低钛涂釉背板玻璃的制备

涂釉背板玻璃是光伏组件最重要的封装材料之一,其反射率对光伏组件的发电效率具有重要影响。光伏涂釉背板玻璃的反射涂层是由钛白粉、玻璃粉、调墨油等配制的釉料,经高温钢化处理烧制而成。由于钛白粉的储量有限且价格昂贵,发展低钛涂釉背板玻璃是降低光伏组件成本的重要途径之一。据此,本研究用低成本的亚钛粉代替钛白粉烧制低钛涂釉背板玻璃,研究了亚钛粉替代率与背板玻璃反射率之间的关系,考察了低钛涂釉背板玻璃的耐酸、耐碱、耐盐浸、耐水煮性能,发现低钛涂釉背板玻璃具有与原涂釉背板玻璃一样的优异耐候性。

基于负重行走的背负系统设计及其性能评估

负重背板是背负系统的核心组件之一,起到支撑、稳定、分散重量和个性化调节的功能。现有背板由于刚性材料的限制,无法兼顾支撑性和灵活性,穿戴舒适性较差。本文从负重前后人体腰背部曲线变化和人体工程学原理出发,从自然界中鳄鱼背部鳞片软硬兼顾的特点获得灵感,对现有背板进行改进,设计出刚柔兼顾的复合材料背板及其背负系统。首先,通过穿戴测试验证其灵活性优于现有刚性背板背负系统;然后,通过采集负重行走过程斜方肌、竖脊肌的表面肌电信号的客观数据,采用Brog量表采集主观疲劳感知数据,主客观综合评估负重背负效果。结果表明,改进后的背负系统满足了兼顾灵活性和支撑性的设计需求。

多维光互连柔性光背板压力分布优化实验研究

【目的】文章旨在改进多层光纤布线结构,提高其抗压性能,进行压力分布优化实验研究,并提出一种多维光交叉互连柔性光背板压力分布优化结构和设计方法。【方法】文章通过改进多层光纤布线结构,利用实验分析不同光纤交叉方式,研究在相同压力下光纤排布、光纤交叉点的密度和光纤交叠层数等因素对光纤损耗的影响,由此提出一种优化光背板压力分布的双层背板理想光纤布线结构。【结果】由实验结果提出的理想双层布线结构采用双层背板和每个背板中的多层光纤优化布线,将两层柔性光背板进行上下叠加,光纤的布线方案采用光纤端口均匀分布在背板的4个边缘,且同一层级光纤紧密排布,交叠两层光纤于交叉点处。通过多层光纤交叉及错位叠加的布局,可实现多层光纤交叉互连布线优化分布,以提高光背板的抗压性能,从而提高其光传输交换的整体性能。【结论】文章所提方案光背板具有更小的体积、更好的抗压性能和更好的光信号传输损耗性能,能够实现更大面积、高密度和大容量柔性n×n光背板,具有良好的可拓展性,并使光纤布线工作更加简单和方便。

退役晶硅光伏组件解离与资源化研究进展

近年来,全球光伏产业蓬勃发展,光伏装机量快速攀升。光伏发电碳排放较传统化石能源发电仅为10%。然而,太阳能光伏板的使用寿命仅为20~25 a,随着首批光伏组件达到其寿命极限,世界各地将陆续迎来光伏组件的“退役潮”。实现退役光伏组件无害化绿色处置并回收利用光伏组件中的二次能源是光伏产业可持续发展的关键环节。目前主流的晶硅光伏组件主要由光伏玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶膜、晶硅电池片和含氟背板组成。完整的光伏玻璃和晶硅电池片具有较高的经济价值,因此如何选择性去除EVA胶膜和含氟背板是退役光伏组件回收再利用的重要步骤。基于此,首先简要介绍了晶硅光伏组件各部分的结构和用途,并根据各部分的物理化学特性,从光伏组件回收完整性的角度详细分析了包括热法处置、物理分离和化学解离在内的各类工艺的优缺点。已有研究表明,退役晶硅光伏组件回收难点集中在以下3个方面:高效低污染、低能耗地去除EVA胶膜、背板中含氟物质的无害化处置以及晶硅电池片上热解残碳的脱除。针对上述难点,展望了未来退役光伏组件回收技术的发展趋势,并对我国退役光伏组件回收技术研究与设计提出了合理建议。

基于Halcon的手机背板表面缺陷快速检测方法

针对人工检测手机背板表面缺陷效率低、成本高等问题,提出一种基于Halcon的手机背板表面缺陷检测方法.该方法可快速定位并校正光照不均、位置偏差等成像不一的背板图像,同时运用二进制大型对象分析、形态学处理和模板匹配等算法实现对手机背板表面缺陷图像的检测与分类.针对logo区域和非logo区域,该检测系统采用不同的策略来检测缺陷.缺陷分类环节利用Halcon中的分类工具,结合事先定义的特征集合,根据其形状、大小和颜色等特征进行分类,以便后续的品质监控和反馈.一方面对120张缺陷图片进行检测,检出113张缺陷图片,单张图片平均耗时约500ms,检出率达94%以上;另一方面对800张同样条件下的无缺陷图片进行测试,检出25张误判的图片,即误判率约3%.实验表明,该方法具有较高的准确性和实用性,相较于传统的人工检测,可大幅度提升生产效率和检测精度,有效控制企业人力成本.该方法已在工业生产线实际应用.

抗87式5.8 mm普通弹防弹插板的研究与制备

为了开发抗87式5.8 mm普通弹陶瓷复合防弹插板,采用有限元数值模拟研究了弹体侵彻过程及结构设计,探索了防弹插板制备过程中超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)背板的压制工艺以及异形多曲面整板陶瓷插板的真空热压复合工艺。针对UHMWPE背板开展了不同压制压力和温度对其防弹性能影响规律的研究,并探究了真空热压参数对插板的防弹性能影响,确定了最佳的工艺参数设置,成功制备出满足国内军方要求的抗87式5.8 mm普通弹轻质插板产品,该产品能够实现有效防弹。

基于数字孪生技术的乐安河流域“四预”能力建设研究

江西省乐安河流域洪水具有历时短、汇流快、洪峰尖高的特点,针对乐安河流域自然地理特性和水文气象特征,在数字孪生场景下增强流域防洪“四预”能力。该文以数字孪生乐安河流域为例,基于数字孪生、数字映射等先进技术,以数字孪生场景为数据底板,模型平台为算力,提升数字孪生乐安河流域“四预”能力为目标,通过实时监测数据,对不同场景不同降雨条件洪水情况采用不同模型进行分析,实现洪水预报、预警、预演和预案功能,为其他流域数字孪生建设提供参考。

基于CIM的市政交通设施数字底板构建方法

结合全国自然灾害风险普查、城市生命线工程、加强城市地下基础设施建设等行业重要工作方向,从平台架构、数据标准、数据管理、平台构建等角度提出了市政交通设施工程CIM数字底板的构建方法与实现手段,为市政交通领域的BIM技术标准编制、成果应用,以及CIM平台的建设,提供了可供借鉴的样板.

清水河数字孪生流域建设与应用

本文以清水河泉眼山水文站为例,对清水河数字孪生流域一期展示平台及二期建设项目的开发、建模及应用进行详细论述,并对其未来的应用方向进行展望。结果表明,清水河数字孪生流域平台可实现不同平台之间的同步仿真运行,形成可视化的结果,降低了流域管控成本及风险,提高了流域管理效率和风险管控能力。

倾斜摄影技术在京杭运河徐州段三维建模中的应用研究

结合京杭运河徐州段主河道及其支流开展的倾斜摄影与三维建模项目进行研究,提出了倾斜摄影与三维建模技术的优势与需求,并通过实际应用介绍了流域性河道开展倾斜摄影、三维建模与修饰的操作流程与关键步骤,为推进数字流域建设提供技术参考。

n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))对Bi_(2)O_(3)-B2O_(3)-SiO_(2)系光伏玻璃背板油墨微观结构和反射率的影响

随着光伏发射极和背面钝化电池双面双玻组件产业的兴起,光伏玻璃背板用光伏油墨的需求量逐年递增。光伏油墨制备成涂层后,其致密程度将直接影响自身的反射率,进而对光伏电池的光电转化效率产生影响。本文通过改变n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2)),探究玻璃熔剂析晶和其对Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃熔剂所制备光伏油墨的影响。采用DSC和Raman对玻璃熔剂的特征行为进行了表征,采用XRD、SEM、色度仪对不同光伏油墨涂层的微观结构和反射率进行了研究,并提出了光伏油墨涂层的光反射增强机制。研究表明,n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高会使[BiO_(3)]和[BiO_(6)]基团含量增多,破坏[SiO_(4)]玻璃网络的能力增强,玻璃熔剂的转变温度和析晶峰温度逐渐降低,玻璃熔剂的析晶能力逐渐增大。在短时间内烤制后的玻璃熔剂涂层中会逐渐析出大量的片状Bi_(2)SiO_(5)晶粒,将其制备成光伏油墨涂层后,涂层的反射率会随着n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高而逐渐升高。当n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))为30∶60时,光伏油墨涂层的反射率在近红外波长范围内可提升到82.66%。这主要是因为油墨涂层中的孔隙和空洞作为异相界面,可促使Bi_(2)SiO_(5)晶粒析出并填充在光伏油墨涂层的孔隙和空洞中,使油墨涂层的致密度提高,从而增强光伏油墨涂层对光线的反射能力。

超声椭圆振动切削去除退役光伏组件含氟背板仿真研究

光伏组件中的背板是一种含氟塑料,回收利用价值低且易产生环境污染,需要提前去除集中处理。为了研究超声椭圆振动切削(UEVC)去除退役光伏组件含氟背板的优越性,开展了超声椭圆振动切削(UEVC)与常规切削(CC)的对比仿真实验,并针对UEVC进行以切削速度、切削深度、切向振幅和频率为变量的单因素仿真实验。仿真结果表明:UEVC过程中,切削温度和切削力与切削速度和切削深度成正相关,与切向幅值和频率成负相关。其中,切削力受到切削深度的影响最显著。相对于CC而言,UEVC能够明显降低切削力和切削温度,其中,主切削力降低43%,切削温度降低11%,是一种在无污染的前提下去除退役光伏组件含氟背板的有效加工方式。

高速背板的设计及测试研究

高速背板作为高速串行链路的重要组成部分,随着高速背板连接器的蓬勃发展和日益提升的速率需求而不断迭代。从高速背板性能指标约束、设计流程和信号完整性验证3个方面,总结25 Gbps高速背板的信号完整性保证的控制方法及相关测试指导,为高速背板的设计提供参考。

以防洪为核心的三明市沙溪数字孪生流域建设

为提高三明市防洪的实时监管效能、应急处置能力与安全保障水平,以沙溪流域为例,构建了以防洪为核心的数字孪生流域。从防洪“预报、预警、预演、预案”4个方面,通过完善监测感知网建设,针对三明市沙溪流域防汛感知网的薄弱环节,适当增加水文、气象等监测设备,提升气象预测预报预警精准程度;加强数据资源建设,整合现有平台及数据资源,推动各部门间数据同步、互通共享与系统同屏共享,实现“一屏知汛”;开展重点区域建设,将沙溪流域作为重点建设区域,建设覆盖沙溪流域的立体监测体系,并重点实现沙溪流域防洪调度一体化,实现信息快速流通,支撑防汛应急指挥调度。实践证明:在数字孪生技术的支持下,通过调度预演来分析决策,三明市主城区防汛预警提前了6 h,最大限度地减少灾害影响和社会经济损失,取得了良好的运用效果。

数字孪生山洪小流域数据底板构建关键技术及应用

数据底板是流域数字化映射的成果、数字化场景构建的基础和实现山洪灾害监测预报预警平台“四预”功能的重要基础和支撑载体。以陕西省灞河、洛河流域为试点,结合现有山洪灾害监测预报预警数据现状,面向山洪小流域“四预”建设要求,提出了构建数字孪生山洪小流域数据底板的关键技术及方法。接入空、天、地多维信息,基于高精度三维精细化数字场景构建、海量数据集成与关联关系模型构建、数据精度控制、空间配准及模型融合等技术,构建了覆盖试点流域全空间、全尺度、全业务的数字底板,实现了对多尺度场景一体化管理、全部要素的数字化映射、精细化数字场景的高仿真呈现、多维度要素的全方位感知,为省级平台“四预”能力提升提供数据基础和支撑条件,为探索数字孪生山洪小流域建设提供经验借鉴。

数字孪生工程数据底板建设与应用——以南四湖二级坝工程(试点)项目为例

数据底板作为数字孪生平台重要组成部分和关键基础,支撑模型计算、知识推理及上层业务应用。以数字孪生南四湖二级坝工程(试点)项目为例,在梳理数据底板建设难点和现状基础上,设计数据底板框架,详细介绍数据汇聚内容、数据融合处理及质控、数据模型设计,并搭建了数据底板管理平台,总结了数据底板4个方面主要特色。梳理了建设经验,并探讨了未来发展方向,为下一步建设数字孪生沂沭泗提供参考。

基于蒸发冷却的数据中心热管背板空调系统研究

严重的能源和环境危机阻碍了可持续发展和实现“双碳目标”,因此数据中心必须开发更节能高效的机房环境制冷系统。本文设计了间接-直接蒸发冷却冷水机组耦合热管背板系统,在高湿度地区数据中心以4种模式全工况运行。建立系统各部件数学模型,以南京为例,冷水机组供回水温设计为10℃/16℃,计算结果表明全年可利用自然冷源的时间占59.9%,其中完全自然冷源时间占42.6%;供回水温度提高,可利用自然冷源时间相应延长。同时通过实验探究影响背板末端性能的相关因素及影响程度,冷源不同供回水温度对背板制冷性能影响较大,温度提高使制冷量减小;CDU与背板安装高度差在满足制冷剂循环动力要求后对背板性能影响不显著;换热器铜管管径由7 mm减小至5 mm,制冷量和送风风量有所提升。

基于机器视觉的平板背板辅料检测系统

检测辅料是否贴装正确,是平板背板生产过程中的一道重要的工序。针对传统的人工肉眼检测平板背板辅料存在的效率低、准确率低、不能长时间作业等问题,开发了一套基于机器视觉技术的平板背板辅料自动检测系统,主要采用工业相机、镜头、工业光源、机械传动装置、图像采集卡、工控机和上位机软件等构成。研究设计了系统整体的机械结构方案;对系统的硬件进行选型,然后根据图像特点采用灰度变换和中值滤波算法增强对比度以及滤除噪声,ROI提取与阈值分割、连通域分析等算法进行检测;最后对系统检测软件进行设计。与传统的人工检测相比,采用本视觉系统进行检测能大大缩短检测时间,并能大幅度提高检测准确度。实验数据表明:开发的系统对每一个平板背板的检测时间大约为0.5 s,检测准确率能达到99.8%。

大型空间望远镜次镜背板的优化设计

针对2 m量级大型离轴三反空间相机,采用并联机构作为次镜的调整机构。并且将调整机构动平台直接作为次镜支撑背板使用,增加了结构刚度,同时也使整机结构更加紧凑。因此,背板是次镜组件的核心零件。背板的材料采用具有良好尺寸稳定性、比刚度高的60 SiC/Al。由于背板承上启下的重要性,决定了背板对自身重量及刚度有很高的要求,因此采用以刚度为目标对其进行拓扑优化设计,并且以背板质量和基频作为目标对背板面板与加强筋的尺寸进行多目标尺寸优化;最终优化后的背板质量为1.42 kg,基频达到954 Hz。最后对次镜组件进行静力学分析及动力学分析,结果表明:重力与4℃温升耦合工况下重力方向位移与面形RMS值最大:最大位移为9.651μm,面形RMS值为7.535 nm;次镜组件约束状态下的一阶固有频率为115 Hz,满足大型空间望远镜在轨成像要求。

典型工程数字孪生建设经验对数字孪生南水北调工程建设的启示

大型调水工程是实现水资源优化配置的关键,也是构建国家水网的基础,具有跨流域覆盖区域广、水工建筑物种类多、运行工况复杂等特点。采用调查研究的方法分别对浙东引水工程、千岛湖配水工程、南水北调东线工程等大型调水工程数字孪生关键内容如数据底板、模型库和知识引擎等建设现状进行调研,根据各自工程特点分析其数字孪生建设的特色,总结上述大型调水工程数字孪生建设的经验。在此基础上分析南水北调后续工程数字孪生建设要求,提出数字孪生南水北调工程建设的若干建议,为南水北调后续数字孪生工程建设提供参考。