2026年陕西省科学技术奖受理项目公示

学科专业评审组：	电子与通信技术组
项目名称：	城镇燃气PE管道冷阴极X射线数字成像检测技术与装备
提名单位：	陕西省教育厅
提名等级：	二等奖
提名单位意见：	陕西省教育厅认真审阅提名书全文，本项目首次研发了针叶树型碳纳米结构冷阴极X射线源，在此基础上成功研制出小型化、便携式、电池供电的PE管X射线检测设备，完成了城镇环境PE管道X射线检测系统的研发，技术水平国际领先。软件系统经SGS全球唯一认证，检测命中率超99%，已在西安、长春等地燃气管道上应用，单道焊缝检测时间缩至5分钟。成果在西安、长春等城市燃气管网检测中，及时发现多起高危隐患。检测过程中，极大地减少了施工对城市交通和居民生活的影响。实际应用情况表明，该成果有效地解决了行业长期缺乏高效现场检测手段的难题，对保障城市燃气安全运行具有重要意义，推广前景广阔。对照陕西省科学技术进步奖授奖条件，已对申报人资格、思想政治、廉洁、科研诚信等情况进行审查；本申报书内容属实，符合本次陕西省科学技术奖励申报有关规定；人员排序无异议，无知识产权纠纷。同意推荐申报。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：	姓名：高炜欣排名：1 行政职务：无技术职称：教授工作单位：西安石油大学对本项目技术创造性贡献：针对PE管X射线焊缝缺陷自动检测难题，提出了一种基于稀疏信号描述技术的缺陷检测方法。该方法通过构建由典型PE管焊缝缺陷图像组成的字典矩阵，利用求解待检测图像的拟合系数，实现对图像是否包含缺陷的快速判定。在此基础上，主持完成了X射线焊缝缺陷自动检测软件X-Detect的研发。该软件是SGS全球唯一认证的X射线焊缝图像缺陷自动检测系统，检测命中率超过99%，有效提升了PE管道焊缝质量检测的效率与准确性，为管道施工质量控制提供了可靠的技术支撑。对本项目《主要科技创新》中所列第2、3项科技创新做出了创造性贡献，是第2、3、4、5、6、7、9篇代表性论文和专著发明专利软著的第一作者。曾获国家科技奖励情况：1.2025年，国家管网“领航杯”人工智能算法创新大赛一等奖，排名第一； 2.2024年，中国特检协会举办“AI人机评片大战”，获二等奖； 3.2012年，“多层组合一体化压电加速度地震检波器技术及其应用”获陕西省科学技术奖，排名第七，编号：2012-2-014-R7； 4.2014年，“长输管道运行智能优化系统”获西安市科技进步三等奖，排名第一，编号：2013-3-47-R1。姓名：王波排名：2 行政职务：执行董事技术职称：教授工作单位：西安筑波科技有限公司对本项目技术创造性贡献：原创性电子源技术：通过深入研究针叶树型碳纳米结构电子源，并融合基于半导体工艺的碳纳米场发射技术，突破了冷阴极X射线源的关键核心技术，实现了低辐射、低功耗、小焦距、可快速成像的技术指标。颠覆性产品形态：成功研制出小型化、便携式、智能化、免维护、电池供电的冷阴极X射线仪，满足PE管道检测的各种需求。彻底改变了传统X射线检测设备依赖大型电源、辐射防护要求高的固有模式，开创了X射线检测设备小型化、便携化的新路径。对本项目《主要科技创新》中所列第1项科技创新做出了创造性贡献，是第1篇代表性发明专利的第一发明人。曾获国家科技奖励情况：1.2006年，日本无损检测协会终生贡献奖； 2.2010年，“激光超声波可视化检测仪”项目获得中华全国归国华侨联合会中国侨界（创新成果）贡献奖 3.2015年，第六届先进制造日本大奖优秀奖（日本政府主导的制造大奖） 4.2016年，日本中小机构新价值创造奖（3人获奖，唯一外国人） 5.2025年,“组合电器激光超声检测关键技术及工程应用”获得中国仪器仪表学会科技进步二等奖，排名第八，编号：CIS/KJJB-2025-2-07R8 姓名：刘波排名：3 行政职务：董事长技术职称：无工作单位：陕西大唐燃气安全科技股份有限公司对本项目技术创造性贡献：负责自动检测系统的机械装置的整体研发，设计了可多角度旋转的机械臂，自动调整X射线光机角度和位置。设计的轻便式检测系统铅外壳装置，使操作人员在无防护情况下的年吸收辐射剂量小于1mSv/年，大幅降低检测人员在作业过程中所承受的辐射暴露风险，切实保障从业人员的职业健康权益。是第8篇代表性成果国家标准的作者。曾获国家科技奖励情况：无姓名：任益群排名：4 行政职务：党委书记、董事长技术职称：高级工程师工作单位：西安秦华燃气集团有限公司对本项目技术创造性贡献：在公司层面统筹决策，将冷阴极 X 射线 PE 管焊缝 AI 检测系统列为研发重点方向，亲自协调现场测试，从技术上指导检测系统的结构及操作软件完善。推动成果在公司的全面测试和落地，成功检出多起高危缺陷隐患。曾获国家科技奖励情况：1、2025年《遂宁储气调峰基地项目（二期）》获“海河杯”天津市优秀工程勘察设计成果，一等奖，排名第二，编号：2025-02-04-002 姓名：郑朋刚排名：5 行政职务：化工装备部主任技术职称：高级工程师工作单位：陕西省特种设备检验检测研究院对本项目技术创造性贡献：作为特种设备检验检测领域高级工程师，依托丰富的无损检测、标准研制实践经验，参与项目 PE 管道焊缝检测技术方案验证工作。结合特种设备检验实际工况，开展多批次现场比对试验，对检测装备、算法输出结果开展第三方符合性核验，提出并实际参与工程化优化。参与相关技术文件、评价依据的研讨完善，使项目成果贴合实际设备监管检验需求，推动技术向行业检验场景落地应用。曾获国家科技奖励情况：无姓名：刘小军排名：6 行政职务：技术总监技术职称：研究员工作单位：西安筑波科技有限公司对本项目技术创造性贡献：主要从事无损检测新技术与新设备的研究开发；智能识别算法设计及优化。作为团队核心成员，研发了小型化冷阴极X光机、颠覆了传统 X 射线检测技术，从技术到功能，均达到国际领先水平。在本项目中，冷阴极X光机为PE管焊缝缺陷的检测及识别提供重要技术支撑。是第1篇代表性发明专利的作者。曾获国家科技奖励情况：1.2015年，第六届先进制造日本大奖优秀奖（日本政府主导的制造大奖） 2.2025年，上海市白玉兰人才奖姓名：张明排名：7 行政职务：总经理技术职称：助理工程师工作单位：陕西大唐燃气安全科技股份有限公司对本项目技术创造性贡献：针对PE管数字化X射线焊缝图像缺乏质量标准的问题，借鉴NBT 47013-2015 标准，通过实际现场实验制定了PE管数字化X射线焊缝图像质量企业标准，将该标准应用于PE管实际焊缝缺陷检测过程中，大幅提高了缺陷检测的标准化程度和检测成功率。曾获国家科技奖励情况：无姓名：陈林排名：8 行政职务：技术部部长技术职称：助理工程师工作单位：西安筑波科技有限公司对本项目技术创造性贡献：长期从事冷阴极X光检测技术开发相关工作；具有20余年无损检测设备开发的工作经验，精通射线相关设备开发与应用方案设计、开发与制造。在本项目中，通过 “参数动态匹配 + 算法智能优化 + 校准验证闭环 + 全流程技术支撑”，将 PE管焊缝缺陷检测精准度提升至 98%以上。同时，结合冷阴极X检测系统的便携性，可实现现场快速调节与实时反馈，大幅提升检测效率与可靠性。曾获国家科技奖励情况：无姓名：王晖排名：9 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：西安秦华燃气集团有限公司对本项目技术创造性贡献：牵头制定企业标准，完成PE管道冷阴极X射线焊缝缺陷检测的作业指导书和现场工艺卡；组织现场比对试验，将检测准确率提升到 96%，检测时压缩至3min；负责与 SGS、中国特检协会对接，使公司成为冷阴极 X 射线焊缝 AI 检测示范企业。曾获国家科技奖励情况：2021年《西安市LNG应急调峰站工程》获“海河杯”天津市优秀勘察设计，一等奖，排名第14，编号：2021-02-04-014 姓名：郭旭峰排名：10 行政职务：安全及企业风险管理部副经理技术职称：高级工程师工作单位：西安秦华燃气集团有限公司对本项目技术创造性贡献：负责示范工程落地实施，带领检测班组在施工现场完成焊缝缺陷检测实验，覆盖DN50-DN500全管径；主导开发移动端缺陷闭环管理小程序，大幅降低缺陷返修率，建立现场数据回传通道，为算法迭代提供高质量焊缝图像。曾获国家科技奖励情况：无
主要完成单位及创新推广贡献：	单位名称：西安石油大学单位贡献：针对PE管X射线焊缝缺陷自动检测这一行业难题，创新性地提出了基于稀疏信号描述技术的缺陷检测方法。该方法通过构建由典型PE管焊缝缺陷图像组成的字典矩阵，利用求解待检测图像的拟合系数，实现对图像是否包含缺陷的快速、精准判定，为焊缝缺陷的自动化识别奠定了坚实的算法基础。在学术成果方面，该技术研究成果获得了英国无损检测协会2014年Ron Halmshaw Award奖，标志着该检测方法在国际无损检测领域获得了高度认可。在工程化应用方面，基于该核心技术开发了缺陷自动检测软件X-Detect。该软件是SGS全球唯一认证的X射线焊缝图像缺陷自动检测系统，检测命中率超过99%，有效替代了传统人工判读模式，显著提升了检测效率与准确性。在实际验证方面，2024年，利用缺陷检测系统参加了中国特检协会组织的"AI人机评片大战"，对小径管和承压容器X射线焊缝图像进行了黑度质量评定和缺陷自动检测，系统在多工况、多缺陷类型下表现出良好的鲁棒性，荣获二等奖。2025年，在国家管网领航杯人工智能算法创新大赛"大口径高钢级长输管道环焊缝缺陷（射线）检测智能识别"赛道中，该系统表现突出，检测准确率和查重准确率均为第一，荣获一等奖，进一步验证了其在复杂工况下的技术领先性与工程适用性。单位名称：西安筑波科技有限公司单位贡献：项目团队在核心器件层面实现了原创性突破。通过深入研究针叶树型碳纳米结构电子源，并融合基于半导体工艺的碳纳米场发射技术，成功突破了冷阴极X射线源的关键核心技术，实现了低辐射、低功耗、小焦距、可快速成像的技术指标，为后续设备小型化和现场应用奠定了坚实的技术基础。在产品形态层面，项目实现了颠覆性创新，成功研制出小型化、便携式、智能化、免维护、电池供电的冷阴极X射线仪，全面满足城镇燃气PE管道检测在管径适配、现场工况、作业效率等方面的多样化需求。该设备彻底改变了传统X射线检测设备依赖大型电源、辐射防护要求高、现场部署困难的固有模式，开创了X射线检测设备小型化、便携化的新路径，使PE管道焊缝的现场快速无损检测成为现实。在本项目中，西安筑波科技有限公司作为核心研发单位，主要承担了冷阴极X射线仪的专项研发工作。公司依托在碳纳米场发射技术领域的深厚积累，完成了从电子源设计、射线管封装到整机系统集成全流程的技术攻关，开发出了项目所需的小型化冷阴极X射线仪，为城镇燃气PE管道的现场检测提供了关键设备与技术支撑，有力保障了项目从核心技术突破到工程化产品落地的顺利推进。单位名称：陕西大唐燃气安全科技股份有限公司单位贡献：针对DN50—DN500城市燃气管道，研发了一体化便携式冷阴极X射线焊缝缺陷自动检测机器人装置。该装置创造性地集成了高精度伺服电机（定位精度±0.03mm）与激光位移传感器，实现了焊缝的自动精准对中，首次解决了PE管电热丝干扰导致的缺陷漏检、误检难题。同时，项目编制了电热丝位置异常企业标准，实现了PE管道边施工边检测，极大地提升了投运PE管道的焊接质量管控水平。在推广应用方面，公司通过与城市燃气企业深度合作，已在累计西安和长春的燃气管道上推广设备应用，累计减少城市燃气泄漏故障17次，有效保障了城市燃气管网的安全运行，经济效益和社会效益显著。在辐射安全方面，根据实际工程应用情况，持续优化自动检测机器人的结构设计与防护方案，确保操作人员在无额外防护条件下，年吸收辐射剂量小于1mSv，远低于国家职业照射限值要求，充分满足了城市复杂环境下安全作业的需求。在成果延伸方面，基于自动检测系统的核心技术积累，进一步开发了PE管线定位仪、智能阀井监测终端、智能管网监测终端、燃气输配系统调压箱/柜智能监测终端、物联网高压阀门远程关闭系统等一系列配套装置，形成了覆盖PE管道施工检测、运行监测、应急响应全生命周期的智能化产品体系，为城市燃气管网的安全运营提供了系统性的技术解决方案。单位名称：西安秦华燃气集团有限公司单位贡献：为加速推动PE管道冷阴极X射线数字成像检测技术与装备的产业化应用，公司将该项目列为重点研发项目，统筹协调人员配置，并联合技术团队共建联合实验室，为技术研发、产品迭代和工程化应用提供了坚实的组织保障与资源支撑。在推广应用方面，项目团队深入工程一线，系统开展了自动检测系统的现场验证与应用示范。截至目前，已累计完成超过3500道PE管焊缝的检验工作，检测覆盖多种管径、壁厚及施工工况，充分验证了系统在实际工程环境中的可靠性与适用性。应用结果表明，X-Detect系统有效替代了传统人工判读模式，显著降低了检测过程中的人力投入与时间成本，带动公司整体检测成本下降40%，经济效益显著。在标准化建设方面，项目团队主导制定了相关技术标准，系统编制了配套作业指导书和现场工艺卡，形成了从设备操作、图像采集、缺陷识别到结果判定的全流程规范化作业体系。通过标准化管理与AI算法优化的协同推进，检测准确率提升至99%，单道焊缝检测时间缩短至5分钟，检测效率较传统方式实现了质的飞跃。单位名称：陕西省特种设备检验检测研究院单位贡献：充分发挥技术优势，依托院内专业实验条件与检验技术积累，全面承担项目成果的工程化验证工作，为冷阴极X射线PE管道焊缝AI检测技术提供了权威的技术指导。在工程化验证方面，系统开展了多场景下PE管道冷阴极X射线检测装备与AI缺陷识别算法的对比验证试验，覆盖不同管径（DN50—DN500）、不同壁厚、不同施工工况及多种典型缺陷类型。通过与传统检测方法及人工判读结果的系统比对，全面评估了检测设备在成像质量、辐射安全、现场适应性等方面的综合性能，以及整体系统在缺陷识别准确率、漏检率、误检率等关键指标上的实际表现，为技术优化和产品迭代提供了翔实的数据支撑。在技术评价方面，从安全监管的专业视角出发，对检测技术的适用性和可靠性开展了系统性评价，重点围绕设备在复杂城市环境中的安全运行能力、AI算法在不同工况下的稳定性与鲁棒性、检测结果的可追溯性与合规性等方面进行了深入分析，并提出了针对性的技术优化建议与标准化建设方向，为后续行业标准的制定和完善提供了重要参考依据。在示范推广方面，依托特检行业平台的资源优势与行业影响力，积极推动项目技术与实际检验业务场景的深度对接，在燃气压力管道定期检验、安装监督检验等典型场景中开展示范应用，有效拓展了项目成果的应用边界，助力其在城镇燃气管道检验领域的规模化推广，对推动行业检测技术升级和智能化转型具有重要意义。
完成人合作关系说明：	完成人合作关系说明：1

陕西省科技厅成果处