MEMS

MEMS经过三十多年的发展，正在利用集成手段向智能微系统发展。本报告，首先对MEMS技术重要的标志性成果和发展规律进行了总结，指出其绝大多数核心技术都是在需求驱动下提出并发展起来的。在此基础上，提出了MEMS技术的发展思路，指出加强共性技术开发，发挥本土优势，实现传感器的应用。最后报告对传感器的应用进行了介绍。

文中设计并制备了一种硅凹槽膜片型光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)超声传感器,用于电力设备局部放电检测。采用有限元软件优化设计传感膜片的凹槽参数,与传统圆形膜片相比,硅凹槽膜片的静态灵敏度提升4.09倍且谐振频率基本不变。通过耦合效率修正传统双光束干涉模型,研究F-P腔长对传感器干涉光谱对比度的影响,以提升传感器的声压灵敏度。利用微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)制备硅凹槽膜片,其凹槽直径为829.44 μm,厚度为2.09 μm,F-P腔长为163.600 μm。在谐振频率61.5 kHz处,传感器声压灵敏度可达357.78 mV/Pa,并结合气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)局部放电缺陷模型对传感器性能进行验证。实验结果表明,文中所制备的光纤F-P超声传感器具有声压灵敏度高、实时性好、超声信号检测能力强等优点。

电网关键设施设备是电网的“基石”和“底座”，对其进行有效、主动、可靠地安全评估、风险预警和故障诊断至关重要。然而，目前对电网关键设施设备在线监测的手段受限，已部署的传感装置呈现出强电磁不耐受、寿命短、体积大、能耗高、功能单一和集成化程度低等“顽疾”，严重制约感知的广度、深度、密度和精度，亟待采用新机理、新方法、新材料和新工艺开展新型感知装备的研制，以适应电网基础设施设备状态感知需求。 项目依托国家重点研发计划、国家基金委、国网公司基础前瞻及总部指南项目等，面向电网关键基础设施设备状态感知需求，全面深入开展了无源光纤传感、低功耗MEMS传感等新型光-机-电传感器技术研究，在传感器大范围测量、无源化设计、抗电磁干扰、非接触式部署等方面取得了实质性突破。 项目发表论文65篇（SCI收录20篇、EI检索31篇），授权专利45项（发明专利38项），发布标准6项（国标5项），取得软件著作权8项。基于项目研究成果，开展了电力设备智能感知、输电线路多物理量感知及监测、电力电缆过负荷预警等应用。

本项目研发的管线勘测机器人是国内首款用于地下管道内部验收及管网数据测绘的智能机器人。主要适用于配电运维人员在地下管线地理信息采集和地下管线工程验收方面的日常工作使用，是应用于主流管线的非开挖式检测装置和数据应用平台。

​日前，重庆市人民政府工作报告发布。其中，2023年工作回顾中提到，加快推进新型工业化，产业升级、创新发展迈出新步伐。中国长安线控底盘、吉利动力电池、奥松MEMS传感器等项目落地开工，庆铃博世氢动力系统、海辰储能电池、卡涞新材料、日立能源变压器等项目建成投产汽车产量升至全国第二，超级智能汽车平台、18兆瓦集成海上风电机组等一批重大关键核心技术攻关和成果产业化实现突破，新能源汽车产量达到50万辆。