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中国建筑中70%以上属于高耗能建筑。据统计，中国建筑业年能耗达24.2亿吨标准煤，占全国能耗的44.8%，建筑全过程排放51.3亿吨CO₂，约占全国碳排放48.3%。降低建筑能耗已迫在眉睫，超低能耗建筑应运而生。深入研究超低能耗建筑，对提升建筑节能水平、推动行业转型升级、保护生态环境具有十分重要的意义。 东南沿海等夏热冬暖地区的气候特点是夏季长、冬季极短，气温年较差和日较差小，温度高且湿度大，日照较小，太阳辐射强。建筑在夏季必须满足防热、通风、舒适与安全等要求，冬季防寒和保温要求则不高，单纯依靠日照、通风设计和保温隔热等被动技术无法满足舒适性要求，主动式高性能能源系统及可再生能源应用是解决这一问题的关键。 在国家自然科学基金等项目支持下，项目组历经十余年攻关，围绕建筑主体与建筑设备一体化、建筑设备功能完善与提升，创新BIM数字孪生便捷低碳运维方法，开发装配式智能建造及施工运维等系列技术和方法，支撑夏热冬暖地区超低能耗建筑的发展，获中国工程院院士高度评价。主要创新成果如下： 创新点1：针对现有建筑设备与建筑主体形体割裂、占用建筑空间大、设计受限且滞后等难题，研发建筑主体与建筑设备功能一体化的新型建筑材料及施工方法，开发建筑太阳能高效利用系统，实现空调、热水、光伏发电综合利用，有效提升建筑空间使用率8%以上。研发建筑附属式低动力生活污水处理装置，实现污水就地高效处理和回用，省去污水收集系统，大幅减少管网基建投资。 创新点2：针对热泵型空调器新风补充难、无法加湿、运行能耗高等功能缺陷问题，开发新风补给、冷凝水利用等新技术，完善设备功能，发明高效智慧化的控制方法，提升运行能效；针对生活热水用量大、能耗高的现状，开发“热气暖房、水雾熏蒸、净水洗浴”综合节能节水技术，实现节水率30%以上；构建设备安全预警策略，提升建筑设备“可感、可知、可控”能力，解决建筑设备安全管控难题，基于超声波智能监测和大数据深度学习，实现人身安全保护及报警呼救功能，大幅提升建筑居住安全感。 创新点3：创新便捷低碳运维的建筑设备管理方法，开发BIM数字孪生管理系统，在设计、安装、运维全过程实现系统的部品部件优化、智能制造、装配式安装、运行监控、智能诊断、预测性维护，解决建设运营成本高，劳动强度大，巡检困难等难题。利用可视化3D空间展现能力，将建筑设备在设计、施工阶段所生成的BIM模型与运维所需的参数进行整合，开发建筑设备优化连通、热泵制冷剂泄露故障诊断和回收、装配式转接头智能建造及施工等技术，提高劳动效率70%以上。 项目获发明专利37项、实用新型专利31项、软件著作权8项，工法4项，发表高质量论文30篇，主持及参与标准2项。整体技术在福建、广东、浙江等多个重大项目中应用，获得中国安装协会高度认可。近三年新增销售额10.24亿元，新增利润1.21亿元。项目主要成果达到国际先进水平。

项目背景：黄土高原地区作为中国生态脆弱区与乡村振兴重点区域，持续面临着着生态保护与乡村发展不协调、产业转型与宜居宜业不适配、民居运维能效与双碳目标不关联等重要问题。亟需构建涵盖生态修复、生计提升、韧性营建、文化传承、绿色营建的多维技术体系，实现从宏观聚落布局到微观民居单元的全链条技术突破。融合资源环境-社会经济分析，发展生态约束下的可持续产业规划与生态修复-特色产业协同配置技术，确保生态保护与居民增收精准匹配。系统挖掘传统聚落韧性智慧，建立多层级韧性识别与评估方法，形成分级、差异化的韧性规划建设导则。开展融合生态韧性规划与绿色营建技术的集成创新，通过揭示传统民居空间单元的绿色性能机理，建立其与现代装配式技术的协同模式；结合地域特征参数化建模，形成气候适应性空间组构技术。为黄土高原乡村振兴提供协同发展的系统性解决方案。该项目旨在构建黄土高原地区乡村韧性规划与绿色营建技术体系，实现生态保护、产业发展与绿色人居的协同优化。 研究目标包括：(1)揭示乡村"生态保护-产业发展-新型农业"耦合机理，建立不同地域条件下的协同规划分析方法，形成生态保护与居民生计协调发展的导控技术；(2)建立产业支撑下的乡村保护与改造协同机制，构建"产业发展-特色保护"耦合模型，形成从宏观聚落布局到微观人居环境的韧性营建技术体系；(3)突破传统气候响应空间单元的科学传承与现代应用瓶颈，通过多参数建模与性能模拟优化，提出适应黄土高原气候特征的绿色建筑单元组构新模式，并研发基于装配式技术的快速建造体系。项目将重点解决新型农业与产业转型对乡村发展的影响机制，开发兼顾生态效益与经济效益的适应性改造技术，最终形成多层级一体化的乡村可持续发展解决方案，探索传统绿色智慧与现代技术的协同路径，为黄土高原地区实现绿色低碳、韧性宜居的乡村振兴提供理论支撑和技术范式。 项目主要内容：该项目通过技术创新与模式优化，在政策创新方面，显著提升了黄土高原地区的生态保护效能，植被覆盖率和土壤有机质含量得到提高，同时推广低碳农业技术和可再生能源应用，有效降低了农业碳排放，形成了国务院认定的重要成果；在规划导控层面，项目形成的三项创新技术-国土空间规划视角下村庄分类及特色识别技术、基因传承下的乡村适应性改造规划技术以及绿色宜居民居提升技术，为乡村韧性规划提供了系统解决方案，获得了全国工程勘察设计大师赵元超领衔的专家组的高度认可；在绿色营建方面，通过总结传统民居智慧并创新现代应用，构建了气候响应空间单元组构新模式，实现了以最小成本获取最大绿色效能的目标，形成了2项示范工程，并获得7项国内外设计奖项及中央广播电视台等诸多媒体报道及认可。这些技术成果为黄土高原地区乡村可持续发展提供了科学支撑和实践路径。 创新成果： 1、黄土高原地区乡村生态保护与居民生计协同规划技术。构建"生态-产业-农业"耦合机理模型，集成坡地梯田改造、光伏农业等低碳技术，形成黄土高原特色生态农业体系。基于多源遥感与生计大数据，建立生态敏感区产业发展适宜性评价模型，提出以"三线"为约束的"三生空间"优化方法，实现生态保护与居民生计的协同提升。 2、黄土高原地区乡村韧性营建智慧的分层识别与规划建设导控技术。提出黄土高原乡村韧性营建的分层识别技术，基于"三生空间"子系统构建资源适应性评价体系，建立了"宏观聚落-中观系统-微观人居"三级韧性营建导控框架，集成产业协同发展模式与空间适应性改造技术，形成黄土高原乡村功能提升的规划建设导控体系。 3、黄土高原地区乡村民居气候响应空间单元组构与装配式应用技术。通过系统分析黄土高原传统民居气候响应空间单元的作用机理，开展该类空间单元在现代乡村住宅中的组构新模式和科学设计方法研究，提出"被动优先、多级协同"的装配式组构新模式。基于性能模拟与多目标优化，优化适应不同气候分区的模块化空间单元体系，以标准化构造和本土化材料实现"低技高效"的绿色性能。 项目成效： 1.员学锋教授获得国务院扶贫开发领导小组办公室颁发的2017年扶贫开发工作成效第三方评估先进个人。长安大学获得国务院扶贫开发领导小组办公室颁发的2017年扶贫开发工作成效第三方评估先进集体。员学锋教授负责的“陕西省2022年度巩固脱贫成果后评估(西安市、宝鸡市)项目”，评估结果被陕西省乡村振兴局采纳。参加的“2018年度陕西省贫困县退出专项评估检查项目(宝鸡、咸阳两市共9个县)”(SNJZ-2019-104-1)，项目成果报告被陕西省脱贫攻坚领导小组办公室采纳。员学锋教授参与的《贫困县退出专项评估检查报告》被陕西省脱贫攻坚领导小组办公室采纳，作为省人民政府认定佳县、清涧县等多县退出贫困县依据。 2.《国土空间规划视角下村庄分类及其特色识别技术》《基因传承下特色村镇适应性改造规划技术》《特色村镇民居绿色宜居品质提升技术》获得全国工程勘察设计大师赵元超领衔的专家组高度评价，1项技术被评定为国内领先水平，2项技术被评定为国际先进水平。技术应用于延安华润希望小镇、渭南南焦村、洛川黄连河田园综合体等项目，获得了当地政府部门的高度认可，集成示范《陕北黄土高原沟壑地区特色村镇再开发利用技术集成应用示范》《关中渭河谷地特色村镇功能提升与适应性改造技术集成示范》《基于空间基因传承的渭河谷地特色村镇民居品质提升技术示范》被全国工程勘察设计大师赵元超领衔的专家组评定为2项国内领先水平、1项国际先进水平。 3.高博教授主持设计村镇红砖房系列作品获省勘察设计二等奖，“菁彩青农”省乡村振兴青年创新创业乡村设计营建一等奖，2022、2023连续两届获得主动式建筑中国区竞赛建成设计类二等奖，国际上获得英国伦敦设计奖住宅类银奖、美国Architizer A+Awards可持续私人住宅类别入围奖，咸阳莪子村红砖房作为陕西唯一入选住建部村镇司编制的《现代宜居农房典型案例集》，有效引导农户认识好房子、建设好房子。乡村公益小学项目、民宿旅游产业项目获西安设计师协会青年建筑师作品展评一等奖。主持渭南巴邑村玻璃砖房改造项目、桥马村综合文化中心新建项目，作为西北典型案例登上中央广播电视总台CCTV-4华语环球节目中心《国家记忆》栏目五集纪录片《我们的生活》第三集《住》，纪念改革开放45周年，从百姓衣、食、住、行、用方面看中国式现代化；渭南巴邑村玻璃砖房作为乡村绿色宜居建设代表，又登上中央广播电视总台英语环球节目中心CGTN为中法建交60周年制作的献礼纪录片《绿色新风尚》，宣传中国乡村可持续生活方式和环保行动，讲述中国在绿色、低碳领域所做的创新和努力；主持的关中地区红砖房系列项目，被陕西广播电视台《今日点击》栏目用题为“关中新民居：房子原来可以这样美”专题报道，获得大众广泛好评。

1.主要技术内容： 随着中国高速公路里程突破17万公里，山区、丘陵等地带长大隧道数量也逐步增加，其全生命周期安全运维与高效通行保障已成为当前的关键问题。新一代信息技术与交通行业深度融合，智慧交通建设明确提出“感知泛在化、数据一体化、决策智能化”要求，聚焦广西、陕西、贵州等交通路网重点区域，传统单一或局域网机电设备及检测模式已难以适配现代高速公路运维的高效化、精细化发展需求。 该成果主要基于智慧物联技术搭建了高速公路隧道机电设备及交通网络系统之间的无线物联智能检测系统，该系统将激光、视频、温度检测集成一体，对隧道内、外交通信息进行动态感知，实时采集隧道内交通流数据、过车数据、交通突发事件、车辆类型、车辆车体温度在内的多类应用数据，以丰富的高精数据资源支撑隧道内的精细化管理，构建有效的隧道内行车安全监管系统，实现异常状态下的快速响应、动态处置，提升系统的运行效率和服务能力。同时，结合寒冷天气下高速公路路面结冰对行车安全的不利影响，从高速公路气象灾害的监测、预警、处置三个方面开发出高速公路凝冰预警与智能融雪处置系统软件。关键技术如下： (1)隧道机电设备无线物联检测系统。 该课题设计开发了基于Mesh网络的长大隧道机电设备无线物联网测控系统及可视化控制管理平台等，探究了无线物联网与隧道机电设备的深度融合，实现了多系统平台的软件管理与实时可视化，实现了高速公路长大隧道中多种机电系统的联网检测和智能化管理，提高了智能化程度。同时，进一步探究了基于Mesh网络的长大隧道机电设备集成化与信号增强技术与物联网控制设备在线检测技术和计算机图像处理与识别技术在机电设施物联网系统中的应用。该课题衍生成果如下：一种组合式环境数据监测终端、一种高速公路隧道机电设备监测装置、一种多传感器融合的导航巡检机器人、一种具有监测功能的隧道机电控制柜、一种改进型检测机器人、基于激光雷达和视觉相机数据融合的移动机器人控制系统、基于无线Mesh网络的长大隧道可自愈无线控制系统、机械设备运行监测系统软件等。 (2)复杂环境下的智能融冰除雪系统。 该课题设计开发复杂环境下的高速公路智能融冰除雪系统。开发了一种智能融冰除雪系统及其管理平台，通过计算机可视化管理软件，借助交通气象环境传感技术及预测方法，实现对路面温度及路面结冰的精确短临预警，依据监测、研判、预警结果，适时启动系统泵站和融雪剂溶液喷洒终端机构，精准撒布适量的融雪剂，降低路面液体冰点，降低相关交通事故的发生。该课题衍生成果如下：一种直流无线输电装置、氢燃料四足机器人、一种道路融雪剂喷洒装置、分布式光伏电站的数字一体化运维管理平台、多场景下光伏系统智能运维清洗机器人控制系统等。 (3)长隧道危化品车辆检测系统。 该课题设计开发了隧道危化品车辆检测系统，主要在隧道前、隧道内布置多个激光雷达＋监控摄像机＋红外热成像一体式探测单元，通过将激光雷达坐标系下的采集目标坐标通过坐标系转换到红外热成像图像对应的像素坐标系下实现多传感器的空间同步，激光雷达在检测车辆轮廓信息同时也对车辆位置、车速做实时监测，在监测到高温车辆时将红外热成像图像中对应的高温点坐标带入到车辆位置、车型车速数据中，可以确认车身高温实际物理位置，帮助车主、高速管理者快速准确实施降温处理措施。当监测到未达报警温度但异常高温或临近报警温度的车辆时，及时联动情报板、语音号角等沿途设备对高温车辆及时提醒。该课题衍生成果如下： 一种用于液体温度测量的反射式光纤传感器、一种高速公路危化品安全保存装置、危化品车辆检测数据采集分析系统、危化品智能化预警信息系统、长隧道危化品车辆温度检测软件等。 2.授权专利情况： 该成果授权国家发明专利2项、实用新型专利13项、计算机软件著作权9项，SCI论文1篇(其中核心合集中被引42次，他引35次)，成果清单列出主要10项。 3.技术经济指标： 该成果在项目上的实施可以带来明显的经济效益。以隧道总长度为1500米的路段为例，无需为专用的区域控制系统预留预埋洞室和预埋管线，设备可以直接安装在对应的配电箱内或者外置壁挂式小型箱体内，可节约基础工程界面的施工作业量至少15%以上，减少了线缆铺设，机电工程界面施工作业量减少约20%，巡检人员可对设备使用和维护提供最大程度的便利，减少该系统的维护工作量，极大提高管养单位绩效。通过该研究课题的应用和推广，可以直接带动国产无线物联网产品在交通行业的应用，间接的带动国内无线传感自动化行业技术的跨行业应用，促进国内相关行业的技术进步与发展，能够起到非常好的社会示范效应。 4.应用推广及效益情况： 该成果采用基于智慧物联网的高速公路智能检测技术，提升了交通动态数据采集与共享、实时感知交通态势，该成果成功应用于广西南丹至天峨下老高速公路、广西平塘至天峨高速公路、广西巴马至凭祥公路大新经龙州至凭祥段项目中。有效保障了灾害天气条件下高速公路车辆行驶安全，提升出行服务联动和应急救援能力，全面统一、有效地对隧道内行车进行安全监管，提升隧道内车辆行驶安全性、跟踪监测准确性，长期准确地进行隧道内危险品运输车辆的实时跟踪监测及风险预警。 该成果在广西南天、平天、大凭等项目成功实施应用，经过一年多的应用和持续改进，大大提高了施工效率，确保工程质量和现场安全，从材料、工期、质量、工艺等方面共节约成本约1667.05万元，经济效益显著，并改善了高速公路数字化、智慧化水平相对较低的现状，提升了交通动态数据采集与共享、实时感知交通态势的能力，降低交通事故率与交通事故损失，整体提高了高速公路运维的管理水平。实现了全面统一、有效地对隧道内行车进行安全监管，提升了隧道内车辆行驶安全性、跟踪监测准确性，长期准确地进行隧道内危险品运输车辆的实时跟踪监测及风险预警并且简化了系统流程，减少了施工工作量，降低了建设成本，得到了建设、设计、监理等单位的一致好评，形成了良好的经济效益和社会效益。

小分子光伏电池具有轻薄柔软、成本低、弱光性能良好等优点，高度契合光伏建筑一体化要求，属于国家“双碳”战略和重庆市“十四五”科技规划的重点内容。该项目针对小分子光伏电池形貌结构及性能关系不明确的关键科学问题进行攻关，在国自然基金等项目支持下，开展小分子光伏电池形貌调控及光电转换机制研究，发展出机器学习辅助设计小分子光伏材料的新方法，制备了高效的液晶型小分子给体，开发出小分子活性层形貌结构调控新工艺，并阐明形貌-光伏性能-工作原理之间的关系规律，多次创造小分子光伏电池国际效率纪录，取得了拥有自主知识产权和原创性的研究成果，并产生了显著的国际学术影响及应用价值。 1.设计方法创新：针对光伏材料精准设计难的问题，提出机器学习辅助设计小分子光伏材料的新方法，发展出高效液晶型小分子给体BTR-Cl和L2，两次创造小分子光伏电池的国际最高效率纪录，并实现商品化销售。该成果曾被国家自然科学基金委重点报道，并应邀在Cell子刊Matter和Trends Chem.发表论文，综述小分子给体设计策略。 2.器件工艺创新：针对活性层形貌精细调控难的问题，提出分子预聚集、类给体第三组分调控形貌结构的新方法，成功构筑了有利于激子扩散分离、载流子输运提取的互穿网络结构，简化器件制备工艺，显著提升电池效率，并获R.A.Glenn Award国际奖励。 3.新原理分析：针对电池光电转换机制不明的问题，深入揭示添加剂调控给/受体互溶性，进而调控分子聚集行为、载流子复合行为及能级无序度的原理及规律，构建添加剂结构-活性层形貌-能级无序度-光电转换动力学参数的关系模型，指导制备出高效的小分子光伏电池和PM6聚合物太阳能电池，刷新了相关电池的国际效率纪录。美国三院院士Tobin Marks教授评价指出：“给/受体的互溶性是决定活性层形貌质量的关键”。 项目成果发表在Sci.Adv.(Science旗舰子刊)、Joule(Cell旗舰子刊)、Energy Environ.Sci.(2篇)、Adv.Energy Mater.等国际高水平期刊上。5篇代表性论文近五年他引800次，篇均引用达160次，3篇论文入选ESI热点/高被引论文；20篇代表论文近五年他引1628次，篇均引用83次。该项目培养国家青拔1人，科睿唯安全球高被引科学家1人，重庆市杰青2人及广西自治区杰青1人。

在协同推进乡村振兴与“双碳”目标的背景下，中国西北乡村建筑用能正在从秸秆、薪柴、散煤、牛羊粪等低热值、高排放能源向太阳能、风能、地热能等可再生能源转型升级。虽然面向城市的低碳能源供给模式已相对成熟，西北乡村却因建筑布局高度分散且单体用能体量较小，无法照搬城市“规模化、集约化、中心化”的低碳能源供给模式而转型困难。但从另一个角度来看，西北乡村由于能源基础设施相对薄弱且标准规范体系尚不健全，反倒容易跳出常规低碳能源供给模式的制约与掣肘，再加上太阳能、风能、地热能等可再生能源资源又颇为丰富，西北乡村实则具有“弯道超车”的巨大潜力，完全有可能探索出适用于西北乡村的建筑能源低碳供给新模式，通过能源深度革命助力乡村全面振兴。 虽然目标与路径已然清晰，西北乡村建筑能源低碳供给模式的创新与应用却仍受阻于以下四大难点问题：第一，建筑基础信息数据获取难：数据是乡村建筑能源低碳供给模式设计的重要基础，但西北乡村建筑布局分散且能源计量基础设施薄弱，既有用能统计数据缺失严重，高龄人群较高的数量占比与留守人员较低的文化素质又使现场调研面临重重阻碍，难以获取准确足量的建筑基础数据；第二，农户行为演化规律阐明难：农户低碳用能行为及其时空演化规律对于乡村建筑能源转型进程具有深度影响，快速的城镇化进程正在撬动西北乡村原有的社会结构，以血缘、地缘、亲缘为纽带的传统乡村情感维系方式逐渐解构，乡村社会结构变革与农户行为发展变化之间又存在互相联系、互相推动、互相转化的辩证统一关系，农户用能行为的时空演化规律有待阐明；第三，建筑能源系统设计调控难：农户用能行为特征具有高维度、非线性、强耦合的数学表达，与乡村建筑能源系统设计调控优化模型直接衔接将使模型难以求解，但可实现行为特征在优化模型中低损嵌入的方法尚不成熟，设计方法与调控技术因难以在精度与速度之间实现平衡而应用落地受阻；第四，低碳供给模式政策仿真难：西北乡村建筑能源低碳供给模式创新与应用所涉及行为主体众多，农户、村集体、企业、政府等主体之间利益交互影响，多方有效协同难以实现。 针对以上问题，项目组充分发挥西安建筑科技大学与陕西长安电力综合能源服务有限公司在科学研究、技术开发与产业应用方面的互补优势，依托于《西北农村分布式多能互补系统供需双向耦合机制研究》《全面推进乡村振兴实现共同富裕的总体思路与政策保障研究》《绿色建筑全寿命期性能及经济、环境效益评价体系研究》《分布式光伏技术推进渭河平原农户清洁取暖的机制设计与示范研究》4项国家及省部级科研项目，跳脱将大容量、高参数城市能源系统作为主要对象的常规研究、开发与应用范式，以“绿色低碳”为核心，以“以人为本”为理念，以“各类村庄”为对象，以“数字赋能”为手段，将西北乡村的自然气候、资源禀赋、建筑构造、风土人情有机融合，利用学科交叉、跨界融合的创新方法，从基础数据收集、农户行为分析、能源系统规划、引导政策模拟入手，通过构建“数据库＋智能体＋规划器＋模拟舱”提出系统性解决方案，逐一攻克“建筑基础信息数据获取难、农户行为演化规律阐明难、建筑能源系统设计调控难、低碳供给模式政策仿真难”的四大难点问题，形成了村庄分异、数智融合的西北乡村建筑能源低碳供给模式，并取得了以下创新性成果： 第一，建立了基于信息集控中心的西北乡村建筑分类分项能耗数据库：开发了西北建筑用能信息集控中心平台以跨省区收集建筑用能信息，根据气候环境、自然资源、人口规模、产业类型等因素对不同类型的西北乡村建筑进行聚类，利用人因工程技术获取现场调研数据补齐了建筑基础信息，集成能耗模拟软件计算建筑能耗，构建了西北乡村建筑分类分项能耗数据库。 第二，建立了社会网络视角下的农户低碳用能行为自学习演变智能体：识别影响农户低碳用能行为的关键因素，在充分考虑血缘、地缘、亲缘等社会关系影响的前提下，分析了农户从个体层面到群体层面的低碳用能行为形成、转变、传播机理，构建了融合人际互动过程的农户低碳用能行为动态更新模型。 第三，建立了融合设计、交易、运维过程的乡村建筑能源系统规划器：挖掘电动农机所蕴藏的储能资源潜力，构建了考虑源荷不确定性的综合能源系统设计优化模型并应用于西北乡村可再生能源系统的设计规划，基于所提出的可再生能源电力市场交易策略发展售电业务，研发了智能巡检、无人清洗等技术并应用于地形复杂的乡村光伏系统，保证系统安全、高效、经济运行。 第四，建立了基于演化博弈的西北乡村建筑能源低碳供给政策模拟舱：将农户低碳用能意愿纳入建筑能源系统优化设计，分别构建了政府、村集体、农户、综合能源服务商的预期收益函数，分析收益变化下各方主体行为决策的协同演化机理，并在不同政策组合的情景下模拟其动态演化过程，最终提出了引导政策建议。 项目组率先在国内外发表了一批与“西北乡村建筑能源低碳供给模式”相关的研究成果，包括84篇学术论文、2部专著以及9项专利及软件著作权。研究成果获得了包括中国工程院院士、哈尔滨工业大学建筑学院院长梅洪元教授等多位国内外专家学者的引用与肯定。指导学生以西北乡村建筑能源低碳供给模式为题完成多项创新创业项目，《绿储柔配，碳索新途-农村“光储直柔”新型建筑能源方案提供商》获得中国国际大学生创新大赛陕西赛区金奖。 项目组积极推进成果的产业应用：率先建立了跨省区的西北建筑用能信息集控中心，为西北乡村建筑能源数据整合与应用打下坚实基础；基于多阶段系统规划方法，规划设计并开发了格尔木乌图美仁10万千瓦平价光伏发电项目、西台20万千瓦源网荷储一体化应用示范项目、澄城县庄头镇曹庄村10万千瓦分布式光伏发电项目、合阳县和家庄镇秦南秦北10万千瓦分布式光伏发电项目等国家应用光伏领跑基地项目；将智能故障诊断及无人自动清洗技术应用于渔光互补、山地式柔性光伏、水上漂浮光伏等现场运维难度较大的乡村分布式光伏项目，运维费用节省比例达4.62%；在电力市场改革背景下积极拓展可再生能源电力交易业务，取得了年平均交易电量43.73亿千瓦时的绿色电力交易成绩。 项目组通过文章变文件、策划变规划、对策变政策等方式，为政府以及相关行业、学会、企业提供决策支持与咨询服务，形成了一批围绕西北乡村建筑能源低碳供给的高质量调研报告，获得了陕西省住房和城乡建设厅、铜川市发展和改革委员会、杨凌示范区管委会、扶风县发展和改革委员会、绥德农村商业银行股份有限公司等机构的采纳批示，系列研究成果获陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖、陕西高等学校人文社会科学研究优秀成果特等奖等科研奖励。 除了科学研究、技术开发与产业应用，项目组始终坚持以“把科研做到祖国最需要的地方”为宗旨，赴西北各地乡村开展实地调研4500余人次，在长期扎根西北乡村的过程中深刻感受一线民生需求并宣传双碳战略。针对西北乡村居民在低碳用能领域认知有限的实际现状，项目组与陕西省环保志愿者联合会等机构积极合作，在生态环境部宣传教育中心的指导下多次开展关于清洁取暖、农村电气化、可再生能源利用、建筑柔性用能等知识的科普活动，增强乡村居民绿色低碳用能生活理念，助力美丽乡村建设。所制作科普视频《农村住宅绿色用能新方式-柔性用能》在国家自然科学基金委科学传播与成果转化中心平台播放，向广大城乡居民传播建筑节能新理念，视频播放量超过4000次。

中国原油对外依存度超过70％，原油储备能力难以支撑经济发展和保障能源安全。党和国家高度重视原油库建设，多次强调能源的饭碗必须端在自己手里。随着油气行业低碳化和数字化转型的明显提速，安全绿色、智能环保已成为油库建设的核心追求。当前在原油库建设在减少污染物排放、加速清洁能源利用、提高建设效率、提升建设水平、推进智能化运营、升级勘测水平等方面存在技术瓶颈。 1.项目背景：中石化石油工程设计有限公司及中国石化胜利油田分公司为加快推进东营原油库迁建工程，落实中国石化党组提出的“三先四高”建设要求，开展了高水平科技攻关，解决了碳中和原油库绿色建设、高质效数智化建设、智能化油库、软土地勘察等系列难题。 2.关键技术与创新： 碳中和原油库绿色建设关键技术：(1)积极响应国家“双碳”战略，开发了基于多能互补的原油库能源利用技术，减少原油库对化石能源的依赖。通过对原油库工艺流程进行分析，构建了原油库能耗计算模型以及碳排放计算模型，明确了原油库内不同模块的碳排放量，并针对性地提出碳减排措施；基于原油库用能特点，引入胜利发电厂灰场光伏、原油库分布式光伏、电厂蒸汽等多种类型能源，开发了适用于原油库的多能互补技术，优化了原油库的能源供给结构，通过节能提效减碳、光伏绿电降碳、碳汇抵消净碳等措施，实现原油库碳中和运营。2023年10月20日，项目获得北京绿色交易所有限公司颁发的碳中和证书。(2)为解决原油顶部装车造成的挥发性有机化合物(VOCs)排放问题，创新研制了新型原油下装干式阀及稠油下装装车系统，设计新型无卡堵结构的干式阀，攻克了传统下装干式阀在稠油类介质中容易凝堵的难题，消除了高空作业的安全风险，实现了原油装车的全密闭和净零排放。(3)研发的无挥发式浮顶支柱+自动通气阀+量油(导向)管伸缩囊套+浮盘新型密封组合技术，实现了储油罐近零排放；创新开发了“生物+生态”污水处理技术，创新采用高效复合靶向除磷轻质多孔生物填料加耐污能力强的水生植物，同步高效去除水中氨氮和总磷，实现生活污水零排放，回收原油库内生产废水和污染雨水，经处理后可100％回用于油田开发注水，年节约清水约4500m³。 高质效数智化建设技术：(1)在行业内首次实现大型浮顶储罐100％全三维设计和“零件级”数字化交付，开创关键零部件数据和模型交付，集成储罐建造以及日常巡检模拟，提升储罐建造效率和智能化运维水平。创新形成了大型储罐施工过程仿真模拟技术，实现施工4D排程；开发了施工资源优化算法，实现工期不变前提下的资源均衡，高峰期资源负荷降低6％。(2)开展了全专业数字化集成设计、全流程数据流转、全要素耦合优化研究，形成了工程模块化理论、模块化设计和建造方法，创新了智能预制加工工艺及自动化焊接装备，构建了设计预制施工一体化建造体系，实现了全流程数据自动递延，提高了工程建设质效，材料损耗率从5％降低到2％。(3)针对大体量混凝土构筑物在冬季施工中面临的环境温度低、施工条件恶劣和养护困难的问题，研制了直径85m、高3m的全密闭“天幕保温系统”，为10万立方米罐基础混凝土的冬季施工与养护创造了15℃以上的恒温条件，6座10万立方米罐基础混凝土的质量一次合格率100％，缩短工期37d。(4)研发了数据智能采集与传输的一体式焊接装置，实时监测焊接层间温度、电流、电压等参数，实现了焊接过程质量精准监控，焊接一次合格率99.38％。开展了匿名多组射频识别系统的丢失标签非确定性并行检测方法研究，形成了基于射频识别(RFID)技术的智能仓储管理模式，开发了“工业互联网+”智能工地管控平台，实现了工程建设安全质量管控的穿透式管理。 3.技术先进性及知识产权：基于碳中和的智能油库建设技术系列成果填补了多项国内空白，经鉴定整体技术达到国际先进水平。立足应用基础研究，获授权专利31件(包括发明专利ZL202011211284.0、ZL202011209827.5、ZL201811139663.6、ZL201710737297.3等)；立足工程实践，高效开展应用研究及成果转化，登记软件著作权8项，完成专有技术认定3项、省级工程建设工法1项。 4.成果推广应用：(1)东营原油库迁建工程高标准建设为成果应用提供了示范平台，创造了10个月建成国内首座大型碳中和油库的建设记录，形成了“东营原油库建设模式”，成功实现了大型油库建设理念的革新，为后续油库快速建设提供了范本。(2)上述创新成果在东营原油商业储备库、锦州仓储等多个大型重点油库建设中得到应用，总库容超过700万立方米。新技术应用为生产单位节约运行费用0.67亿元/年，增效5.6亿元/年，累计增效7.97亿元，经济社会效益显著。

随着国家乡村振兴战略的实施，农村地区的污水收集、处理工作受到各级政府的高度关注。中共中央办公厅、国务院办公厅先后发布了“农村人居环境整治三年(2018～2020)行动方案”和“农村人居环境整治提升五年(2021～2025)行动方案”，旨在用8年时间彻底改变中国农村地区的人居环境尤其是水环境质量。然而，黄土高原地区独特的丘陵沟壑地貌特征和干旱、寒冷的气候环境，限制了传统的以A²/O、MBR等技术为代表的一体化污水处理设备在这一地区的推广应用。截至2024年底，农村污水的收集、处理率不足10%；对于已建农村污水处理设施，由于技术选择不当、运维保障不足等原因，处理出水也难以稳定达到排放要求，大多处于“半瘫痪”甚至“晒太阳”的状态。因此，开发出适合黄土高原气候、环境与社会经济特点的农村污水收集、处理新技术与技术推广应用新模式，对地区人居环境的改善和社会经济高质量发展有着重要的战略意义。 项目团队选择在农村地区最具应用前景的人工湿地技术作为研究对象，针对该技术在寒冷气候条件下污染物的降解效率低、基质堵塞严重、处理出水难以找到理想受纳水体等关键瓶颈问题，在传统人工湿地结构形式优化及其应用模式开发方面开展了近15年的理论技术研究工作，开发出模块化人工湿地、耐寒型人工湿地以及以庭院为基本单元的农村污水原位人工湿地处理与回用新模式。 (1)模块化人工湿地有解决了传统人工湿地易堵塞、堵塞后难维护技术难题。新型人工湿地装置将传统大面积人工湿地系统分割为若干个可独立运行的模块单元。通过模块间的优化组合，以及每个模块内基质铺设、溶解氧状态和水流流态的优化调控，实现了各类污染组分的强化去除，缓解了基质堵塞的风险。可根据农村污水的实际排放量改变模块数量，易于维护管理。同时，模块化人工湿地还具有“即装即用”的特点，对于出现堵塞的模块可及时更换；通过多个湿地模块的空间布局和湿地植物类型优化配制营造湿地景观，在实现污水处理的同时改善村落生态环境。 (2)耐寒型人工湿地解决了传统人工湿地冬季难以稳定达标技术难题。新型人工湿地配备太阳能光电转换和储能装置，在低温季节可利用太阳能进行污水提升、曝气和消毒处理。同时，在传统人工湿地的植被种植土层和基质层之间增设3～5cm多孔材料保温层，保温层的设置可确保湿地基质内的水温度维持在10℃以上，出水水质包括COD、油分、阴离子表面活性剂以及药品和个人护理品等特征污染组分稳定达标，满足绿化和作物灌溉用水水质要求。 (3)揭示了湿地植物在光照和黑暗两种环境下向湿地基质的泌氧特征。湿地植物在不同生长阶段对污水中磷的去除贡献均相对较高，分布在10%～20%之间，对有机物和氮的去除贡献则较小。这主要与湿地植物不仅在光照条件下可(通过根系)向湿地基质释放氧气，在黑暗条件下也可以借助气孔传输作用释放氧气有关。湿地基质内溶解氧环境的改善促进了湿地植物和根际微生物对磷的固定吸收；且对于凤眼莲、大漂、金钱蒲等测试物种，由光合作用和气孔传输作用贡献的秘氧量均分别占75%和25%左右，符合相同的比例特征。 (4)提出了庭院污水原位处理与灌溉回用新模式及耕作层盐分淋洗调控技术。 基于黄土高原地区大力发展庭院经济的特点，将庭院生活污水经人工湿地深度处理后直接用于庭院作物灌溉，不仅避免了污水收集管网铺设、提高了农村污水处理率，还在一定程度上缓解了地区灌溉用水短缺现状；同时，整个工艺的污水收集、提升、紫外线辐照消毒和灌溉输送用能完全由太阳能光伏系统提供，无外加电耗、药耗。采用净化出水灌溉对冬小麦的生长过程和营养成分含量并无明显不利影响，反而可使作物产量有小幅提升；针对再生水长期灌溉过程中出现的耕作层土壤盐渍化问题提出了雨水间歇淋洗调控技术。 项目成果已获得国家发明专利授权10件、实用新型专利授权1件，在国内外核心学术期刊发表人工湿地结构优化、性能评价、污染物降解机理分析相关论文36篇，其中SCI检索论文24篇；提交的“黄土高原生态治理存在的突出问题及对策建议”已被教育部办公厅和上级部门采纳。2020年团队与子洲县人民政府签订技术服务协议，2021年与陕西环保集团生态建设管理有限公司签署技术联合研发与推广协议。截至项目成果已成功应用于西安市鄠邑区、蓝田县，以及咸阳市泾阳县、兴平市、旬邑县等地15个村落的生活污水处理和回用工程。项目成果国内外查新报告和第三方技术鉴定结果认为，项目成果具有原创性和重要的推广价值，已达到国际先进水平，对推动黄土高原地区农村污水处理技术和技术应用模式进步，助力实现区域人居环境改善和乡村振兴，做出了卓有成效的创新与探索。

面对全球气候变化日益紧迫的挑战，中国将“双碳”目标确立为未来发展的关键战略导向，开发新型光伏技术是实现这一战略目标的重要途径。新型钙钛矿太阳电池具有原材料及工艺成本低、理论效率高、柔性轻量化等特点，在光伏电站、光伏建筑一体化、可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景。国家能源局、科学技术部发布的《“十四五”能源领域科技创新规划》中将高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术列入太阳能发电及利用技术的重点任务。 尽管钙钛矿太阳电池在理论上、实验室中有相当大的优势，但在面向商业化时仍面临一些重大科学问题，主要表现在：1)钙钛矿薄膜内部缺陷多，导致光生载流子复合，严重影响器件效率，同时缺陷诱导离子迁移还会影响器件稳定性；2)氧化物电荷传输层通常需要较高的退火温度以提升其电学性质，进而提高电荷提取和传输效率，但高温退火会影响氧化物表面形貌，增加工艺成本并限制柔性器件的应用；3)器件异质界面由于晶格失配会产生大量缺陷，缺陷作为复合中心导致电荷复合，界面能级失配会影响界面电荷提取效率，严重影响器件效率，同时界面处的离子迁移也会影响器件稳定性。 针对上述关键科学问题，项目组依托国家级研究平台，在国家自然科学基金、陕西省自然科学基金等项目支持下，经过十余年潜心探索，提出了钙钛矿薄膜结晶调控及缺陷钝化新策略，发展了高质量氧化物电荷传输层低温制备工艺，揭示了钙钛矿太阳电池异质界面调控机理，最终实现了钙钛矿太阳电池效率和稳定性的提升，多项器件指标达到同期国际领先水平。主要科学发现如下： (1)氢键聚合物网络调控钙钛矿薄膜结晶及缺陷钝化策略：针对钙钛矿薄膜内部缺陷及结晶动力学问题，开发了一种富含氢键和羰基的自修复聚合物添加剂(PPG-mUPy-APDS)。该聚合物能与钙钛矿形成多种化学键合，有效地钝化钙钛矿薄膜中的缺陷，提升薄膜质量。聚合物掺杂的器件表现出最高23.10%的效率和优异的空气稳定性。聚合物添加剂在钙钛矿薄膜中形成氢键网络，增强了柔性器件的机械稳定性。此外，聚合物网络可以与Pb²⁺离子结合，固定铅原子，抑制铅泄露，降低钙钛矿太阳电池的环境危害。 (2)低温溶液法制备高质量氧化物传输层：针对传统氧化物传输层工艺温度高的缺点，创新性地提出低温溶液法制备氧化物半导体作为传输层实现高效率稳定的钙钛矿太阳电池。采用低温工艺制备NiOx空穴传输层比传统高温工艺制备的NiOx更加平整致密、导电性高，在反式平面结构钙钛矿太阳电池中实现了20%以上的能量转换效率，为同期基于该结构的最高效率之一。将低温工艺制备ZnO电子传输层引入全无机钙钛矿太阳电池，获得了均匀致密的高质量全无机钙钛矿薄膜及更优的界面接触，实现了1.21V的高开路电压，为低温工艺制备氧化物半导体在钙钛矿太阳电池中应用奠定了基础。 (3)无机缓冲层调控钙钛矿太阳电池异质界面：针对氧化物与钙钛矿晶格参数和热膨胀系数不同所引起的晶格失配和界面应力的问题，提出在NiOx/钙钛矿界面引入CsBr缓冲层，有效缓解了界面晶格失配引起的界面应力，提升了界面电荷传输，从而抑制了钙钛矿太阳电池界面电荷的非辐射复合。针对电荷传输层/电极界面能级失配及稳定性问题，提出采用热蒸发在Spiro-OMeTAD和Ag电极之间引入MoO₃界面缓冲层，高功函数的MoO₃有效提升了界面空穴传输同时阻挡电子，抑制了界面处载流子的非辐射性复合。同时可以有效地阻挡空气中水氧等对于钙钛矿薄膜的侵蚀，阻挡了金属电极离子的扩散与钙钛矿发生反应，显著提升了全无机钙钛矿太阳电池的稳定性。 项目主要研究成果发表在钙钛矿太阳电池领域国际一流期刊上。5篇代表性论文SCI他引总次数710次，5篇论文全部入选ESI高被引论文。研究成果被Nature Materials、Advanced Materials、Advanced Energy Materials等该领域顶级刊物重点引用报道，并被MaterialsViewsChina、X-Mol、学研资讯等网站及公众号进行报道转载。上述研究工作得到了包括钙钛矿太阳电池的发现者及奠基人、德国科学院院士、英国皇家科学院院士、中国科学院院士等多位著名学者及剑桥大学、麻省理工学院、瑞士洛桑联邦理工学院等国际顶尖研究机构专家的高度评价，认为我们的方法“可以有效钝化钙钛矿薄膜缺陷”、“可以在低温条件下制备高质量的氧化物传输层”、“可以有效降低界面应力”等。 该项目成果在Science、NatureEnergy、Joule等该领域国际权威期刊上发表SCI论文180余篇，申请国家发明专利45项，授权18项，参与国际权威学术会议并做大会报告或邀请报告30余次，获邀在AppliedPhysicsReviews、Nano-Micro Letters、Journal of Energy Chemistry等撰写综述论文6篇，撰写专著2部。项目团队获批1项国家级人才项目，4项省部级人才项目，5项国家级/省级自然科学基金项目，培养博士研究生15名，硕士研究生68名，包含中国电子学会优秀博士学位论文获得者和中国电子教育学会优秀博士论文获得者2名，陕西省自然科学优秀学术论文获得者1名。项目团队推动相关研究成果与国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司等达成项目合作多项。

以可再生能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”战略目标的关键支撑。但是，可再生能源与负荷的双重不确定性严重制约了“源-网-荷-储”系统的供需平衡与高效运行。近年来，信息技术的快速发展打破了传统能源系统间的物理与信息壁垒，高效统一的“源-网-荷-储”综合能源系统逐渐成为电力系统智能化管控的重要方向。然而，融合能源生产利用技术、网络通信与信息技术的智慧源网荷储系统在容量配置、稳定控制与协同优化等方面，仍面临以下突出挑战： 1)容量优化模型复杂，设计精度与效率难兼顾。可再生能源的不确定性与多元储能的差异性，使智慧源网荷储系统的容量配置模型呈现规模庞大、耦合紧密的特征。集中式求解效率低下，传统分布式算法收敛慢，难以在规划设计精度与运行效率之间取得平衡，亟需探索先进的容量优化配置方法。 2)设备层精度与鲁棒性制约，高性能控制难保障。柔性互联设备是系统控制的核心执行单元，其响应精度与抗干扰能力直接决定上层优化成效。但现有设备在构网/跟网协同、电网扰动支撑和宽工况适应性方面仍显不足，迫切需要突破高精度功率控制与强扰动抑制技术，研发具备主动支撑和智能调控能力的新型柔性互联设备。 3)系统层供需复杂多变，高效协同优化难实现。在多场景切换、异构能源跨时域响应及供需不确定性条件下，现有控制策略难以有效适应外界变化。为此，亟需提出具备快速响应、强鲁棒性和自适应能力的协同控制策略，以实现多场景、多响应尺度条件下的安全、经济与高效运行。 4)规划与调度衔接不足，跨时域调度难落地。日前规划与日内调度需在可行性与经济性之间快速权衡，但传统单层方法难兼顾准确性与时效性，多元储能与转换设备的物理约束也限制了策略的执行性与精度。亟需构建模型与算法深度融合的跨时域一体化调度策略。 为攻克上述难题，项目组历经十余年基础研究与技术攻关，依托国家重点研发计划、中国电建集团科技项目和国家自然科学基金等支持，围绕智慧源网荷储系统规划设计、协同控制与调度优化问题，结合青海共和100万千瓦光伏光热系统、汕头“风-光-储”示范工程等实践，形成了从容量配置、稳定协同控制到跨时域调度的完整方法体系，构建了具备自主知识产权的智慧源网荷储稳定控制与协同优化技术平台。成果突破了国外技术垄断，显著提升了系统工程化应用水平，为国内智慧源网荷储系统的融合发展提供了坚实的理论与技术支撑。 1)提出了融合系统运行机理与新能源出力特性的一体化容量优化配置方法，构建了全场景可行的风光储容量优化模型，并设计了分布式惩罚原始-对偶次梯度算法，突破了集中式求解的规模瓶颈。该方法在保证精度的前提下，较主流分布式算法效率提升50%以上，解决了系统容量配置中的大规模建模与高效求解难题。基于此成果开发的基地/园区多能源容量优化配置工具，被用于青海共和100万千瓦光伏光热一体化等重大工程，被央视13套等誉为具有不可或缺的独特优势。 2)研发了改进型虚拟同步发电机构网控制技术与具备主动故障穿越的鲁棒协同控制技术。建立了宽频带功率耦合模型并量化稳定性边界，为参数设计提供指导。结合阻尼功率观测器与多谐振电流控制，实现了次同步振荡抑制与谐波精准补偿。通过多源数据融合开展电网故障的实时诊断，并采用自适应准PR控制结合预同步与功率前馈策略，保障了模式的平滑切换与潮流优化。依托该成果研制的柔性互联系列产品，通过中国电工技术学会等专业组织鉴定，专家一致认为其整体性能达到国际领先水平。 3)创立了基于数据驱动与事件触发的多目标实时供需协同调控方法。该方法引入自适应参数替换与逆推优化，以经济、低碳、安全等加权即时奖励为优化目标，并设置供需偏差惩罚项。在此基础上，结合改进型多智能体近端策略优化(MAPPO)算法，实现了连续动作空间下的快速供需平衡，显著提升系统供能质量。基于该成果研发的零碳供能系统，使数据中心综合能源利用效率提升30%以上，实现“零碳-经济性”双示范，并支撑建成全国首个分布式零碳智慧能源中心(榆林)。 4)提出了“日前-日内”跨尺度一体化调度优化方法，构建了兼顾日前与日内的全场景可行鲁棒模型。设计了双层优化算法，将列约束生成机制与机理约束的深度强化学习框架相结合，有效应对跨时域、多场景调度复杂性。在保证鲁棒性与实时性的前提下，该方法实现运行成本降低约20%、新能源利用率提升约10%，突破了跨尺度调度中的建模复杂与高效求解瓶颈。该成果经中国可再生能源学会鉴定，在多能源系统协同优化运行技术方面达到国际领先水平。 该项目已获授权发明专利68项，发表学术论文158篇，主编参编技术标准10项。研发的源网荷储系统在柔性互联设备高效调控与系统协同优化运行等关键技术方面，被同行专家认定为达到了国际领先水平。成果已成功应用于中电建青海共和100万千瓦光伏光热发电系统、汕头“风-光-储”一体“能源互联网+”示范工程等多项重大工程，支撑了新能源大基地、零碳智慧工厂和零碳生活园区等领域建设，近三年累计新增合同额超80亿元，产生了显著的社会影响。

1、应用领域：该"智能高精双驱直线磨边机"产品属于一种高效自动化的玻璃或瓷材深加工设备，主要应用光伏玻璃、建筑玻璃、电子玻璃，家电玻璃、淋浴房玻璃、家私玻璃、石英玻璃、微晶玻璃、装饰玻璃等玻璃的加工，以及陶瓷、岩板等瓷器板材毛坯边部和边部上下菱角磨削、抛光、双边一体化的加工。 2、技术原理：该设备主要技术原理是采用了伺服系统驱动丝杆精准定位玻璃，以玻璃预倒角设计(中心托架设计，智能自动距中)实现高速磨边，以中央控制模块连接各个模块，实现智能化控制各磨轮磨削量，协同控制磨边机，实现了玻璃尺寸的智能检测、智能调整，该设备对玻璃高速、高效加工，大大提升散单的加工能力，提升了加工效率，降低了加工成本。 3、性能指标： (1)加工平行精度±0.02mm，检验测试通过； (2)最大磨边加工速度达到了20m/min，玻璃无破裂，检验测试通过。 4、主要特征是实现了玻璃磨边的智能化、高速、高精度加工，获得的创新点体现在如下几方面： (1)研究解决了玻璃精准定位问题新型磨边机定位精度技术是采用伺服系统驱动丝杆定位玻璃，实现了高速开合(10m/min)，定位精度达±0.05mm/m。 (2)解决了导轨槽精度问题新型玻璃输送导轨技术：首先，采用304无锈钢材料为导轨槽，增加耐磨性，解决了导轨长期使用精度下降问题；其此采用具有自主知识产权的专利技术，实现了无安装孔固定导轨槽，避免了玻璃碎屑沉积。 (3)研究解决了磨头电机长期精度问题和能耗问题具有了新型磨头电机，其采用前轴承受力方式，缩短了轴向受力长度，消除了轴的抖动，实现了高精度，并且可长期可靠运转。在连续玻璃磨边加工时，磨头高转速；在连续两片玻璃磨边的间隙时间，设计了磨头低转速，降低了设备能耗。 (4)研究解决了高速磨边磨削附加应力导致玻璃破裂问题新设备采用玻璃预倒角设计，消除了玻璃边部缺陷，使磨边玻璃在"高速大磨削附加应力"下保持完好。其此，采用玻璃中心托架设计，抵消玻璃板自身重力导致的向下凸弯。且随玻璃板宽不同，中心托架可智能自动距中。该方法不会产生"放置附加应力"，为高速磨边提供奠定基础。 (5)合理设计玻璃磨边机智能控制系统新型智能磨边机是智能化分配多磨轮磨边机每个磨轮磨削量；其此是发明了磨边机中央控制模块，中央控制模块连接测量模块、输送模块、感应电眼、靠边导向定位模块、上压组件控制模块、边缘检测模块、下倒棱控制模块、削边控制模块、上倒棱控制模块、下倒棱控制模块、侧边加工控制模块和电流检测器等，协同控制磨边机，实现了智能控制。