启迪之星青岛创业行丨海洋物联网专场开启项目招募！

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“神龙号”深海水下机器人（AUV）是一种具有高精度水下自主导航能力和多种海洋要素观测能力的自主水下探测与运载平台，可以实现深海复杂环境下大范围、多尺度的精确自主导航以及大深度、大范围、多参数、实时观测，对解决深海大洋研究面临的重大科学挑战、支撑“透明海洋”工程建设具有重要的意义。

该机器人可以完成1500m以内的海底地形地貌测绘、自适应多AUV组网观测、多海洋环境参数综合观测、海底深海矿藏勘查、水下救援等，为突发海洋事件应急处理、深海大洋高机动性实时观测、水下目标探测及预警等提供了重要设备支撑。

2.i40cean “透明海洋”可视化原型系统平台

i4Ocean可视化原型系统主要实现以下功能：

1、数据处理：将常见的海洋数据转换为geotif、json、geojson。

2、可视化功能：标量数据可视化、剖面动画、体绘制、二、三维流线可视化。

3、可视化分析：中尺度涡识别、追踪。

4、舰船远洋航行系统：港口信息查询、全球港口显示、航线添加、海图导航、水文信息可视化。

5、视频录制：保存加载相机路径、高清截图、高清录像。

在系统中提出了两种算法用于海洋环境数据可视化和分析。一种是基于gpu的光线投射算法绘制海洋温盐数据，一种是基于传输函数的海洋中尺度涡流交互式流场可视化算法，实现了时空相干和视口相干。引入交互式传输函数，从背景洋流中提取基于多种涡旋参数（如Okubo-Weiss参数）的二维和三维涡旋特征。

相关成果评选为2012年山东高等学校优秀科研成果奖、2013年青岛市科学技术奖、青岛市2017-2018年度优秀大数据解决方案。

3.海洋可控电磁探测技术与装备

海洋可控源电磁探测技术是一种新兴的海洋地球物理勘探技术，在深水油气资源、海底天然气水合物和海底多金属结核勘探以及海底地质结构研究中具有广阔的应用前景。

中国海洋大学自主研发成功深海可控源电磁勘探系统，包括2000A大功率水下电磁发射系统、4000米/6000米深海海底采集站、拖曳式电场接收系统、甲板信号监控系统和海洋可控源电磁数据处理解释系统。围绕提高探测信号信噪比开展了一系列技术攻关，大功率水下电流发射散热技术、低损耗大功率逆变和整流技术、高性能中性浮力电缆和高效发射天线技术、微弱电磁信号检测等技术实现了重大技术突破，关键性技术指标达到世界先进水平。

成功完成我国首条深海可控源电磁探测剖面，填补了大功率深海可控源电磁探测的国内空白，使我国跃居国际海洋电磁探测技术与装备研制先进水平行列。海洋可控源电磁探测系统已在黄海和南海完成海洋试验，4000米海底电磁采集站在黄海、东海、南海、西太平洋等海域累计投放150余台次，回收成功率100%。整套探测系统已具备工程化测量能力。

相关成果获得2019年教育部科技进步二等奖，评选为“2015年度中国海洋与湖沼十大科技进展”及“青岛海洋科学与技术国家实验室2015年主要科技进展”。

4.“探海神针 ”系列海洋自落式贯入仪

“探海神针 ”系列海洋自落式贯入仪为蓝勘（青岛）海洋科技有限公司研发的具有完全自主知识产权的高端海洋装备。产品经过不断升级迭代，形成了 1个系列（探海神针）， 2种型号（深海型、浅海型），多种参数选配（光学、电阻率、双桥探头、孔隙水压力及加速度）的技术特点。设备综合运用水下不倒翁稳态技术、水土界面识别技术、全压差传感技术和贯入探头动态标定技术等一系列创新技术保证原位测试准确性与可靠性。

相较于传统的海床式静力触探技术，设备质量降低至海床式技术的10%，使海洋岩土勘察更加便携、快捷，也大大降低了海洋岩土勘察的时间成本和经济成本，动态标定技术、水土界面标定技术、全压差式传感技术使勘察数据更加准确，更好地服务于工程设计。

5.深蓝猎手-海参采捕行业变革者

深蓝猎手是一款国内具有高实际应用价值的海参捕捞机器人。针对每年300亿元的海参市场，提出基于环境适应和目标规划的智能化机械采捕作业流程，研制高效海参采捕机器人，突破水下视觉清晰化海参在线识别技术、柔性及可变角度吸捕头技术、吸捕推进一体化技术，提高海参采捕的准确率和效率。面向海洋规模化海洋牧场，提供大型采捕机器人系统和维护服务；面向小型养殖户，提供小型采捕机器人和采捕服务。可在2年内收回投资，破解海参人工采捕行业招工难的行业痛点，改变海参采捕行业传统的捕捞方式，实现海参机器自动采捕。

项目优势：1.基于丰富的海参数据库，研发了高精准海参识别技术；2.采用对冲式吸捕技术同时使用启动该柔性吸捕管道，实现无损伤海参采捕；3.携带高容量电池实现超长续航时间；4.采用高占比环保材料组装，达到对海水的零污染。

6.海洋生物多糖基多功能水凝胶用于美容整形和组织修复与再生

意外事故和手术等容易造成软组织创伤和缺损，皮肤科、整形外科和泌尿外科等领域使用过多种材料进行软组织修复和软组织缺损的矫正,以达到治疗和美容的目的，其中最常见的莫过于皮肤填充剂（dermal fillers），这是一类美国 FDA 批准用于填充面部皱纹归还年轻容貌的医疗器械植入产品。但是作为组织功能填充材料，在填充部位降解过快、停留时间短是目前产品应用中最大的障碍。

本项目利用海洋生物多糖基体材料进行修饰改性后与生物相容性好的 PEG 衍生物共价交联得到可注射型水凝胶，旨在延长海洋生物多糖作为支架材料在体内的停留时间，增强其机械性能，又不改变其生物相容性和安全性。

7.天然多糖制备功能纤维的关键技术及产业化

本项目以海洋生物中提取的海藻酸、壳聚糖和陆地植物中蕴含的纤维素、淀粉等自然界储量丰富的生物质高分子为原料，采用湿法纺丝工艺流程，通过纺丝溶剂体系、纤维凝固成形体系和后加工体系的技术创新，开发具有良好的可纺织加工特性和优异的抗菌性、吸湿性、阻燃性等功能性，以及生物可降解特性的新型纺织纤维，满足服装、家纺、医疗、卫生和美容等领域的应用需求。项目系列成果先后经多位院士专家鉴定，3 项成果达到国际领先，1 项达到国际先进；先后获得省技术发明一等奖 1 项，省科技进步二等奖 1 项和中纺联科技进步一等奖 1 项。

8.具有反正切变步长 MPPT 的光伏供电无人机无线充电装置

目前，海岛巡检和动力线巡检都是由人工完成的。随着无人机技术的发展，带摄像头的无人机可对地面进行拍摄巡检。但由于周边地区没有电源，为了使无人机可以连续对其进行巡检，我们研究了一种无人机光伏无线充电装置。在需要巡检的区域里相隔一段距离建立太阳能光伏储能无线充电发射装置，在无人机上安装无线电接收装置，可以使无人机在电量即将耗尽时降落在就近的充电基站补充电能，充后继续按规划线路巡检，实现连续巡检的目标。

技术创新点：1.采用反正切变步长扰动观察法的 MPPT，提高光伏板电能转化效率；2.提出一种通过副边开关管的切换实现恒流-恒压充电的单管电路。具有成本低、体积小、控制简单、安全可靠等特性。

9.同步型风电机组研发

本项目提出了一种采用同步发电机并网的新型风电机组，实现了风电机组与常规电厂在并网接口上的统一。该机组并网接口为一台电励磁同步发电机，采用电磁耦合装置连接齿轮箱高速轴和同步发电机转子轴，在不同风况下最大限度捕获风能的前提下，具有主动支撑电网电压和频率的能力。

该机组中齿轮箱和同步发电机之间为非接触式连接，因此齿轮箱受到的来自于同步发电机侧的机械冲击小，使用寿命得到了延长；通过变频器控制电磁耦合器的转速和转矩，响应速度快；电磁耦合器齿轮箱侧的轴转速始终低于发电机侧的轴转速，流过变频器的功率仅为风电机组输出功率的一小部分并且单方向流动，因此只需要容量较小的单象限运行的变频器。该机组的提出与应用，有望改善甚至消除当前因风电装机容量增加对电力系统造成的不利影响，实现风电机组“电网友好型”的目标，有利于促进风电这一清洁能源的进一步发展。

10.扇贝裙边高值化利用制备降血压肽

在海洋渔业资源衰退、海洋农牧化逐步取代传统捕捞模式的背景之下，我国贝类养殖量已连续多年居世界首位，对海洋经济贡献巨大。但长期以来扇贝加工下脚料—扇贝裙边一直作为饲料使用，未实现其应有价值。本成果将扇贝加工废弃物高值化利用制备降血压肽（拥有自主知识产权），该成果一旦转化实施，可利用扇贝裙边生产降血压功能食品辅助治疗高血压，为健康中国 2030 贡献力量。

技术创新点：1.采用益生菌发酵扇贝裙边，工艺简便、高效；2.高值化利用扇贝裙边制备降血压功能食品。

海洋深潜，方兴未艾，海上钻井平台、深潜器，潜艇等海洋作业平台，均使用金属材料，但是金属材料耐压强度低，产品壳体厚度大，水下有效空间非常狭小；金属材料由于耐腐蚀性差，需涂刷防腐涂料，易发生生物腐蚀，需频繁维护，成本高。因此海洋水下作业急需先进材料替代金属材料！我们通过陶瓷材料与金属材料的性能比较，先进陶瓷材料具有耐高压、耐腐蚀、小体积、长寿命、无磁性的优势，先进陶瓷材料在高压强腐蚀的海洋环境中具有巨大优势，是最优的深潜材料！然而陶瓷属于典型脆硬性体，现有陶瓷生产工艺只能采用金刚石磨料撞击加工，由此产生复杂结构难以加工，成本昂贵和加工后制品性能降低约50%的两大痛点。我们团队在研发过程中完成四大突破，我们的核心产品有陶瓷螺栓，全陶瓷阀门以及无人深潜器壳体，其性能显著优于市场现有金属产品。采用自主研发生产和委托加工相结合的生产模式。通过产品销售和技术授权两大途径，协调商业运营各元素，形成商业闭环。我们将落实产学研一体化，精准对接目标企业，打造海洋陶瓷新材料研发集合体。

12.海洋腐蚀环境长效安全防护技术及产业化

本项目中复层包覆成套技术、全寿命阴极保护成套技术已经在国内多个工程中得到了应用，收到了用户的好评，赢得了用户的信任。复层包覆成套技术和全寿命阴极保护成套技术特别是针对码头钢管桩、海上平台、滨海电厂螺栓节点、大型储罐底座等关键设施设备的安全保护，近几年来在国内正处于推广阶段，业绩不断积累，其中大型装备关键部位安全防护成套技术即复层多效保护系统应用效果在业内得到了普遍认可。

13.赤潮治理设备关键技术研发

该方法利用移动式工作船，实现在线式改性粘土的连续化输送、连续化高剪切混合、连续化喷洒、连续化工作，可实现改性粘土粉体材料在赤潮水体表面机械化、高效化、连续均匀分散，为赤潮治理提供一种新型、改性粘土喷洒装置。

可每次作业携带喷洒粉体 2 吨；采用静音设计，整体噪声控制在 80 分贝以下；船体航速 8-10 节，载重 6 吨，可抗 4-5 级海风。自动化程度高，安全性良好，1-2人可以进行操作。

14.光声融合水下无线传感网研究及通信节点研制

本项目聚焦于光声融合水下无线传感网的研究及通信节点的研制，致力于研发海域三维立体高分辨率观测数据实时或及时高速无线传输技术，可解决海洋探测中实时视频和图像高速无线传输难题，为水下无线传感网领域提供新的技术途径。本项目将在海洋信息观测与开发中发挥重要作用，对青岛市发展现代海洋产业具有重要意义。

本项目在实验室阶段主要搭建仿真及试验平台验证本项目所提光声融合组网技术方案，在海试测试之后将光声融合组网技术应用在上述公司的水下探测设备及水下传感网络中，提高水下传感网的装备间传输速率及传感器节点生存时间，降低水下通信设备的通信能耗

15.海洋浪溅区环保长效钢结构防腐涂层材料与涂装技术的研究

可广泛应用于海上石油钻井平台、跨海大桥、海水淡化装置、海洋运输、发电设备与输配电铁塔、港口码头机械与设备等海洋工程钢结构的腐蚀与防护。

性能指标：

固体分％（理论值） ≥95%

细度μm ≤60

黏度（涂－4 杯，45±5℃）S≤50

干燥时间（25±1℃）（在水中）

表干≤2h

实干≤24h

附着力（拉开法）Mpa（水中涂板，固化 7d 测试）≥6

硬度（水中涂板，固化 7d 测试）≥0.5

耐盐雾 2000h（水中涂板，固化 7d 测试）不起泡、不掉粉、不生锈

耐湿热 2000h  不起泡、不掉粉、不生锈

本项目通过山东省科技厅组织的技术鉴定，其综合技术处于同类产品的国际先进水平。研制的涂层材料具有环保性、长效性，施工性能优良，可在潮湿的金属表面施工，一次涂膜厚度高达 800 微米，干燥速度快，韧性和刚性俱佳，与底漆附着力好，漆膜平整光滑。已在码头及电厂建设中得到推广应用，其使用性能和施工性能达到国外进口产品水平。

16.科润时光——先进润滑测试技术应用领航者

本项目致力于对减小工业生产中产生的摩擦磨损的研究，油膜润滑是摩擦学与工业生产中关注和研究的重点。因此，实时有效地测量摩擦副中润滑油膜厚度和摩擦力至关重要。而精确地同步测量润滑油膜厚度和摩擦力必然离不开相关的专业测量设备。润滑油膜厚度和摩擦力同步测量技术复杂、难度高，市场专业设备品牌少、价格昂贵，测试过程繁琐及维修周期长，受国外公司垄断，导致国内相关产业发展缓慢。

依靠项目团队的刻苦钻研，目前本项目已成功开发出润滑油膜厚度和摩擦力同步测量的系列实验装置并且已成功研发出相关系列产品。该技术通过对油膜厚度以及摩擦系数两个指标的测量进而评估出润滑状态并对用户使用提出合理化建议从而达到节能减排的效果。以明显的价格、技术优势打破市场垄断，并于2019年5月注册公司并开始盈利，到目前为止本项目已成功为相关专业科研院所、润滑油脂生产企业、润滑油脂用户以及轴承厂提供润滑油膜厚度和摩擦力同步测量实验装置，市场较为广阔。

17.能源云技术

可再生能源，如风能、太阳能、海洋能、地热能等，分布广泛，但大都存在能源密度小、不连续、不稳定、热量开采困难等特点；单一的可再生能源系统的使用可能存在一些缺点，不足以满足社会生产生活用能的需要。多种可再生能源系统相结合，扬长避短。借鉴信息云技术的发展，首次提出“立体新能源云系统”概念。在现实生产生活中，已经出现了一些立体新能源云技术的实际工程应用，可以说是立体新能源云技术的应用雏形。例如低谷电驱动风冷热泵+蓄能的冷热源方案、土壤源热泵+太阳能的供热系统、源侧互联的海水源热泵系统、海水源热泵+污水源热泵复合供热系统等。这些大多是有限的可再生能源系统在实际生产生活中小规模、小区域范围内的使用，如果要将多种可再生能源系统合理地应用于更大的平台，还需要立体新能源云技术的理论支撑。

本项目研究城市级的“能源云”技术通过多能互联，实现五大互补：“时间、地域、能源品种、能源品位、能源价格”。争取最大限度地更经济使用能源，利用可再生能源，并大幅度减少园区一级的总体能源输入，提高整体能源利用率。本研发团队已与青岛邮轮母港服务管理局签署《青岛邮轮母港邮轮港区“能源云”技术创新研究》协议，完成了能源方案规划，获得中国建筑节能协234会区域能源专业委员会 CDEA2018 区域能源科技创新奖。

18.智慧消防云平台

智慧消防云平台结合目前成熟物联网技术、Internet 技术、Web 技术、数据库技术、BIM 技术、RFID 技术，通过用户信息传输装置对火灾自动报警系统和消防联动系统的火警、故障、复位、监管、反馈等实时信号采集；通过摄像头对消控室、消防安全重点部位等实时可视化监控；通过信号采集终端设备对消火栓系统、自动喷水灭火系统等消防水池及水箱的液位液压、防排烟风机和消防水泵的工作状态实现实时监测；利用电气监测终端实时监测配电箱的剩余电流、电压、电流、线缆温度等的实时状态；最终将所有信息数据统一到一个平台集中管理，实现火情判断智能化、信息传输网络化、管理模式现代化、状态监测实时化、性能分析定量化、资料统计标准化，提高消防安全管理水平和消防设施的完好率。实时掌握单位消防安全状况，预防火灾发生，提高消防安全监督管理水平。

19.新型海水源热泵区域供热供冷技术

海水源热泵技术是用海水替换传统冷热源，利用热泵原理，凭借输入少量高品位电能，得到大量热能的一种新型技术，该技术完全满足建筑冷热需求，并且在工作过程中对环境没有污染，工作效率比传统空调系统高。近年来，其在国内外均得到了广泛应用。

本研究团队 2004 年在青岛市发电厂，主持建设了全国首个海水源热泵供热供冷空调系统。2006 年完成青岛奥帆媒体中心海水源热泵空调系统设计。2013 年针对海水对设备的腐蚀以及取水条件限制，开发了以毛细管网为前端换热器的海水源系统，该系统彻底解决了海水腐蚀问题，降低了工程造价。同时该换热器可以埋设于浅滩从而打破了水文地质条件的限制，从根本上解决了海水源热泵的两大关键问题。该系统现已逐渐应用于实际工程并在运行中被证明更为经济高效。研究及项目实践表明，第二代海水源热泵系统在初投资、年总运行维护费用、全寿命周期成本分析等诸多方面，与其他冷热源方案相比，均具有一定优势。本团队于 2018 年 12 月申请获批了青岛市科技惠民项目《海洋低品位热能资源化利用技术研究及应用》课题经费 100 万元整，本课题预期将建立应用第二代海水源热泵系统 5 万平米示范工程一项。

本课题组在青岛沙子口海域建立了第二代海水源系统示范基地，旨在对该系统从设计施工到运行调节进行全过程研究和现场测试。目前相关施工技术规范已经撰写完成。基地的海水源热泵系统为建筑面积1600㎡的崂山港龙湾酒店提供冷、热源。

20.城市建筑云 CIM 平台

在传统的城市建筑与建设领域引入大数据、云计算、人工智能、物联网、3M 空间仿真模型等新一代信息、数字、工程技术（简称 3T），用数字城市与新型智慧城市工程方法，构建“时空耦合、地理关联、承载流动、多元异构、图数一体、三维可视”的大数据平台——城市建筑云平台（简称 CBC），是青岛理工大学在 2016 年全国首创。平台集中汇聚了我市大型青岛新机场、红岛会展中心、海天 369、大剧院、体育中心等一大批公共建筑信息模型（BIM）,以及部分区市的地理信息模型（GIM）、精细化模型（CIM）,构建成具有“城市智脑”特征的“城市空间导航罗盘”。在 2018 年的上合峰会消防与安保中发挥了重要作用，也为城市建设、城市治理、城市应急、城市空间利用等提供了三维可视化场景与大数据平台。通过 CBC 平台的数据库与“城市智脑”功能，实时记载城市更新数据、老旧住区改造数据，准确掌握“城市空间”及其承载的“热力大数据”，可视化展示、数字化管理、智慧化服务于城市的高品质建设，提升城市可持续发展与城市设计的推演预测能力，同步积累城市建设与管理者的智慧，具有重要的现实意义和深远的战略意义。