工程开发前沿涉及机械工程、船舶与海洋工程、航空宇航科学技术、兵 器科学与技术、动力及电气设备工程与技术、交通运输工程等学科方向（表 2.15）。其中，属于传统研究 深入的有：深远海水下通信定位技术、低空无人飞行器综合探测技术、无人舰艇集群感知与协同控制技术、 具身智能技术机器人、氢燃料航空发动机。新兴前沿则包括：海空协同异构无人系统的一体化控制技术、 基于图像特征的高精度距离识别技术、连续陶瓷纤维增强的金属基复合材料、模块化先进武装机器人系统、 块化先进武装机器人系统、 临近空间高超声速滑翔弹头跳跃弹道预测。各开发前沿涉及的核心专利 2018—2023 年公开情况见表 2.16， 海空协同异构无人系统的一体化控制技术、低空无人飞行器综合探测技术、基于图像特征的高精度距离识 别技术是近年来专利公开量增速最显著的方向。 24 全球工程前沿 Engineering Fronts 全球工程前沿 2024 （1）深远海水下通信定位技术 2021 2022 2023 1 深远海水下通信定位技术 16 16 24 29 42 57 2 海空协同异构无人系统的一体化控制技术 35 51 54 115 203 270 3 低空无人飞行器综合探测技术 57 62 82 145 184 246 4 无人舰艇集群感知与协同控制技术 35 49 66 98 111 184 5 基于图像特征的高精度距离识别技术 24 42 93 123 202

PACK包的结构特点和火灾防控要求，火灾探测和灭火抑制技术多以PACK级防护为目标。 液冷储能预制舱消防系统按照功能，可以分为火灾探测报警系统、气体灭火系统、防爆通风系统 和水灭火系统四个板块。消防系统按照保护层级，可以分为舱级保护、簇级保护和PACK级保护。 （1）火灾探测报警系统 火灾探测报警系统主要设备包括：储能电站用火灾报警控制装置、防爆型复合火灾探测装置、防 爆型可燃气体探测器、防爆型舱级感烟探测器、防爆型 舱级感温探测器、紧急启停按钮、手动火灾报 2025 中国新型储能行业发展白皮书 高比例新能源接入背景下，电网对储能系统安全性、灵活性及综合性能提出更高要求，为非锂储 能技术创造了独特机遇。2024年，非锂储能技术在规模化应用和技术创新上取得显著进展，压缩空 3.2 非锂储能 警按钮、手自动转换开关、气体释放警报器、火灾声光警报器、气体浓度显示装置等。 每个储能预制舱作为一个防护单元， 每个储能预制舱作为一个防护单元，独立设置1套火灾探测报警系统，负责电池舱和电气舱的火 灾探测报警和消防联动控制。其中，每个PACK包安装1个复合火灾探测装置，由氢气、一氧化碳、烟 雾、温度等两种或两种以上监测信号的组合，实现对电池模块内部早期热失控的探测报警，并对 PACK级气体灭火抑制系统进行联动控制；在电池舱室，设置点型防爆型感温、感烟火灾探测器和防 爆型气体探测器（氢气、一氧化碳），并对舱级气体灭火抑制系统和防爆通风系统进行联动控制；在

行深度融合，采用地质数据推演、地质数据多元复用、地质数据 智能更新等方法，研究建立实时更新的地质与工程数据高精度融 合模型，实现矿井地质信息的透明化。推广智能采掘工作面的随 采智能探测、随掘智能探测与监测的技术装备，鼓励积极研发应 用智能钻探、智能物探、智能探测机器人等新技术与新装备，形 成以静态为基础，融入自动更新的高精度动态地质模型。 专栏 1：透明地质 地质数据管理系统：以地质、物探、钻探、采掘、测量和水文监测 实现掘支平行作 业；鼓励应用智能探测、自动定向及导航、巷道断面自动截割成 形、自动锚护、高效除尘等先进技术与装备，使掘进工作面生产 系统具有智能感知、自主决策和自动控制的功能，实现掘进迎头 少人或无人、系统高效协同运行。 专栏 2：智能掘进系统 智能超前探测系统：采用钻探、物探等技术与装备，对巷道待掘区 域的地质构造、水文地质条件、瓦斯等进行超前探测，根据掘进过程中 揭露的实际地质 揭露的实际地质信息与工程信息对模型进行实时动态修正。鼓励采用智 能钻探、物探技术与装备，实现远距离一体化综合探测。 掘进设备导航和定位截割系统：掘进设备具有自适应截割、自动截 割与遥控操作功能，能够实现记忆截割。鼓励采用掘进设备精准导航和 位姿监测系统，根据位置、姿态变化进行自主调整和纠偏，适应巷道断 面变化及底板起伏等地质条件，实现自主定位截割。 14 锚杆、锚索自动化钻装系统：鼓励研究和应用具有自动化钻锚功能

..... 26 第四章 我国煤矿智能化科技攻关方向与重点任务 ............ 28 （一）信息基础设施向网络综合承载与数据融合应用发展 .... 28 （二）地质保障向精准探测与隐蔽致灾精准防控方向发展 .... 29 （三）掘进系统向数智少人化方向发展 .................... 30 （四）综采智能化向高阶数智开采方向发展 ........... 年，工业和信息化部、应急管理部、国家矿山安全监察局等 17 部门 联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》，要求推动研制矿山机 器人产品，推进智能采掘、灾害防治、巡检值守、井下救援、智能清 理、无人化运输、地质探测、危险作业等矿山场景应用。2024 年，应 急管理部、工业和信息化部联合印发了《关于加快应急机器人发展的 指导意见》，要求加强煤矿等重点场景安全生产、应急处置机器人研 制与应用，重点研制针对井工矿透水、火灾、瓦斯、顶板冒落等事故 （二）地质保障向精准探测与隐蔽致灾精准防控方向发展 1.推进高精度地质探测技术与装备的升级。研究高分辨率地震勘 探、随钻测量、三维地质雷达等技术，研发适用于复杂地质条件的智 能钻探装备，提高复杂条件地质勘探精度，实现地质数据自动化处理 与智能解释，为智能采掘、地质建模和灾害预警提供精准数据支持。 2.协同攻克矿井地质保障动态更新技术。结合煤矿生产中的随钻 探测、随掘探测、巷道掘进揭露、随采探测、工作面回采揭露、随落

性原子量子计算需激光冷却（μK级）与光晶格束缚等核心设备。 光量子计算是以光子偏振/路径自由度编码量子比特，通过线性光学元件（分束器、波片）和 Hong-Ou-Mandel干涉实现量子逻辑门，依赖纠缠光子源（SPDC）与单光子探测器完成测量。 半导体量子计算是利用半导体量子点中的电子/空穴自旋态（如Si/SiGe或GaAs异质结）编码量 子比特，通过电控势阱局域载流子，借助自旋共振（ESR）或交换相互作用（Heisenberg模型）实 功能模块， 系统能够同时支持高并行度的量子门操作和态读取。例如， 第二章 上游核心设备与器件 未来，为实现百万量子比特通用量子计算机，除了标准的微波控制线路之外， 还可以利用高质量光纤和光电探测器进行集成化的全光布线。微波控制信号可以通 过电光调制器转换为光频信号，再经光纤传输至量子芯片的低温环境，最后利用高 速光电检测技术将其下变频回微波频率范围。 该方式可以在低噪声尺度下进行超导量子比特的高精度控制和读取，能够满足 定能级跃迁相匹配，从而达到精确控制单个量子态的目的。 感光元件是实现非固态量子比特状态读取的关键元件，包括单光子探测器（多 用于光量子计算）、电荷耦合器件（多用于离子阱量子计算）。全球主要供应商有 瑞士ID Quantique、美国Photon Spot、中国赋同量子等公司。 未来，量子计算用单光子探测器的发展将着重提升探测效率、降低暗计数率以 及提高时间分辨率等关键指标，同时逐步降低单通道成本。 更低暗计数

局超导、半导体两条技术路线。2023年发布了一种在主流 CMOS工艺技术上构建的具有12个量子比特的量子芯片Tunnel Falls。2024年，获得跨整个晶圆的自旋量子比特器件的大量 数据，Intel开发了一种300mm低温探测工艺，同时在晶圆上 实现了99.9%的单比特门操作保真度——这是全CMOS工业制 造的量子比特中所达到的最高保真度水平。 QuEra由哈佛大学、麻省理工学院联合于2018年创立，已研发 出拥 Summary of NATO’s Quantum Technologies Strategy 北约 概述了如何将量子应用于传感、成 像、精确定位、导航和授时等领域 的国防和安全，如何改进潜艇探测， 以及如何利用抗量子加密技术升级 和保护数据通信。 综合 美国-欧盟贸易 和技术委员会联 合声明 U.S-EU Joint Statement of the Trade and 原子钟技术被沃达丰土耳其公司部署，为其全国网络带来全 新弹性计时能力。 M Squared公司的量子重力仪采用先进量子干涉技术，在高 精度重力测量中表现卓越，具备强大稳定性和抗干扰能力， 适用于复杂环境。该产品在地质勘探和资源探测领域应用潜 力大，市场关注度高，获用户积极反馈与高度认可，是量子 重力测量领域的领先者。 Exail 收购 iXblue 并融合 ECA Group 技术，打造了新品牌。 其量子重力仪在多领域应用中性能卓越，测量精度达

名称 基本要求 标准 分值 评分方法 得分 智能掘进设备 ① 巷道掘进过程实现全机械化作业，具有快 速掘进能力。 15 査现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 5 分 ② 釆用智能地质探测技术与设备。 3 查现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 1 分 智能掘进设备 ③ 掘进设备应采用综合机械化掘进方式，能 够具备自主导航、坡度追踪和自动截割功 能。 12 查现场和资料。不符合要 1 处扣 1 分。 ③ 井下采掘工作面的安全状态实时评估及 预警信息具有与人员单兵装备进行实时互 联。 3 查现场和资料。不符合要求 或功能的 1 处扣 1 分。 ④ 单兵设备应具备近感探测功能，实现重 点场所人数自动预警；重要区域设置电子围 栏等方式，并与监测监控系统联动，紧急情 况时具备自动停机功能。 4 查现场和资料。不符合要求 或功能的 1 处扣 1 分。 ⑤ 对井下边缘死角单岗作业人员进行定位 现场抽查和查资料。不符 合要求或功能 1 处扣 1 分。 具备轨道、地面或无人机式巡检机器人，可以对 发现的问题及时报警。 6 现场抽查和查资料。不符 合要求或功能扣 6 分。 具备金属探测器或除铁器。 4 现场抽查和查资料。不符 合要求或功能扣 4 分。 具备电子栅栏功能。 6 现场抽查和查资料。不符 合要求或功能扣 6 分。 具备皮带探伤功能；具备问题点标记功能，可对 发现的上述现象位置进行标记。

u检修通道：集装箱底部设有检修坑，两侧安装电缆支架作为电缆通道。 设计方案—基础设计 13/26 u消防型式选择：采用管网式全自动七氟丙烷灭火系统、消防预警系统。 u消防系统组成：消防系统由火灾探测器、控制器、可燃气体检测、储存瓶组、 管网、喷头、泄压阀、声光报警、气体喷洒指示灯、紧急启停按钮、手动自动开 关等组成。 设计方案—储能电站消防 14/26 设计方案—设计要点 01 03

点和一般的关系，积极慎重地采 用行之有效和可靠的先进技术，做到促进生产，保障安全，方便适用，经济合理。 （3）对重要的建筑物及设备重点防护，采取多种灭火措施。 （4） 建立全厂的火灾探测和控制系统。 （5）消防设施的管理与使用，应由值班人员与消防专业人员相结合；消防设施 的维护与监视及建筑物内早期火灾的扑灭，立足自救。 （6）加强消防管理工作，制定火灾预防、消防组织、火灾扑救及消防监督的各 室内外 消火栓消防系统及氢气储罐固定式冷却防护系统。 为防止氢气储罐温度过高引起安全风险，本项目制氢站储氢罐区域设置固定消防 水炮系统，采用自动防爆型消防水炮，消防水炮具有自动进行火灾探测、报警、瞄准 火源并可遥控操控方式。固定消防水炮灭火系统由供水管道、消防进水闸阀、水炮进 水闸阀、水炮进口连接附件、消防水炮体及喷射部件（采用直流—喷雾喷头）、就地 控制箱和遥控装置（一 易形成着火后延燃的电缆通道、电缆竖井，采用分段隔离措施。 各层电缆桥架 分段使用防火涂料、阻燃槽盒、防火隔板或阻火包等。 xx 风光储氢一体化项目 第 142 页 （5）本工程设置火灾探测报警及控制系统。火灾探测报警及控制系统具有自动 巡检、手动/自动控制、火灾报警、记录、打印等功能。当故障或火警发生时,系统具 有声光报警信号,值班人员可利用显示屏幕迅速明确故障或火警位置,并可按预先编制

3）诊断系统（诊断等离子体性能）：测量等离子体的温度、密度、形状、位置等，从而控 制、评估和优化等离子体的性能，包括磁诊断（测量等离子体的电流和能量）、光学系统（测 量等离子体的温度和密度）以及微波诊断（探测主等离子体和偏滤器区域的等离子体）等。 4）燃料循环系统（循环核燃料）：从真空室提取未消耗的燃料和杂质并重新注入燃料循环。 5）电源系统（提供电力）：为托卡马克装置以及相应的运营设备提供电力。