企业必看!太重/潞安等龙头领衔,山西省基础研究计划如何撬动产业升级?
发布机构:(略)
发布日期: 附件:0个
重点摘要
关键词
2025年山西省基础研究计划联合资助项目(太重)项目需求
一、重点项目(8项)
1 、大型装备结构有限元模型降阶分析技术研究(E05)
针对结构件全域结构应力场的监测难题,研究有限元模型降阶分析技术,建立结构有限元模型降阶方法,构建应力场快速预测的数字孪生模型,为大型装备结构件疲劳监测提供技术支撑。考核指标:建立降阶分析处理的有限元模型,节点数≥100万;降阶模型与有限元模型分析结果相比,位移场预测误差≤5%,应力场预测误差≤10%;降阶模型仿真计算更新频率≥1Hz,响应时间≤1s;生成的降阶模型不依赖任何第三方商业软件和商业库进行独立部署。
2、矿山设备预紧件云边协同智能监测技术研究(E05)
针对大型矿山设备关键预紧件存在受力状态复杂、巡检困难、故障频发等问题,通过电阻式传感技术实现非侵入式数据采集,搭建边缘设备状态实时采集分析与符合Profinet无线传输协议的系统,完成多物理量数据的存储、分析和设备故障诊断,开发一套关键预紧件的智能在线监测及早期预警的物联网软硬件平台。考核指标:测量精度小于标准预紧力值的5%;工作温度满足-40℃~100℃;适用螺栓直径大于M20。
3、136吨级增程刚性宽体车多路谱激励与多体动力学联合辨识仿真关键技术研究(E05)
基于多体动力学仿真的整车结构多目标优化、轻量化及整车结构可靠性研究,构建刚性宽体车结构特征参数准确辨识与多路谱激励下的整车动力学仿真模型,通过极端工况下宽体车车架、悬架、货箱、电池箱失效仿真及耐久性研究,提高整车的使用寿命,为136吨级增程刚性宽体车优化设计提供有力技术支撑。考核指标:动力学仿真高应力区域的仿真值与实测值误差≤10%;轻量化后的比功率提升2%以上;多路谱典型工况下整车结构可靠度模型适应性误差≤7%;极端工况下车架、悬架、电池箱等核心部件失效模型适应性误差≤10%。
4 、液压挖掘机无人作业环境感知与液压系统精准控制关键技术研究(E05)
针对液压挖掘机作业对象及障碍物的快速识别难题,研究挖掘机多源信息增强感知方法,探究挖掘机作业对象、障碍物、挖掘点、卸料点等快速识别方法;针对液压系统动态响应差,非线性因素影响轨迹跟踪控制精准性和稳定性不足,研究液压系统高动态控制算法、泵阀协同流量分配调控策略,设计基于负载工况识别的挖掘机轨迹跟踪控制算法。考核指标:液压系统流量分配误差≤5%;平地/修坡作业平整误差≤±10cm;挖掘装车作业各关节轨迹控制角误差控制在额定量程的5%内。
5 、工程起重机功率匹配及回转平稳性技术攻关(E05)
针对工程起重机回转系统操控性、负载适应性、运行平稳性和节能环保要求,研究压力流量复合调控和动态阻尼调节的回转控制系统;针对工程起重机负载变化剧烈,导致发动机转速波动大、易熄火及燃油经济性差等问题,研究基于负载前馈和转速闭环控制策略的发动机液压系统功率匹配方法。考核指标:实现工程起重机回转系统最大压力波动减小30%,最大速度波动减小50%,转速波动率不大于13%,燃油经济性提高10%。
6 、极细珠光体相变动力学机理及片层间距精确控制技术研究(E01)
针对辗钢整体车轮或耐磨衬板类产品实现产品组织精准调控,突破极细珠光体片层间距的工业精准控制技术,建立珠光体相变动力学模型,揭示冷却速率、合金元素对片层间距的调控机理,探索合金元素含量对珠光体相变动力学的调控机制,开发低碳微合金化成分体系,实现片层间距的梯度控制,开发智能调控系统,解决工业生产中冷却均匀性难题。考核指标:开发用于辗钢整体车轮或耐磨衬板的低碳微合金化成分体系及智能调控系统一套,实现珠光体片层间距 80±10nm 精准控制,检测位置深度精确控制在35±1mm。
7 、基于采煤机行走轮啮合磨损机理的齿廓优化设计研究 ( E05)
针对采煤机行走轮使用寿命偏低问题,研究不同齿廓参数对采煤机行走轮啮合特性的影响机制,揭示磨损演化与动力响应的内在规律,研究啮合过程中接触应力场的分布特征,探明点蚀及磨损损伤的形成机理,提高行走轮使用寿命;开发齿廓曲线参数化建模程序,实现齿廓曲线快速建模与坐标输出;研究受损行走轮激光熔覆再制造工艺,实现修复层微观组织与力学性能的协同优化。考核指标:优化后齿根弯曲强度提高10%以上,齿面接触疲劳强度提高10%以上,计算动力学速度波动减小10%;修复后行走轮表面硬度≥55HRC,开发采煤机行走轮参数化设计程序软件1套。
8、起重机箱型结构焊接应力/变形有限元仿真智能建模系统研发(F03)
针对起重装备大构件焊接模拟计算的热源模型建模,材料参数建模,边界条件设置、模型调试、计算结果提取等过程复杂问题,通过研究起重机箱型结构焊接有限元仿真建模方法,分析仿真建模流程和数据组成,开发焊接工艺和仿真数据库,集成数据库管理系统和参数化建模逻辑。考核指标:开发起重机箱型结构焊接有限元仿真智能建模系统,至少包含Q235、Q355、Q690、Q960等材料模型及气保焊、氩弧焊、埋弧焊、激光复合焊接等热源模型,关键区域应力预测误差≤20%,整体变形量误差≤15%,参数化结构建模效率提升≥70%。
二、一般项目(10项)
9、厚壁钛合金激光+等离子弧高效窄间隙焊接技术研究(E01)
针对厚壁钛合金焊接易出现气孔、侧壁未熔等缺陷,焊缝存在组织粗大和不均匀等问题,通过研究钛合金组织性能、焊接变形和应力控制,采用精确控制激光摆动、等离子耦合等热源输入、利用熔池震荡和热丝方式、使用窄间隙双面协同焊接技术,开发钛合金高效复合焊接工艺。考核指标:实现40-60mm厚壁钛合金构件有效焊接,无气孔和未熔合缺陷,TC4焊缝抗拉强度≥880MPa,断后伸长率≥10%,室温冲击性能≥20J,焊后残余应力≤150MPa,工程应用焊接一次合格率≥97%。
10、工程起重机伸缩臂高强钢结构焊接接头安全评定与延寿技术研究(E05)
针对工程起重机伸缩臂高强钢结构焊接接头在复杂工况下长期服役易产生屈服、断裂、疲劳和腐蚀等失效行为,通过研究材料服役性能预测与寿命评估技术,准确预测金属材料在不同环境下的性能变化,研究金属材料的裂纹扩展、疲劳破坏和腐蚀损伤等失效机制,开发结构损伤与材料失效机制分析技术。考核指标:建立3种以上工程起重机高强钢材料的服役性能退化数据库,涵盖缺陷类型、腐蚀速率、疲劳寿命等参数。针对工程起重机高强钢结构焊接接头制定安全评定规范1项,编制焊接接头延寿设计准则和工艺技术方案1套,制定焊接团体标准1项。
11、齿轮箱关键零部件过盈配合形性关联机制研究(E01)
本项目基于齿轮箱中齿轮、行星架、销轴等关键零件配合尺寸,通过模拟仿真、实验验证等方法,建立包含接触应力均匀性、装配精度、残余应力水平、装配后动态特性等多项指标的评价体系,对过盈配合形性协同调控装配工艺进行系统性评价,优化工艺参数和调控策略,提升装配效率,保证齿轮箱可靠性。考核指标:形成不少于3种材质零件在不同装配方式下的形性特性间耦合关系分析报告;形成3种以上典型零部件过盈配合装配工艺参数。
12、鼓形齿插滚加工切削力和切削热机理研究(E01)
针对鼓形齿轮插滚加工中切削力波动大、热变形显著、加工精度不足、刀具寿命短等问题,建立插滚齿轮加工运动学模型并进行模拟仿真,构建插滚齿轮切削力与切削温度预测模型,实时收集切削力和切削热数据,分析理论与实际数据差异,研究切削力和切削热影响因素,提出解决方案并进行验证,建立鼓形齿切削力-热耦合工艺数据库,提供参数优化方案,实现鼓形齿的高精高效制造。考核指标:以3mm模数内齿圈为研究对象,参数优化后切削力波动降低10%,加工效率提升5%,刀具磨损降低3%。
13、高硬可转位齿轮插滚加工刀具设计与切削性能研究(E01)
针对高硬齿轮加工效率低、质量不稳定的问题,研究新型高效高精插滚刀具及工艺方法。建立插滚刀具参数化表征模型,完成典型高硬工件材料与刀具组合的切削力系数标定;开发参数化的插滚刀具构型数据库与切削性能数据库,研究基于机器学习的插滚刀具构型与切削性能间映射关系,提出基于多约束条件的刀具设计智能算法。考核指标:完成4mm模数和6mm模数齿轮加工所用插滚刀具结构的优化设计,实现相同加工条件下,刀具磨损量降低15%,制定齿轮插滚加工工艺指导规范。
14、稀土微合金化对铁路车轮钢相变行为与力学性能关联机理研究(E01)
针对传统车轮钢在复杂服役条件下易出现磨损、裂纹等问题,优化稀土微合金化车轮钢成分,明确稀土与各元素作用规律,揭示稀土对车轮钢组织调控的作用机理,剖析成分-组织-性能的协同提升机制,实现强度、韧性及耐磨性协同提升和微合金化替代。考核指标:确定车轮钢中稀土最佳添加范围,优化后ER9材质车轮断面硬度≥255HB,-20℃冲击平均值≥10J,断裂韧性平均值≥65MPa·m0.5。
15、液压挖掘机噪声控制关键技术研究(F03)
针对液压挖掘机司机室减振降噪需求,研究基于传递路径分析的噪声源识别技术,分析对司机耳旁噪声影响最为显著的路径和部件;研究基于声学仿真的驾驶室结构优化技术,通过驾驶室结构与声腔模态数值分析,进行驾驶室结构优化,制定减振降噪方案,并在6t液压挖掘机上进行试验验证。考核指标:6t液压挖掘机司机耳旁噪声在现有基础上降低2~3dB。
16、比例多路阀流量精准调控理论与方法研究(F03)
针对工程机械用比例多路阀高精度流量控制需求,研究基于多传感器信息检查的流量软测量方法,实现强振动、强干扰、宽温域工况下精准流量监控;基于阀口面积压差解耦的高精度流量控制技术、泵阀流量低压损精准匹配技术,分析整机多执行器系统低压损驱控与精准平稳调控机制;通过构建集成液压挖掘机以及多路阀联合仿真模型、数字样机和新品试制工艺流程,研发高精度电液比例多路阀样机并完成验证。考核指标:研制阀口面积压差独立调控型高精度多模式控制多路阀,实现阀口压降<1.2 MPa;工作阀口压差在0.5~1.5 MPa范围内可调;多路阀流量控制误差<4%,分流控制精度<4%。
17、电动轮式装载机行走系统高能效驱动技术研究(E05)
针对电动轮式装载机行走系统能效低、装机功率大导致电池续航时间短、充放电功率高、电池使用寿命低等问题,研究轮式装载机行走系统能量传递、转换和作用规律,设计液电混驱高能效行走系统,探究行走系统高频次起制动运行特性、负载时变性、蓄能器非线性压力特性与液电双源功率匹配之间的耦合特性,分析液电双源动态协同匹配调控机制,实现装载机行走系统高效可控制动。考核指标:在同机型同工况下,较纯电驱轮式装载机,新型高能效行走系统能耗降低15%以上,峰值功率降低30%以上。
18、捣固机锤杆运动状态非接触式检测技术研究(F03)
研究锤杆的运动状态,综合考虑导向装置、摩擦板以及煤饼等多重因素的影响,精准建立锤杆运动轨迹模型,剖析埋锤现象成因,提升检测准确性,建立适用于复杂工况环境的锤杆运动状态实时检测系统。考核指标:发生故障后报警时间≤3s,检测准确率≥95%,故障误报率≤1%。
2025年山西省基础研究计划联合资助项目(潞安)项目需求
重点项目(3项)
1、煤焦结构调控及强化二氧化碳气化技术研究(B08)
开展煤焦制备及结构调控技术研究,揭示煤焦结构与气化活性的关联机制,实现煤炭与二氧化碳在温和条件下的高效转化。性能指标要求:煤焦中氧含量≥10%,氧碳比≥0.08;气化温度≤900 ℃,气化压力≤1MPa,煤气化碳转化率≥90%,煤灰中碳含量≤10%。
2、苯胺制聚碳化二亚胺类化合物全链条合成技术开发(B01)
开发一种非光气法异氰酸酯合成工艺,产品收率≥90%;开展聚碳化二亚胺的合成工艺研究,合成出MDI基聚碳化二亚胺[N=C=N含量:≥8%;热失重(200℃):<3%]、HMDI基聚碳化二亚胺[N=C=N含量:≥12%;热失重(250℃):<3%]、间苯二胺基聚碳化二亚胺[N=C=N含量:≥10%;热失重(250℃):<3%]。形成一种绿色的苯胺制聚碳化二亚胺全链条合成技术。
3、废风电润滑油萃取-再生技术研究(B08)
开发一种废风电润滑油的萃取技术,研究萃取工艺条件对基础油和添加剂回收率的影响,阐明萃取机制,建立高效萃取工艺;探索利用再生油制风电润滑油的调制技术。性能指标要求:萃取温度≤70℃、剂油比≤1.3、基础油回收率≥90%;萃取后基础油酸值<0.03mgKOH/g、粘度指数≥105;以再生油调和出满足行业标准的风电润滑油。
2025年山西省基础研究计划联合资助项目(建投)项目需求
一、重点项目(6项)
1、废弃光伏面板资源化利用技术研究(E10)
聚焦光伏面板高效拆解技术和EVA去除技术,研发“物理+热解”协同工艺体系,创新物理法无损拆解回收技术实现玻璃、铝框等材料高效回收,结合精准温控热解法高效分离EVA胶膜与硅片,同步开发集成式氟化物吸附催化尾气净化装置。预期形成覆盖预处理、材料回收、污染控制的成套解决方案,实现每处理1GW组件减少3万吨CO₂排放的技术效益,推动光伏产业绿色循环发展。考核指标:开发高效拆解技术工艺1套,实现不同材料的分离,实现贵金属银从电池片中的高效提取分离,提升金属回收率(目标≥95%),开发硅提纯工艺,提升硅纯度(≥99%);核心工艺参数实现产业化验证。授权发明专利≥2项;编制标准≥1部;发表学术论文≥2篇。构建光伏回收产业技术经济模型,形成示范项目的可行性报告。
2、建筑固废高品质分选技术及装置研发(E10)
针对建筑垃圾分选精度低、能耗高及再生骨料纯度不足等问题,研发荧光识别反馈技术的高精度分选系统,创新融合荧光标记与光谱分析,荧光识别技术结合多级分选工艺,实现建筑垃圾初步分选后,包括砖瓦、混凝土、玻璃等其他组分的高效分离,提升再生骨料的纯净度,进一步提升后端再生建材产品质量及适应性,提高再生产品的接受度,助力“无废城市”建设。考核指标:形成建筑固废荧光识别反馈技术的高精度分选技术体系1套,分选准确度≥95%,荧光差异检测灵敏度≤5%,筛选环保荧光染料≥2种,喷涂覆盖率≥98%,完成装置小试和推广应用。授权发明专利≥2项;发表学术论文≥2篇。
3、建筑施工现场人员安全数智监测与防护技术研究及应用(E08)
针对施工现场人员定位精度不足,高危作业场景下疲劳和缺氧等危险体征无法实时监测,安全防护设备续航时间短等技术瓶颈,研发高精度人员定位算法,构建基于心率、血压和脉搏的多生理信号耦合分析的疲劳状态识别模型,研制低功耗、高定位精度和生理状态监测的智能安全帽,构建“定位-认证-管控”闭环管理体系。考核指标:人员定位误差≤0.5m,室内外切换速度≤1s,安全装备绑定误判率≤5%;人员疲劳状态识别准确率≥90%,响应延迟≤1s;安全防护设备续航时间≥72小时。授权发明专利1项、实用新型专利1项;发表学术论文2篇。
4、基于产业化维度下装配式内装修集成技术研发与应用研究(E08)
针对建筑产业化装配式装修技术的升级迭代,开发适用于多种建筑空间可逆化的墙-地-顶-管线集成部品体系和新型环保基材与饰面材料。开展部品接口兼容性和可独立拆换研究,突破跨厂商产品技术壁垒。考核指标:改良现有装配式集成墙面系统、顶面系统连接方式,达到可逆安装的目的,施工速率提高10%,维修成本降低10%,造型可选性或多组合性达到5种以上;开发新的装配式集成墙面、吊顶基材产品,在重量、耐久、环保性能上提升10%。授权发明专利1项、实用新型专利1项;发表学术论文≥1篇;形成产品图册1本。
5、建筑钢构件的数字孪生智能检测技术的研究与应用(E08) 针对建筑钢构件结构复杂、体积庞大、移动不便、检测可重复性低、效率低等问题,同时为实现“危、繁、脏、重”钢结构检测作业的数字化,研究多尺寸多结构兼容的钢结构信息检测技术、云边协同的钢结构数字孪生识别技术、钢结构检测结果的多维参数标准化输出技术,研发建筑构件虚实融合检测系统,实现建筑构件设计模型符合性检测,为建筑钢结构检测提供一种数字孪生检测方法。考核指标:检测钢构件类型≥5类;检测内容包括组成构件的零件所有几何信息及各零件间的空间位置信息;检测钢构件长度3m-15m(误差≤1mm);文件兼容格式rvt、rfa、ifc;检测、处理、生成结果、输出报表总时长≤20分钟。研制数字化检测分析平台系统1套(配备足够容量存储云、移动设备APP)。授权发明专利1项、软件著作权1项;发表学术论文1篇;获省住建厅建设科技成果登记1项。
6 、塔式起重机人机协同智能驾驶技术研究(F06) 针对塔式起重机传统人工驾驶模式下工作效率低、碰撞事故频发、安全性低等问题,围绕多模态传感器融合、数字孪生仿真、AI智能决策与路径规划、远程运维等开展研究。通过动态构建环境三维模型,实现障碍物检测及吊钩轨迹实时追踪,结合AI算法实现任务智能调度及吊装路径的动态优化与实时避障;同步制定远程运维解决方案,保障设备的安全稳定运行。从而实现塔机人机协同智能驾驶,并推动塔机作业从“半自主”向“全流程智能”升级。考核指标:具备本地驾驶、远程驾驶、自动驾驶、人机协同驾驶4种操作模式,且运行模式切换响应时间≤0.2s,控制时延≤0.2s,远程指令100%执行,危险动作100%防控,定位精度±0.05m,避障安全距离≥3m,故障响应时间≤0.05s。授权发明专利1项、实用新型专利1项,发表学术论文2篇。
二、一般项目(4项)
7、不可移动文物建筑数据采集及数字化技术研究和应用(F01)
针对不可移动文物建筑进行数据化采集与高精度建模、并进行数字化保存,搭建安全可靠的文物数据存储体系,实现文物数字化保存。建立一套文物建筑模型数据库,研发构建文物的知识图谱,通过数字模型为今后文物建筑修缮或复原,再现历史风貌及活化利用等提供技术支撑,支持公众通过VR/AR沉浸式体验。考核指标:完成宋、元、明、清省级及以上保护文物数字模型各1个。点云模型平均点误差≤0.5mm,完整度≥98%;网格模型尺寸误差<0.5mm,完整度>94%;纹理采样分辨率>150DPI(每英寸点数);知识图谱关联度(实体匹配准确率)≥95%。授权发明专利1项、实用新型专利1项;发表学术论文2篇。
8、传统建筑大木结构数字模型构件标注研究(T02) 传统建筑行业缺乏统一的大木结构标注规则,导致设计生产“数据孤岛”:构件分类模糊(如斗栱类型达200+)、尺寸标注不统一、连接工艺(榫卯)数字化表达缺失。项目综合运用现代测量与建模技术,精准捕捉传统建筑大木结构复杂几何信息,模拟材质与力学特性,建立覆盖典型地域、时代、类型的大木结构构件三维数字化模型数据库;建立能与大木构件智能化设备对接的标准化标注方式,构件标注信息可在设计-生产-施工中的无损传递技术(解决多环节数据断层问题)。考核指标:构建包含200+典型构件的三维模型库(精度≥0.5mm);编制《传统建筑大木结构构件标注规则图例》(涵盖 10 类主要构件)。授权发明专利1项;发表学术论文2篇。
9 、薄壁方矩形钢框架结构体系研发与应用(E08) 针对低多层薄壁方矩形钢框架结构因延性冗余导致的材料利用率偏低问题,通过多尺度实验、精细化数值模拟与理论分析相结合的研究方法,揭示薄壁方矩形钢构件的破坏机理及其对结构体系性能的影响规律,应用针对性的性能化设计方法,在确保承载力与抗震性能不降低的前提下,实现用钢量较传统设计方法降低10%以上,平均减重10kg/㎡。考核指标:开发可精确捕捉损伤发展且计算高效的框架梁-铰单元计算模型;形成薄壁方矩形管钢框架结构性能设计方法体系;不降低承载力与抗震性能的前提下,与传统设计方法相比用钢量降低10%以上。授权发明专利2项;编制标准1部;发表学术论文3篇。
10、抗爆型聚脲-UHPC复合结构的材料制备与抗爆机理研究(E08)
在防火防腐型聚脲基础上,开发抗爆型聚脲并开展其抗爆性能的综合评价;通过SHPB测试聚脲的应力-应变关系,揭示聚脲参数与能量吸收密度的关系,建立表征抗爆型聚脲材料动态力学的本构关系,指导抗爆型聚脲原料配方设计;开展聚脲-UHPC复合结构模型现场爆炸试验,建立抗爆聚脲-UHPC复合结构数值模型,分析冲击波衰减率、基材应力分布,揭示含聚脲涂层结构的抗爆机理及影响规律。考核指标:优化抗爆型聚脲配合比,抗拉强度≥25MPa,断裂伸长率≥450%,撕裂强度≥70 kN/m;聚脲涂层在SHPB 测试中能量吸收密度≥20 MJ/m³;可抵御TNT当量≥0.5kg,距离1m时0.5kgTNT冲击波衰减率≥35%,基材无贯穿性裂纹;提出聚脲-UHPC复合结构防护设计方法,指导工程应用。发表学术论文2篇。
2025年山西省基础研究计划联合资助项目(气象)项目需求
一般项目(8项)
1、智能气象灾害预警决策与行业赋能应用研究(D05)
基于多源数据融合算法研究,研发极端天气智能监测与识别模型,构建多时空尺度精细化预报及概率预报模型,研究灾害性天气的预测预警建模算法,搭建面向农业、交通、能源行业应用场景的智能化服务模型。考核指标:1.基于多源数据的极端天气智能监测机理研究,建立气象灾害事件的CNN识别阈值体系。2.短临预报准确率提升20%,中期预报时效延长48小时;研究多源数据动态同化算法,实现实时数据融合效率提升30%;开发气象灾害智能服务模型,应用于3种以上行业类型。3.通过中国气象局高价值气象数据产品准入1项。
2、基于低空经济气象保障的多源数据融合研究(D05)
聚焦低空经济精细气象保障服务需求,开展山西省不同气象观测设备对不同范围、高度的风随时间变化趋势的一致性评估,量化观测设备间差异及使用场景。研发面向山西省低空经济服务场景的数据质控算法,利用多源数据融合与同化技术,建立不同气象观测设备的组网观测技术,研发低空风场组网数据产品,构建低空风场的精细监测和预警服务体系,为低空经济气象保障服务提供精细、可靠、及时的数据支撑。考核指标:1.建立测风激光雷达质控算法及模型,研究多源数据融合算法及模型,生成高精度、连续性风场监测产品(山西区域水平分辨率5km,其中城市区1km;垂直分辨率30m、时间分辨率10min)。2.研制并通过中国气象局高价值气象数据产品准入1项。3.发表核心期刊论文1—2篇。
3、基于深度学习的精细化气象要素预报专项模型研究(D05)
针对精准预报中的关键问题,高精度实况分析数据产品,构建适应山西复杂地形的气象要素(温度、降水)预报的深度学习算法,研制可直接用于AI建模的山西区域地面要素数据集,优化发展公里级、小时级的精细化预报模型,以有效提升山西极端天气精准预报能力。考核指标:1.建立可直接用于AI训练的山西地面要素高质量基准数据集。时间长度10年以上,时空分辨率1km/1h,通过中国气象局高价值气象数据准入。2.建立融入天气系统智能识别的山西短中期地面要素预报深度学习模型。预报时效360h,更新频次每日2次以上,时空分辨率1km/1h,性能较国产主流数值模式提升5%以上,通过智能网格业务准入。
4、山西省强对流天气系统演化过程驱动机制研究(D05) 为进一步提升山西省强对流天气预报预警能力,围绕中小尺度强对流天气系统演化过程的驱动机制,利用多源数据,构建适用于区域的高时空分辨率强对流天气专用气象数据集,分析不同强对流天气系统的演变特征及其驱动机制。发展精准临近预报技术,建立强对流天气智能识别与预报预警模型,提高强对流天气预报预警准确率。考核指标:1.建立一套分钟级、公里级强对流天气专用气象数据集,并通过山西省气象局高价值数据准入。2.查明不同强对流天气系统发生、发展中动力、云微物理过程的驱动条件和阈值。3.构建基于机理认知和人工智能相结合的强对流天气智能识别和临近预报模型,建立0—3小时逐6分钟雷达反射率、定量降水和大风产品,显著优于现有业务产品,预警时间提前量超45分钟。
5、基于S2S模式的冬春灾害性低温事件识别与预测研究(D05)
为进一步提升区域灾害性冬春低温事件预测时效,针对不同的起报时间,开展基于模式的低温事件预测信号识别,检验S2S多模式对灾害性低温事件的模拟及预测精度,阐明S2S模式中不同预测结果所对应的可预报因子的动力过程,识别S2S模式对灾害性低温事件的预测信号。考核指标:1.生成区域历史灾害性冬春低温极端事件库。2.优化业务化运行模式对灾害性冬春低温事件的预测精度。
6、山西省大气污染物多模态智能预测研究(D07)
为提高山西大气污染物预报精度,实现实时监测预警,通过建立新一代区域天气—化学模式的在线耦合,构建基于深度学习的大气污染物智能预测算法模型,研发高时空分辨率的延伸期天气—化学预报产品,为大气污染协同控制提供科技支撑。考核指标:1.形成《气象条件和前体物排放对大气污染物浓度变化趋势的影响》评估报告,并至少发表核心期刊论文1篇。2.建立基于深度学习的大气污染物的智能预测算法模型。3.生成分辨率为5km×5km的30天延伸期大气污染基础要素预报产品和专项预报产品,并通过中国气象局高价值气象数据产品准入。"
7、山西省森林生态产品价值的气象驱动机制研究(D05) 以山西省森林生态系统为载体,融合多源遥感数据、地面观测数据及社会经济统计资料,重点解析气候变化背景下森林生态系统水源涵养、固碳释氧、气候调节等核心功能指标的时空演变规律,揭示温度、降水、辐射等关键气象要素的驱动效应,阐明气候变化与生态产品价值的非线性响应关系,构建符合山西省实际的森林生态产品价值核算体系。考核指标:1.融合气象等要素形成符合山西省实际涵盖水源涵养等核心功能指标的森林生态产品价值核算体系。2.建立山西森林生态产品价值核算数据集,并获得中国气象局高价值气象数据产品准入。3.形成《山西省森林生态产品价值气象影响评估》报告;发表核心期刊论文2-3篇。
8、气象用飞行器积冰形成原理研究(D05)
围绕气象用飞行器积冰的问题,利用多源数据,分析气象用飞行器积冰的形成条件,探究区域气象用飞行器积冰的不同尺度物理特征,基于不同方法研发气象用飞行器结冰的预报算法,并破解气象用飞行器积冰的问题。考核指标:1.建立1套适用于区域的气象用飞行器积冰天气条件的数据集,并通过中国气象局高价值数据准入。2.研发1种气象用飞行器积冰潜势预报算法,可实现业务应用。3.发表核心期刊论文1-2篇。
2025年山西省基础研究计划联合资助项目(文物)项目需求
一般项目(15项)
1、云冈石窟杂化硅氧烷基防风化保护材料研究(E08) 针对云冈石窟风化病害严重,现有的保护材料存在固化后易开裂、与文物本体键合力差等问题,开发固化性能良好、渗透性高、与云冈石窟砂岩本体多种矿物组分键合力强的新型杂化硅氧烷防风化保护材料;厘清杂化硅氧烷在云冈石窟砂岩中的渗透迁移规律,揭示其胶结加固机理,开发合适的渗透加固技术;研究杂化硅氧烷的服役行为,揭示其老化动力学,厘清其功能失效机制;评价杂化硅氧烷的保护效果,完成云冈石窟砂岩浅表层防风化保护的应用示范。考核指标:申请发明专利1-2项,发表SCI论文2-3篇;新材料对风化砂岩的表面硬度提升50%以上,色差变化ΔE小于5,保护后砂岩的抗盐结晶和抗冻融循环能力提升300%。
2、云冈石窟历史修复材料保护效果评估方法研究(E03) 以云冈石窟自上世纪50年代以来使用及试验过的灌浆材料、防风化加固材料、粘接材料等历史修复材料为主进行保护效果评估。提出灌浆材料效果评估体系、防风化保护材料效果评估体系、修复材料效果评估体系、粘接材料效果评估体系4套评估体系;并建立基于深度学习的云冈石窟历史修复材料保护效果评估模型。考核指标:发表SCI论文≥3篇,完成地方标准草案1项,建立老化特征谱数据库(收录≥300组FTIR特征峰位移数据);评估模型准确率≥90%,F1-score≥0.85。
3、云冈石窟差异性风化机理研究(D02)
针对云冈石窟普遍存在的差异性风化现象,开展有针对性的地质调查研究,建立云冈石窟典型砂岩剖面,从工程地质学到矿物微观尺度揭示差异性风化形成的内在机制;通过监测、检测等手段分析外界因素(温度、湿度、压力等变化)在差异性风化过程中的影响规律;开展内、外因耦合模拟老化试验,揭示云冈石窟差异性风化形成的机理。考核指标:发表核心及以上论文2篇,从工程地质学和矿物微观视角,构建差异性风化评估指标1套,制定差异性风化识别标准1套。
4、石窟微小裂隙无损识别与量化监测关键技术研究(F02)
针对石窟裂隙稳定性不明、安全风险难以及时发现,高质量数据难以采集、裂隙轮廓识别精度不够等问题,研究基于视觉的微小裂隙快速、高重现性成像方法;研究复杂光影条件下岩石微小裂隙自动识别方法。实现洞窟裂隙快速高清成像与裂隙形态参数自动统计,构建裂隙病害稳定性指标体系。在云冈石窟等地裂隙病害典型区域开展应用示范。考核指标:发表SCI论文2篇以上,申请专利1项,建立石窟裂隙病害数据库(精细标注微裂隙轮廓图片≥300张),评估模型F1-score≥0.85。
5、山西早期木结构形制演变的力学动因研究(E08)
针对山西元代以前木结构建筑遗存,探究大木结构的建筑结构及构造逻辑的演变进程。在此基础上,提出精准的木材本构关系并对边界条件进行合理的力学简化,结合模型试验和修缮档案等资料构建精细化有限元模型。研究不同形式大木结构的受力特性,总结早期木结构建筑的力学演变特性,从力学角度解释大木结构形制演变的内在动因。考核指标:发表核心及以上论文2-4篇,绘制大木结构力学性能图集1套,绘制梁架结构形制演变图集1套。
6、古建筑木构件超声波扫描内部损伤原位诊断机理及成像关键技术研究(E08)
研究3座古建筑木结构含水率和应力状态对超声波传播的时频特性影响,建立应力波传播瞬态动力分析的三维多物理场耦合模型,明晰环境因素对波速、波形和衰减特征的影响;研发基于压电-木结构声阻抗匹配原理的高性能压电传感模块(信噪比高于60dB),建立时间、频率等信号物理特征的高精度提取算法, 解决传统感知与特征提取方法难以实现微小损伤识别的问题;揭示超声波时频特征指标与损伤几何参数的关联机制,建立基于射线追踪算法的木结构内部损伤层析成像与可视化算法,损伤定位误差小于1cm。考核指标:发表SCI论文2-3篇,申请发明专利1-2项,形成项目研究报告1份。
7、多场耦合作用下平遥古城墙病害成因机制研究(E08)
利用三维激光扫描仪收集城墙保存形态与病害特征数据,扫描范围覆盖率≥98%,生成二维投影图和三维病害模型,按轻度至重度进行分类;通过室内物理力学测试、分散性土体鉴别及微观结构表征,研究夯土颗粒、孔隙等结构特征,探讨水土作用机制和病害成因,重复性误差≤5%;总结多场耦合作用下城墙破坏模式,形成夯土城墙病害特征分类体系;分析不同病害特征的关键界面类型,模拟多场耦合作用下的病害演化,研究病害演化过程中力学效应;提出城墙预防性保护基础理论。考核指标:发表核心期刊论文2-4篇,申请发明专利1-2项,形成项目研究报告1份。
8、汾阳文峰塔抗震性能评估与纠偏技术研究(E08)
系统分析文峰塔已有资料,对其进行无损检测,构建符合实际结构的古塔模型;全面评价不同烈度地震下汾阳文峰塔的损伤情况,为古塔修缮加固提出数据支撑;构建古塔倾斜状态评估指标体系,提出汾阳文峰塔全面、有效的纠偏方案;构建砖石古塔抗震性能评估指标体系,提出适用于同类型遗存的纠偏理论与有效方法。 考核指标:发表核心及以上论文2-4篇,申请发明专利1-2项。数值模拟结果误差≤15%;倾斜模型中,塔底部应力<3.225MP,顶部控制回倾速率在3mm/d至8mm/d;提出2种以上的同类遗存纠偏方法。
9、山西省古建筑长时序树木年轮宽度年表(D07)
研究对山西省南部、中部和北部地区的各处古建筑进行树木年轮宽度研究;对古建筑周边区域活树的树木年轮进行分析,建立绝对日历树木年轮宽度年表;将古建筑木材年轮宽度与古建筑周边树木年轮进行交叉定年分析,分别建立山西省南部、中部、北部三个区域不晚于明代以来的树木年轮宽度年表。考核指标:发表核心及以上论文3篇,其中SCI论文1篇,分别建立山西省南部、中部、北部三个区域树木年轮宽度年表各一套。
10、青铜文物锈蚀激光-超声复合清洗关键技术研究(E05)
系统分析典型青铜文物表面氧化锈蚀状态,建立青铜文物表面锈蚀多维度分级评价指标体系,探究青铜文物脉冲激光-高频超声复合清洗工艺参数与清洗后表面锈蚀残余的映射关系,阐明脉冲激光与高频超声协同作用下的锈蚀结构失稳和剥离机制,探究基于文物表面质量和结构完整性,构建规范化的激光清洗质量评价指标和评价方法。考核指标:发表核心期刊论文1-2篇,申请发明专利1项,形成研究报告1份。建立一套适于青铜文物锈蚀激光-超声清洗的工艺流程,清洗效率提升1-1.5倍。
11、晋国春秋早期铸铜技术研究(E04)
针对闻喜上郭-邱家庄遗址新发现的铸铜遗存开展春秋早期铸铜工艺研究;基于铸铜遗物复原典型铸铜工艺流程及其关键工艺参数,研究铸铜遗物的物料产源特征;探讨其原料与产品的物料流通网络,揭示闻喜上郭-邱家庄遗址铸铜技术体系及物料流通网络的形成与演变规律,探讨和揭示晋国春秋早期的铸铜技术。考核指标:构建春秋早期铸铜遗物综合数据库1套;完成不少于5类典型产品的铸型复原与铸造过程模拟;形成闻喜上郭-邱家庄遗址的铸铜技术图谱
12、陶器文物碎片知识表达与深度分类关键技术研究(F06)
构建能够准确提取和整合碎片的多维高效的知识表达模型,为智能化分类提供支持;优化深度学习模型,提升小样本、低标注数据场景下模型的泛化能力,满足考古数据的独特需求;结合考古学专业知识开发知识引导的分类方法,解决复杂碎片场景下的分类难题,增强模型的可解释性、科学性和专业性;提出一套完整的陶器文物碎片智能化分类解决方案,显著提升碎片分类的效率与精度,为文物保护与研究提供技术支持。考核指标:发表核心及以上论文1-2篇,申请专利1项,构建通用的陶器碎片知识表达模型1套;实现碎片表面纹饰特征的提取准确率达到90%以上;实现不同形态、纹饰、材质陶器碎片自动分类,准确率达到80%以上。 13、晋南春秋早期墓葬有机质遗存的精细鉴定与综合研究(C05)
针对垣曲北白鹅墓地考古方舱精细化发掘发现并采集的纤维、丝绸与皮革、骨骼三类有机质遗存,建立晋南地区半干旱半潮湿环境下严重劣化降解有机质遗存的现场采集和精细鉴定方法;优化丝绸蛋白和胶原蛋白有机质遗存在蛋白质组学考古研究中的前处理流程,开展种属精细鉴定的适用性研究;开展骨骼遗存的宏蛋白和同位素信息提取,并探索人群的个体迁徙和健康状况;开展动植物资源利用和手工业发展的综合研究。考核指标:发表核心以上论文2篇,建立有机质遗存的现场采集和精细鉴定方法1套。
14、南流黄河两岸古国时代晚期人群互动研究(D03)
针对南流黄河两岸古国时代晚期人群来源及交流互动和文明化进程加速度发展的动因不明确的问题,对该区域众多考古发掘的遗址点出土人骨进行多学科交叉融合分析。对出土人骨进行古DNA基因组学、体质人类学和C、O、H、S、Sr多同位素分析,揭示人群来源和迁徙行为,提供等级制度与人群分化的生物证据,探讨环境选择压力下的人群适应机制;综合分析南流黄河两岸古国时代晚期不同文化之间的交流互鉴,实现南流黄河两岸先民古国时代晚期人群互动行为的研究和解释,探讨文化交流对文明进步和区域一体化的推动作用,为现代历史文化旅游、生态保护及区域发展提供历史借鉴与科学依据。考核指标:发表核心及以上论文1-2篇:研究遗址不少于6处;古DNA基因信息捕获的人骨样本不少于140例;C、0、H、S、Sr 同位素测试分析的人骨样本不少于300例。
15、基于多学科技术的晋南地区仰韶文化生业经济研究(D07)
通过对晋南地区仰韶文化时期遗址动植物考古学分析,利用形貌观察、C14测年、稳定同位素分析等技术,对单个遗址乃至整个区域仰韶文化时期人类食物结构进行研究;从作物种植加工、动物饲养管理的角度,研究聚落专业化分工和劳动力组织模式,揭示聚落内部分化情况;结合现代调查和实验模拟,研究先民获取资源的方式、效率和稳定性,分析人口、社会、环境的互动关系,揭示生业经济在影响社会复杂化进程的内在机制。考核指标:发表核心以上论文1-2篇,建立晋南地区仰韶时期高精度年代数据序列1套。