科创中国
基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2023-07-07 09:23:00
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 邓珂骁 | 2023-11-07 10:07:21
基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，涉及铁路沉降监测技术领域。它是为了解决采用传统式静力水准仪测量铁路沉降时，测量精度差的问题。外筒固定在底座上，内筒固定在外筒内部，外筒与内筒之间的空隙充有防冻液；外筒的侧壁由上至下依次设有光纤引出端口、气体联通端口和液体联通端口，悬臂杆的一端悬挂在内筒的内部顶端，悬臂杆的另一端连接有质量块，金属传压杆纵向穿过内筒的底端中心孔，并与弹性波纹膜片连接，等强度悬臂梁的两端架设在支撑柱和金属传压杆上；一根光纤粘贴在悬臂杆上，另一根光纤粘贴在等强度悬臂梁上；环境光纤光栅温度传感器用于采集外筒外界环境温度，两个液体光纤光栅温度传感器均用于采集内筒防冻液的温度。
为了保证无砟轨道铺设及其耐久性和生命周期以及列车能够安全行驶，本实用新型提出了基于光纤光栅的高速铁路沉降监测传感器，该监测传感器利用惯性原理，测出整体传感器的倾斜度；利用光纤光栅对温度的影响差异，实现对温度的测量。同时，将上述监测传感器进行组合，并利用静压测量原理和连通器原理，测出基准位置监测传感器的液位升降高度，从而实现对高速铁路的沉降监测，最后获得精确的铁路沉降高度，以便做好早期预警以及监测线下工程是否导致铁路沉降变形，满足无砟轨道铺设的条件。
目前，随着人们对生态环境保护意识的加强，以及燃机联合循环技术的快速发展，以其设计简单、运行及维护方便为特点的燃气轮发电机成为了国内电力开发的重点
450H全氢冷发电机额定电压为19 kV、容量为442MW，为哈电公司从美国GE公司引进机组。该机组定子线棒绝缘厚度薄、电性能高，在我国内前所未有。定子线棒为各公司的核心技术，不在技术转让范围之内，为实现定子线棒国产化，哈电在高性能定子绕组主绝缘材料研制方面以及改善定子线棒角部电场分布方面进行了大量研究工作并采取了多项措施，特别在主绝缘材料性能提升、导线绝缘结构、主绝缘结构、防电晕结构、定子线棒制造工艺等方面，进行了大量深入的科学研究工作。独立自主的设计制造出450H燃气轮发电机定子线棒，使绝缘厚度减薄到3.05mm，工作场强已达到3.597kV/mm的世界先进水平，击穿电压达到额定电压的6倍，击穿场强超过40kV/mm，达到世界领先水平。
为达到该科研水平，HEC在主绝缘材料水平、绝缘模压装备、模具及工具工装等方面实现了大幅提升，使传统的绝缘模压制造工艺和材料水平技术有了极大的突破，达到了世界绝缘技术领先水平。
由于掌握了450H全氢冷发电机定子线棒这一制造核心技术，大大降低了整机制造成本，一台机组可节约1000万元。定子线棒的国产化成功，彰显了哈电的主绝缘材料开发研制、绝缘结构设计及线圈制造、工具工装技术水平，标志着哈电公司具备
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
1.课题来源与背景：体外实验证实，哺乳动物和禽类KLF7促进前脂肪细胞增殖，抑制分化，但其作用机制并不清楚，目前也尚未鉴定出KLF7在前脂肪细胞中的靶基因。
2.研究目的与意义：本成果对KLF7的靶基因进行了系统地鉴定和功能分析，探讨其在鸡脂肪组织发育中的作用及分子机制。
3.主要论点与论据：ChIP-seq通路分析发现，鸡KLF7的靶基因参与TGF-β信号通路、脂肪酸代谢通路、Notch信号通路等与脂肪发育有关的信号通路过程，在脂质代谢、质膜的组成等方面发挥作用。Motif分析发现，KLF7的主要DNA结合基序为5′-TGCGCCGRGC-3′和5′-CCGKCGAC-3′。进一步挑选Peak相关基因进行鉴定，发现过表达KLF7显著促进TNNI2、GATA3、CDKN3和PTX3的表达，抑制HIF1A的表达，说明KLF7能够靶作用于这些基因。荧光素酶报告基因结果显示，过表达KLF7能够影响CDKN3、TNNI2的转录活性；结合位点缺失突变荧光素酶报告基因分析发现，KLF7能够分别结合在HIF1A和GATA3的5’侧翼区特定位点，进而调控其转录活性。
4.创见与创新：GATA3基因能够抑制鸡前脂肪细胞分化，GATA3可能介导KLF7在前脂肪细胞分化中的作用。另外，基因表达模式提示，TNNI2和HIF1A两个基因可能对鸡脂肪组织发育起促进作用。
5.社会经济效益与存在的问题：
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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