技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
随着经济发展和人民生活水平的提高,家居产品的智能化需求日益增强,智能家居技术也得到了快速发展。同时,中国60岁及以上人口的比重在上升,研发适合老年人使用智能家居产品是大势所趋。但目前在适老智能家居产品仍存在诸多不足,如房间长时间无人或外出,供暖和空调仍在工作中,造成能源浪费;再如随着老人视觉、行动等能力的下降,目前很少能提供相应友好、便捷的辅助服务(如老人靠近淋浴设备和家电时,系统自动亮灯提示);还有在满足个性化需求方面也有待进一步提升,如老人和年轻人对空调和供暖温度的需求不同,而目前的产品还无法做到区分对待。特别是在老龄化日趋严重的形势下,照看老人经常存在疏忽或者不可见、不可控的危险,如当独居老人不小心在家跌倒时后果是极其严重的,需快速地感知和识别屋内活动状况、判定意外的发生并通知家属等相关人员。还有是居家环境下人体感知对于隐私保护、生活舒适度及友好性具有较高的要求。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
本项目采用先进的毫米波雷达技术提升适老家居产品的智能化,较于其他感知设备,毫米波雷达具备精度高、无扰式及安全性好的先天优势,将其与家居物联、健康养老、社区服务等融合,形成垂直应用,可为用户提供一个更加安心的适老环境。需解决的主要技术难题
1)毫米波雷达硬件系统和智能家居产品的集成设计,综合考虑使用条件、安放位置、监测范围、空间利用率、设备供电及通信系统等多要素进行研发设计。
2)针对居家环境特点,开发高精度无扰式老人跌倒检测技术,研究人体姿态特征参数提取算法,融合距离、角度、速度等多种信息研发跌倒检测算法,并实现报警联动。
3)设计基于毫米波雷达的人员位置检测算法,实现房间有无人员的判断,并结合智能家居设备实现温度的自适应控制。
4)基于毫米波雷达实现人和设备相对距离的判断,并结合智能家居设备提供及时亮屏、设备启动等便捷性服务。
5)针对居家环境下动态人体行为特点,提取基于毫米波雷达的人体活动状态特征,基于机器学习设计人体行为识别算法。
6)融合人体姿态、步态及深度生物特征,设计基于深度学习的人员身份识别算法,结合智能家居设备提供个性化服务。
7)搭建毫米波雷达智能感知信息平台,实现跌倒检测、报警联动、温度自适应控制、设备启停、行为分析等多种功能的集成。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
1、技术指标参数:
①成功研制毫米波雷达智能家居装备1套,具有跌倒检测、报警联动、定位跟踪、室内有无人员及人员数量、人员行为识别等功能;
②将毫米波雷达与燃具、空调等智能家居产品集成,达到友好、安全,舒适感知的效果,实现对居家环境24小时不间断监测。
③跌倒检测准确率达到90%及以上;
④行为识别准确率达到95%以上;
⑤毫米波雷达跌倒检测装置服务器端与报警响应延迟在3s之内,可以及时发送给被监测者的监护人。
2、技术成果:
①申请专利不少于3项。
②软件著作权1项
③专业论文1篇
解析专家署名