最近,对于湖州来讲,建设两个“范”的目标任务显得格外引人关注,其一是7月10日,国务院批复同意湖州市以绿色创新引领生态资源富集型地区可持续发展为主题,建设国家可持续发展议程创新示范区;其二是不久前的省第十五次党代会赋予了湖州建设生态文明典范城市的新目标新定位。在“示范区”与“典范城市”的双重顶层设计下,全市上下正坚定不移走绿水青山就是金山银山之路,奋力建设绿色低碳共富社会主义现代化新湖州,加快建设生态文明典范之城。作为新型研发机构的浙大湖州研究院责无旁贷,在实干争先中拉满硬科技属性,用“智能+”技术浇筑从“绿水青山”通往“金山银山”的高速路和康庄道,提升新湖州建设的含“科”量,努力让湖州“绿”得更高级。

1、助力 “河湖长制” 履职

日前,湖州市发布2022年第1号总河长令,要求深入推进河湖长履职,全域建设幸福河湖,研究院组建科研团队——水立方研究中心,早先迈入“智慧治水”的技术研发行列,做起了“科技+生态”的大文章。

“在智能化高速发展的今天,水域清洁传统的人工管养模式越来越突显出低效高危、管理困难、成本高以及工人老龄化严重等诸多问题,大大制约了水域治理工作和生态保护效果。”水立方研究中心负责人说,“为此,我们致力于提供一种替代传统人工管养模式的产品及解决方案,打造一个集自动作业、信息采集、场景可视、智能决策等多功能全方位的河湖管养智能机器人,也就是已经面世的水面智能无人保洁船。”

该技术以“智能硬件+智慧平台”一体化研制开发,重点攻关水面无人驾驶控制系统、水面目标视觉识别、多传感仿真探头、5G物联网低延时高速图传、高精度协同控制与RTK定位、干湿分离、数字驾驶舱及云平台等多种技术,具有自主航行停泊、自动清扫返航、主动避障、预约作业、智慧巡查、远程执法监控、绿色环保等特点。

同时,船体还配套了河道淤积监测数据系统,搭载单波束测深仪、多波束声呐设备来进行深度和地形测量,根据数据计算淤积方量、库容、三维建模等工作,开展淤积定期监测,建设淤积监测数据库,为监管部门提供清淤的智能决策。据悉,团队独创的“三船协同+柔性展臂”技术,可广泛应用于湖泊、城市河道、景观水域等,作业效率可达传统人工打捞方式的2至3倍,大大提高水面保洁的机动性、安全性和时效性。“当前,无人保洁船已在当地河道顺利完成实际作业测试,取得预期效果,今后必将在更大的实景中发挥作用,同时我们正在倾力研发空中无人机河道自主巡检技术,希望‘智慧治水’技术在湖州打响第一炮,并向全国推广成功经验,为湖州全域乃至国内建设幸福河湖贡献技术力量!”研究院院长许超介绍。

2、助力“未来社区”建设近日,湖州市发布全国首个“未来社区”建设地方标准,该地方标准填补了行业空白,为全域推进“未来社区”的规范建设与服务提供了示范借鉴。“未来社区”在打造有归属感、舒适感和未来感的共同富裕示范区现代化基本单元的过程中,教育、健康、生活、低碳、服务等场景中都缺少不了科技力量的加持与赋能。当前,研究院在智慧医疗、环保材料、青少年教育等领域取得明显成效,实现了诸多技术攻关与突破,为“未来社区”建设添智赋能。

研究院在“智慧医疗”领域多点开花,目前已自主开发了多个基于AI的医疗智能化设备和平台,肺肿瘤穿刺诊疗手术机器人就是其中之一,由医疗机器人实验室潜心研发而成。穿刺消融是一种能有效去除活体瘤的手术,在肝癌治疗中已经广泛使用,但用于肺癌治疗时存在诸多技术障碍,尤其是在临床诊疗中存在“穿不准、不安全、有辐射”等痛点,团队提供了一种手术机器人设备和配套微波消融器械,基于多模影像的病灶定位与机器人穿刺引导控制软件,为机器人穿刺提供安全引导,机器人夹持穿刺针精确对准肿瘤位置,使消融针经皮穿刺精准到达病灶,针尖发射微波直接在体内加热灭活肿瘤组织,达到手术去除肿瘤目的。

“未来社区”带给人们衣食住行娱的美好生活体验,材料与高端装备研究中心通过对新型稀土铁合金材料研究,成功研制了一系列稀土抗菌产品,在医疗器械、农牧产品、空调滤芯、塑料化工、日化产品、纺织领域等方面能得到广泛应用,目前已研发的稀土釉抗菌陶瓷、自清洁高耐候金属装饰板、稀土抗菌涂料以及稀土抗菌口罩、玩具、衣物、面膜等诸多环保产品,可实现“全屋定制”和“量身定做”,为人们生活打造“洁安空间”。稀土抗菌产品对金黄色葡萄球菌抗菌率大于99.99%,大肠杆菌抗菌率为99.9%,并对冠状病毒、肠道病毒、流感病毒、幽门螺旋杆菌具有光谱抗菌性,尤其是稀土复合抗菌金属板对新冠病毒失活率达99.11%,远高于常规无机抗菌材料。在疫情常态化的大趋势下,稀土抗菌材料由于其独特的激发特性,是众多抗菌材料路径中极具竞争优势的无机抗菌材料,使消费者能够使用到更环保、更健康、更安全的创新产品。

教育行业的智能化改革创新在研究院起步较早、发展迅速、产业完善,人工智能与机器人教育研究中心致力于研发新一代人工智能教育机器人产业化项目,提出人工智能与机器人教育一体化解决方案,打造集人工智能与机器人教育标准研究、课程开发、青少年培训、项目孵化于一体的国内先进平台,为全国大中小学、教培机构以及创新教育社会团体提供人工智能教育解决方案,并为客户提供教育服务咨询、软件开发等在内的整体解决途径,并在教学改革、教育资源开发等人工智能技术与教育教学深度融合方面开展持续研究和应用,有效解决了无对应年龄学龄段的标准课程、缺专业的科技老师、没有合适的教具、学习和培训效果无法量化等难点和痛点。

3、助力“科技赋能”行动今年以来,湖州为统筹疫情防控和经济社会发展,打出了一系列助企纾困“组合拳”,全面推进“三聚三保三落实”助企纾困稳进提质攻坚行动。研究院主动谋划,及时出击,借助自身科研资源和人才优势,启动“科技助企、智慧赋农”系列行动,努力创建技术、人才、平台共享智库,为湖州企业发展、乡村振兴提供“定制化”服务,用“科”力量为共富事业蓄能续航。

在保障生产安全上,数字技术应用研究中心自主研制了分布式光纤测温系统,利用光缆同时实现温度监测和信号传输,是一种实时、在线、分布式温度传感技术。该技术具备分布式温度场测量能力,通过单根测温光缆对沿线温度分布进行测量;测温点位置匹配功能,基于GIS的温度测量值与光缆分布位置的亚米级匹配;高效信号降噪算法,有效降低温度测量值波动,增加温度测量值精度;多通道测量,单台测温主机可连接多路测温光缆;测温范围广,系统测温范围可达40℃至600℃等优势,适用于管道泄漏测量、智能电网、隧道火灾防控等场景。基于数字孪生理念,融合传感器、网络通信、信号处理以及数据分析等多种技术,解决了工业设备及过程的安全监测、运行优化、状态预测等关键问题,为工业生产安全和高效保驾护航。

在助企节能降耗上,碳中和CCUS清洁能源研发中心作为湖州市首个CCUS研发中心,致力于低能耗催化CO2吸收-解吸技术研究,成功研发了高效碳捕集技术原型机,设备是以热水为热源的低能耗碳吸收-解吸连续型小型装置。面对业内CO2捕集整体解吸能耗过高的痛点和难点,该技术有别于传统工艺,创新性地采用热水做热源,在水的沸点以下完成二氧化碳的高效解吸,可协助企业节省60%至70%的碳捕集能耗和操作成本。同时结合数据可视化,可实现全流程监控、获得小试数据和工艺包以及促进技术产业化等多项优势和功能。

在建设智慧乡村上,数字乡村实验室推出智慧农业管理平台,该平台融合政府服务、农户服务、农服APP于一体,一是为政府部门建设农机监控、资源调配、统筹规划使用的驾驶舱,搭配政策管理、补贴管理、培训管理、统防统治管理及社会服务组织管理等业务功能;二是为农户提供农事需求发布、农技农艺培训、建设案例、补贴申请及贷款保险等业务;三是为农机手提供全国范围内的农机作业管理、接收社会服务需求管理及其他业务,可有效解决跨区作业的问题。团队还研制了地星空对接/变量喷雾设备,支持对接多种变量打药装置,可实现喷药精度达97%,跑快喷快,跑慢喷慢,不跑不喷,确保农业生产利益最大化。

科技的创新是研究院高质量发展的立身之本,是助力“绿色低碳共富”的制胜之道,在我们眼前,一幅集生态美、生活美、生产美于一体的“又绿又富”新画卷,正在徐徐展开。我们将用实际行动迸发出“可持续发展”的更多“湖州智慧”,书写“美丽中国”的最优“湖州样本”,相信建设好新湖州必将指日“科”待,未来“科”期!

By ccxu

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