中國計(jì)量科學(xué)現(xiàn)狀與未來

中國計(jì)量科學(xué)現(xiàn)狀與未來第一頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用計(jì)量院發(fā)展概要重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室概覽第二頁，共78頁。計(jì)量（Metrology）：是測量及其應(yīng)用的科學(xué)。是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、保證量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。測量新理論和新原理測量量值準(zhǔn)確和單位統(tǒng)一測量新技術(shù)和新儀器測量應(yīng)用測量結(jié)果分析GUM

測量操作正確性和有效性ISO17025計(jì)量院概況計(jì)量及其重要作用第三頁，共78頁。計(jì)量學(xué)的空間計(jì)量學(xué)定義（VIM2.2.2）計(jì)量學(xué)metrology測量及其應(yīng)用的科學(xué)。計(jì)量學(xué)包括測量的理論和實(shí)踐的所有方面，不論測量不確定度大小和應(yīng)用領(lǐng)域。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IECGUIDE99:2007《國際計(jì)量學(xué)詞匯基礎(chǔ)和通用概念及有關(guān)術(shù)語》（即VIM第三版，該國際標(biāo)準(zhǔn)以下簡稱GUIDE99）計(jì)量及其重要作用計(jì)量及其重要作用BIPM,ISO,IEC,IUPAC,IUPAP,IFCC,OIML,ILAC共同定義其中：IUPAC-國際純粹與應(yīng)用化學(xué)學(xué)聯(lián)合會IUPAP-國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)聯(lián)合會IFCC-國際臨床化學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)聯(lián)盟中國JJG1001－91《通用計(jì)量名詞及定義》計(jì)量：實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確的活動(dòng)。第四頁，共78頁。計(jì)量為測量建立標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、保障量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。具有4個(gè)特點(diǎn)：準(zhǔn)確性一致性溯源性法制性

測量為確定量值而進(jìn)行的全部操作。是對非量化事物的量化過程，用數(shù)據(jù)描述事物。測量并不必須具備計(jì)量的四個(gè)特征。計(jì)量屬于測量的一種，源于測量而嚴(yán)于測量。狹義講，計(jì)量是與測量結(jié)果的置信度相關(guān)的、與不確定度相聯(lián)系的一種規(guī)范化測量。第五頁，共78頁。門捷列夫：沒有測量，就沒有科學(xué)從開始有測量的時(shí)候起，才開始有科學(xué)，沒有度量衡，精密科學(xué)就沒有意義。聶榮臻元帥：科技要發(fā)展，計(jì)量須先行沒有計(jì)量、寸步難行量值定義世界（大數(shù)據(jù)時(shí)代的基礎(chǔ)？）任何科學(xué)技術(shù)，都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律；而所有的事物都是由一定的“量”組成，并通過“量”來體現(xiàn)的。歐洲人對測量有一個(gè)很值得重視的哲學(xué)理念：凡是不能測量（量化）的事物，通常都是不能（難以）被控制與改善的事物。第六頁，共78頁?，F(xiàn)代管理學(xué)之父（PeterF．Drucker）彼得.德魯克和世界著名的質(zhì)量管理專家（W．Edwards．Deming）戴明博士的智慧共識：

無測量，無管理。先量化，后決策（NomeasurementNoManagement）大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)創(chuàng)始人，道格拉斯.W.哈伯德，《數(shù)據(jù)化決策》一書：凡事皆可量化第七頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用計(jì)量是國家主權(quán)的象征，是統(tǒng)一國家的工具計(jì)量是社會進(jìn)步的重要基石計(jì)量是科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，是人類認(rèn)識世界的工具，是科技創(chuàng)新的主戰(zhàn)場計(jì)量是保證國民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和公平貿(mào)易的基礎(chǔ)計(jì)量支撐國防建設(shè)，事關(guān)國家核心利益計(jì)量的重要作用計(jì)量就像空氣一樣，與人類生產(chǎn)生活緊密相連

第八頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用基于計(jì)量的戰(zhàn)略地位，發(fā)達(dá)國家普遍高度重視計(jì)量。美國、德國、英國等43個(gè)國家和地區(qū)把計(jì)量（度量衡）寫入憲法，作為中央事權(quán)和統(tǒng)一管理國家的基本要求。美國和德國的國家計(jì)量院院長都是由總統(tǒng)任命。美、德、英等主要發(fā)達(dá)國家政府對計(jì)量有統(tǒng)一、穩(wěn)定的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持，并逐年增長。第九頁，共78頁。顯性主權(quán)隱性主權(quán)有邊界的疆土競爭無邊界的技術(shù)與市場主導(dǎo)計(jì)量計(jì)量及其重要作用第十頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用1220世紀(jì)40年代開始，以原子能技術(shù)、航天技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為代表，信息控制為主導(dǎo)的第三次技術(shù)革命。多參量、高精度測量，信息及其傳遞測量技術(shù)319世紀(jì)70年代，以電學(xué)為主導(dǎo)的第二次技術(shù)革命。（電器時(shí)代）對電的測量和研究，以電力為主角的能源測量及其輸送技術(shù)18世紀(jì)60年代，英國以瓦特的蒸汽機(jī)為主導(dǎo)的第一次技術(shù)革命（蒸汽機(jī)時(shí)代）萬有引力和運(yùn)動(dòng)三定律為代表的經(jīng)典力學(xué)，能量及其轉(zhuǎn)換測量技術(shù)第一次技術(shù)革命第二次技術(shù)革命第三次技術(shù)革命10-3

10-6

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4第4次技術(shù)革命10-12

德國工業(yè)4.0，美國智能制造，中國制造2025，智能為特點(diǎn)量子計(jì)量技術(shù)全面應(yīng)用。美國國家計(jì)量院(NIST)提出了“聰明加工系統(tǒng)SMS”研究計(jì)劃10-15

第十一頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用美國在振興制造業(yè)過程中，新近成立了15個(gè)創(chuàng)新中心，其中6個(gè)設(shè)在NIST第十二頁，共78頁。計(jì)量是保證國民經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行和公平貿(mào)易的基礎(chǔ)在經(jīng)濟(jì)交往中，超過80%的貿(mào)易必須經(jīng)過計(jì)量才能實(shí)現(xiàn)。計(jì)量被稱作工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”原材料工藝裝備計(jì)量檢測世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家把計(jì)量檢測、原材料和工藝裝備列為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。計(jì)量及其重要作用第十三頁，共78頁。精密時(shí)間頻率計(jì)量基準(zhǔn)和傳遞測量系統(tǒng)是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基石精確打擊----制導(dǎo)技術(shù)----衛(wèi)星導(dǎo)航（絕對位置+運(yùn)動(dòng)參數(shù)）精確打擊----準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)目標(biāo)----雷達(dá)（相對位置+運(yùn)動(dòng)參數(shù)）時(shí)頻計(jì)量在北斗（BDS）中的作用測得準(zhǔn)、控得穩(wěn)、打得狠！計(jì)量及其重要作用第十四頁，共78頁。由計(jì)量、標(biāo)準(zhǔn)與合格評定（包括檢驗(yàn)檢測、認(rèn)證認(rèn)可）共同構(gòu)成。計(jì)量是控制質(zhì)量的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)質(zhì)量提升，合格評定建立質(zhì)量信任。國家質(zhì)量基礎(chǔ)(NQI)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量合格評定計(jì)量及其重要作用NQI—國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施，由聯(lián)合國工發(fā)組織和世界貿(mào)易組織在2005年提出。黨的十八大明確提出，要把推動(dòng)發(fā)展的立足點(diǎn)轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和效益上來。習(xí)近平總書記針對質(zhì)量問題發(fā)表了一系列重要論述，特別強(qiáng)調(diào)“三個(gè)轉(zhuǎn)變”——推動(dòng)中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變。李克強(qiáng)總理親自出席首屆中國質(zhì)量（北京）大會，強(qiáng)調(diào)提升質(zhì)量是中國發(fā)展之基、興國之道、強(qiáng)國之策，關(guān)乎民生福祉，關(guān)乎國家形象。第十五頁，共78頁。計(jì)量（規(guī)、矩）標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)矩）質(zhì)量（方圓）規(guī)矩誠設(shè)矣，則不可欺以方圓沒有規(guī)矩，不成方圓合格評定程序計(jì)量是標(biāo)準(zhǔn)和合格評定的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是合格評定的依據(jù)，是計(jì)量的重要價(jià)值體現(xiàn)合格評定是推動(dòng)計(jì)量溯源水平提升和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的重要手段第十六頁，共78頁。2005年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主之一，美國國家計(jì)量院（NIST）的J.L.Hall（霍爾）在獲獎(jiǎng)感言中說到：“計(jì)量學(xué)是科學(xué)之母，是理論與實(shí)驗(yàn)之間的橋梁，提供物理進(jìn)展的方法”14位計(jì)量科學(xué)家獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

1997年至今，美國NIST已有4位科學(xué)家獲獎(jiǎng)17位物理學(xué)家是國際著名的計(jì)量科學(xué)奠基人，他們名字的第一個(gè)字母的大寫作為計(jì)量單位的符號如：力值單位牛頓（N），電流單位安培（A），溫度單位開爾文（K），電壓單位伏特（V），功率單位瓦特（W），等等有人說：計(jì)量科學(xué)是離諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)最近的科學(xué)第十七頁，共78頁。包括統(tǒng)一的基準(zhǔn)和連接基準(zhǔn)到用戶的不間斷的溯源鏈，這一計(jì)量體系保證了經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易、工業(yè)生產(chǎn)、科技創(chuàng)新中無處不在的測量活動(dòng)的結(jié)果準(zhǔn)確和國際統(tǒng)一。國家計(jì)量科學(xué)體系國際最高基準(zhǔn)SI的7個(gè)基本量第十八頁，共78頁。國際單位制（SI）基本單位及導(dǎo)出單位國家計(jì)量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)建立和保存法制用戶計(jì)量器具地方社會公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)、部門計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為用戶提供測量服務(wù)計(jì)量體系量值傳遞量值溯源“基準(zhǔn)-傳遞/溯源-應(yīng)用”

第十九頁，共78頁。我國完善的計(jì)量體系基本建成基礎(chǔ)、前沿和共性計(jì)量科研成果大量涌現(xiàn)，計(jì)量科技創(chuàng)新能力不斷加強(qiáng)；計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)和量傳溯源體系不斷完善，保障單位制的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確可靠；新領(lǐng)域、新需求的計(jì)量測試水平進(jìn)一步增強(qiáng)，國家測量能力大幅提升；以國家計(jì)量院為龍頭的我國計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)和技術(shù)人才隊(duì)伍體系日趨完善；國際互認(rèn)和國際合作進(jìn)一步加強(qiáng)，我國整體計(jì)量水平和互認(rèn)居于世界前列。第二十頁，共78頁。計(jì)量及其重要作用計(jì)量院發(fā)展概要重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室概覽第二十一頁，共78頁。NIM在國家計(jì)量體系中的位置中國計(jì)量體系國家質(zhì)檢總局（AQSIQ）

計(jì)量法(1985)中國計(jì)量科學(xué)研究院

行政管理體系

法律、法規(guī)體系技術(shù)體系縣級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局地區(qū)級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局法律法規(guī)

省、市、自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局

地方法律法規(guī)

縣級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)地區(qū)級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)國家專業(yè)計(jì)量站部門省級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)企業(yè)集團(tuán)用戶：貿(mào)易、安全與健康、環(huán)境保護(hù)、企業(yè)、交通、通訊、信息技術(shù)、航海、航空、航天、科研…第二十二頁，共78頁。NIM’sroleinthetraceabilityChainMetrologyR&DBIPM/CIPMNISTNPLNIMKRISSOthersMetrologyCentersatDepartment-levelMetrologyInstitutesatprovincial-levelInstrumentCustomersMetrologystationsunderDepartmentsMetrologyInstitutesatcity-levelMetrologyInstitutesatcounty-levelNMIJPTB第二十三頁，共78頁。19701985《計(jì)量法》頒布1955中國計(jì)量科學(xué)研究院成立標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心成立1989標(biāo)物中心并入計(jì)量院2005國務(wù)院批準(zhǔn)計(jì)量院昌平實(shí)驗(yàn)基地項(xiàng)目19982009昌平實(shí)驗(yàn)基地正式投入運(yùn)行2015建院六十周年2006:計(jì)量納入《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》2013:國務(wù)院發(fā)布首個(gè)國家《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃(2013-2020)》計(jì)量院發(fā)展概要1970四川分院成立發(fā)展為中國測試技術(shù)研究院第二十四頁，共78頁。和平里院區(qū)昌平院區(qū)占地56萬m2總建筑面積4.7萬m2側(cè)重高端計(jì)量科學(xué)研究和科技創(chuàng)新國際合作和人才培養(yǎng)基地占地8萬m2實(shí)驗(yàn)室面積6.4萬m2側(cè)重傳統(tǒng)計(jì)量科學(xué)研究和檢測校準(zhǔn)服務(wù)檢測校準(zhǔn)服務(wù)基地計(jì)量院發(fā)展概要第二十五頁，共78頁。計(jì)量院科技委院長職能部門專業(yè)所國內(nèi)咨詢委國際咨詢委院辦公室科技管理部（國際合作部）業(yè)務(wù)質(zhì)量部人力資源部財(cái)務(wù)部基礎(chǔ)設(shè)施修繕部黨群監(jiān)審部技術(shù)條件部昌平基地綜合辦物業(yè)中心長度與精密工程所熱工所力學(xué)聲學(xué)所電磁所信息電子所光學(xué)所電離輻射所時(shí)間頻率所化學(xué)所

納米與新材料所能源環(huán)境所醫(yī)學(xué)生物所工程所戰(zhàn)略研究所計(jì)量院-清華大學(xué)精密測量聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室其他機(jī)構(gòu)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心國家時(shí)間頻率計(jì)量中心計(jì)量院發(fā)展概要第二十六頁，共78頁。經(jīng)費(fèi):約8.0億元人民幣70%國家財(cái)政撥款

30%服務(wù)收入全院在職職工約1000人專業(yè)技術(shù)人員700余人2位中國工程院院士

73名研究員344名副研究員、高級工程師186名博士，193名碩士離退休1095人人員構(gòu)成計(jì)量院發(fā)展概要27%第二十七頁，共78頁。通過先進(jìn)測量能力和計(jì)量體系建設(shè)，支撐國家工業(yè)競爭，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升人民生活質(zhì)量。使命計(jì)量院發(fā)展概要第二十八頁，共78頁?；鶚?biāo)準(zhǔn)建立進(jìn)行國際比對開展技術(shù)服務(wù)取得國際互認(rèn)共保存計(jì)量基準(zhǔn)130項(xiàng)；社會公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)311項(xiàng)；有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1400種。開展經(jīng)總局授權(quán)的檢定服務(wù)587項(xiàng)、經(jīng)國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可中心認(rèn)可的校準(zhǔn)服務(wù)568項(xiàng)、檢測服務(wù)335項(xiàng)累計(jì)參加比對700余項(xiàng)，主導(dǎo)部分比對，對國際和區(qū)域比對的參加率在60%以上?；鶞?zhǔn)國際比對覆蓋率為90%?？蒲心芰刂?016年6月,有1343項(xiàng)校準(zhǔn)和測量能力(CMCs)獲得國際互認(rèn)并發(fā)布在BIPM網(wǎng)站數(shù)量全球第4，亞洲第1位計(jì)量院發(fā)展概要第二十九頁，共78頁。2000萬年不差一秒，支撐定位系統(tǒng)和國防建設(shè)。NIM5數(shù)據(jù)被BIPM采納，參與駕馭國際原子時(shí)銫原子噴泉鐘時(shí)間頻率基準(zhǔn)優(yōu)于國外最好水平10倍，支撐航空航天、電力電子、生物醫(yī)藥、儀器儀表等行業(yè)量子化霍爾電阻“十一五”以來，獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)、省部級獎(jiǎng)近400項(xiàng)建院以來，共獲得國家級科技獎(jiǎng)勵(lì)近80項(xiàng)2006、2007連續(xù)2年獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)計(jì)量院發(fā)展概要作為長度基準(zhǔn)的穩(wěn)頻激光技術(shù)，曾先后獲得國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。我院研制的633nm和532nm兩個(gè)波長激光成為國際十三個(gè)基準(zhǔn)的組成部分。第三十頁，共78頁。太陽光伏各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。為國內(nèi)及歐、澳百余家光伏產(chǎn)品企業(yè)提供校準(zhǔn)；牽頭國內(nèi)比對保證國內(nèi)光伏檢測機(jī)構(gòu)的檢測能力；為企業(yè)光伏產(chǎn)品質(zhì)量控制和出口貿(mào)易結(jié)算提供量值保障。服務(wù)太陽光伏產(chǎn)業(yè)服務(wù)國家電網(wǎng)建設(shè)高壓電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、交流高頻大電流國家基準(zhǔn)等成果，在國家特高壓電網(wǎng)建設(shè)、智能電網(wǎng)發(fā)展、加大城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造等方面發(fā)揮重要技術(shù)支撐作用服務(wù)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)計(jì)量院研制了與電動(dòng)汽車充電計(jì)量有關(guān)的4套計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，編制了兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布實(shí)施，為電動(dòng)汽車充電設(shè)施的電能準(zhǔn)確計(jì)量提供了有效的手段。服務(wù)新能源產(chǎn)業(yè)計(jì)量院發(fā)展概要第三十一頁，共78頁。單相電能基準(zhǔn)裝置(60-220)V(0.2-20)APF(0L-1-0C)12uJ/J(k=2)電能基標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量院發(fā)展概要第三十二頁，共78頁。三相電能標(biāo)準(zhǔn)裝置(60-380)V(0.05-100)APF(0L-1-0C)25uJ/J(k=2)電能基標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量院發(fā)展概要第三十三頁，共78頁。工頻諧波功率標(biāo)準(zhǔn)裝置(60-380)V(0.05-50)A（2–60）次諧波

30uV/V(k=2)40uA/A

(k=2)50uW/VA(k=2)電能基標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量院發(fā)展概要第三十四頁，共78頁。比對結(jié)果CCEM-K52002計(jì)量院發(fā)展概要第三十五頁，共78頁。PFPTBNIM誤差/10-61.0-33-L-24-20.04.00.5C-12-12.4-0.4PFNISTNIM誤差/10-61.01816-20.5L-40-3460.5C7966-13比對結(jié)果計(jì)量院發(fā)展概要第三十六頁，共78頁。比對結(jié)果

輸入PTBNIM誤差U/VI/AU/10-6I/10-6U/10-6I/10-6U/10-6I/10-63136.292471.52969535553.752.60.7-2.4521.776020.91800333533.734.50.7-0.5715.436230.65091141410.9912.040290.5078434-6.1-1.5-3.1-5.5119.841680.4152664-18.5-17.6-12.5-21.6計(jì)量院發(fā)展概要第三十七頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要863課題“電動(dòng)汽車充電設(shè)施計(jì)量技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究”《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(2011-2020年)

到2020年，純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量超過500萬輛。充電設(shè)施建設(shè)目前不完全統(tǒng)計(jì)，我國已建成充換電站700座，充電樁3.6萬個(gè)。充電樁建設(shè)規(guī)劃2020年市場規(guī)?；虺f億元。2011年申請863課題“電動(dòng)汽車充電設(shè)施計(jì)量技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究”

課題申請之時(shí)的現(xiàn)實(shí)情況1）國家標(biāo)準(zhǔn)空缺

在課題申請之時(shí)，充電設(shè)施電能計(jì)量沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。2）缺乏必要計(jì)量支撐技術(shù)沒有適用于電動(dòng)汽車充電直流電能計(jì)量技術(shù)，及其他相關(guān)支撐技術(shù)。第三十八頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要

編寫了《電動(dòng)汽車交流充電樁電能計(jì)量》、《電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)電能計(jì)量》國家標(biāo)準(zhǔn)，已分別于2012年11月1日及2013年6月1日正式實(shí)施，解決了電動(dòng)汽車充電設(shè)施建設(shè)中遇到的各地標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的現(xiàn)實(shí)問題。課題成果?國家標(biāo)準(zhǔn)第三十九頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要深圳福田現(xiàn)場試驗(yàn)解決直流電能計(jì)量問題直流電能標(biāo)準(zhǔn)裝置研制了電動(dòng)汽車充電直流電能標(biāo)準(zhǔn)裝置，直流電能計(jì)量不確定度0.01%；研制了電動(dòng)汽車充電設(shè)施現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置，開展了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。課題成果?計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置解決電動(dòng)汽車充電對電網(wǎng)的沖擊影響和充電效率問題諧波電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，沖擊負(fù)荷電能計(jì)量裝置，電動(dòng)汽車充電設(shè)備能效測試系統(tǒng)第四十頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要研究內(nèi)容研究方向課題1基于大數(shù)據(jù)的集群式智能電表在線計(jì)量技術(shù)研究通過智能電能表在線電能計(jì)量大數(shù)據(jù)，研究電能表集群式在線電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，研究智能電表軟件型式評價(jià)方法，建立計(jì)量溯源體系，解決在用智能電表計(jì)量準(zhǔn)確性及可靠性評價(jià)需求課題3電動(dòng)汽車充電設(shè)施現(xiàn)場校準(zhǔn)技術(shù)研究電動(dòng)汽車充換電模式下動(dòng)態(tài)負(fù)荷電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和電能現(xiàn)場校準(zhǔn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交直流充電樁（機(jī)）整體現(xiàn)場檢定；課題4新型大容量儲能電池關(guān)鍵計(jì)量技術(shù)建立超低頻交流電壓及阻抗標(biāo)準(zhǔn)，解決新型大容量在線儲能電池及電動(dòng)汽車動(dòng)力電池關(guān)鍵性能參數(shù)溯源課題2復(fù)雜用電工況下的電量在線計(jì)量技術(shù)研究研究典型復(fù)雜用電工況下的計(jì)量傳感、校準(zhǔn)方法以及計(jì)量裝置課題5智能配電網(wǎng)復(fù)雜用電工況下的計(jì)量傳感和校準(zhǔn)技術(shù)研究電磁計(jì)量的新問題：智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、大容量儲能。項(xiàng)目利用的新技術(shù)：計(jì)量大數(shù)據(jù)處理、在線計(jì)量方法。大數(shù)據(jù)下新型電磁計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究第四十一頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要

研究內(nèi)容的創(chuàng)新性溯源方法的創(chuàng)新：改變以往一對一模式的量值傳遞方案，提出建立一個(gè)基于大數(shù)據(jù)的計(jì)量評價(jià)系統(tǒng)。評價(jià)方式的創(chuàng)新：系統(tǒng)中所有計(jì)量儀器組成為一個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，對所有在線使用的電能表進(jìn)行計(jì)量評價(jià)，解決海量在用電能表計(jì)量性能和可靠性評價(jià)等問題。監(jiān)管方法的創(chuàng)新：實(shí)時(shí)讀取在網(wǎng)電能表數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果判斷電能表運(yùn)行情況，現(xiàn)實(shí)電能表的時(shí)時(shí)監(jiān)管。第四十二頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要為水表、電表、熱表、氣表四表集抄積累相關(guān)技術(shù)。在局部范圍內(nèi)驗(yàn)證方法可行性，有利于全國范圍內(nèi)大批量居民電能表計(jì)量的推廣。為精密加工、制造業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)中大批量儀表的在線檢測打下技術(shù)基礎(chǔ)。為將來大量充電設(shè)施的電能計(jì)量提供技術(shù)支持。

研究內(nèi)容的前瞻性第四十三頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要電力用戶用電信息采集系統(tǒng)全覆蓋、全采集、全費(fèi)控智能電能表4億只采集終端371萬臺信息采集1.12億戶智能電表覆蓋率達(dá)到90%成功率達(dá)到96.85%課題1基于大數(shù)據(jù)的集群式智能電表在線計(jì)量技術(shù)研究關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)大數(shù)據(jù)下，基于電能表集群樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電能表誤差計(jì)量算法大數(shù)據(jù)下，基于部分可觀測馬爾可夫決策過程的電能表數(shù)據(jù)分析算法2009年2010年2011年2012年2013年2016年第四十四頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要課題2復(fù)雜用電工況下的電量在線計(jì)量技術(shù)研究主要研究內(nèi)容第四十五頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要課題3電動(dòng)汽車充換電現(xiàn)場校準(zhǔn)技術(shù)

關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)基于時(shí)間同步的現(xiàn)場交直流電能計(jì)量技術(shù)和電能計(jì)量裝置的在線檢測方法分析動(dòng)態(tài)波形中的基波和分?jǐn)?shù)次諧波，提出動(dòng)態(tài)波形電能研究方法建立基于遠(yuǎn)程在線測量和監(jiān)控的電動(dòng)汽車充電設(shè)施計(jì)量評價(jià)體系充電樁充電站第四十六頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要課題4新型大容量儲能電池關(guān)鍵計(jì)量技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)動(dòng)力電池荷電狀態(tài)（SoC）和健康狀態(tài)（SoH）的量化方法動(dòng)力電池交流阻抗譜（EIS）的量值溯源方法動(dòng)力電池常規(guī)參量的計(jì)量技術(shù)及溯源方法動(dòng)力電池直流內(nèi)阻電池能量荷電狀態(tài)（SOC）健康狀態(tài)（SOH）交流阻抗譜（EIS）電池容量第四十七頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要智能配電網(wǎng)中采用大功率電力電子器件高頻干擾信號豐富諧波成分復(fù)雜隨機(jī)性強(qiáng)雙向流動(dòng)智能配電網(wǎng)系統(tǒng)潮流低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)計(jì)量失準(zhǔn)或者不計(jì)量互感器計(jì)量變比大課題5智能配電網(wǎng)復(fù)雜用電工況下的計(jì)量傳感和校準(zhǔn)技術(shù)研究關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)高置信度的諧波有功功率測量技術(shù)，能有效記錄負(fù)載基波和諧波總平均功耗和電量提出配電網(wǎng)關(guān)口計(jì)量裝置，使其在滿足關(guān)口計(jì)量功能的同時(shí)具備諧波監(jiān)測、諧波分析和諧波功率計(jì)算的功能第四十八頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要?jiǎng)?chuàng)新產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合模式，推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)和研發(fā)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈延伸第四十九頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要863課題“新型數(shù)字化計(jì)量儀器的溯源與量傳技術(shù)”應(yīng)用于數(shù)字化變電站中的電能計(jì)量。雖然數(shù)字化變電站中技術(shù)和協(xié)議是由歐洲和美國提出的，但中國是世界上第一個(gè)將數(shù)字化變電站應(yīng)用于實(shí)際的國家，目前已經(jīng)有一定數(shù)量的數(shù)字化變電站。目前沒有數(shù)字化電能表檢定規(guī)程及相關(guān)法規(guī)，制約其使用范圍。模擬量輸入數(shù)字量輸入光纖接口應(yīng)用背景第五十頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要從研究制約數(shù)字化電能計(jì)量儀器溯源和量傳的主要問題——溯源能力、算法協(xié)議、計(jì)量法規(guī)入手，解決數(shù)字化電能計(jì)量儀器的設(shè)計(jì)、檢定、評價(jià)的關(guān)鍵技術(shù)難題，解決目前數(shù)字化電能計(jì)量設(shè)備檢定無依據(jù)、判斷無指標(biāo)、評價(jià)無原則等問題，形成不間斷的數(shù)字化電能溯源和量傳鏈路，強(qiáng)有力支撐智能電網(wǎng)建設(shè)。目標(biāo)任務(wù)1、數(shù)字化電能溯源國家基準(zhǔn)裝置的研制；任務(wù)2、數(shù)字化電能計(jì)量量值傳遞體系的建立；任務(wù)3、數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)算法與協(xié)議擴(kuò)展研究；任務(wù)4、數(shù)字化電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制。任務(wù)2015年申請863課題“新型數(shù)字化計(jì)量儀器的溯源與量傳技術(shù)”，該課題已經(jīng)通過中期檢查。第五十一頁，共78頁。計(jì)量院發(fā)展概要任務(wù)1、數(shù)字化電能溯源國家基準(zhǔn)裝置的研制；任務(wù)1、數(shù)字化電能溯源國家基準(zhǔn)裝置的研制研制數(shù)字化電能溯源國家基準(zhǔn)裝置，基于高準(zhǔn)確度交流量子電壓發(fā)生技術(shù)、高精度模數(shù)采樣技術(shù)，高準(zhǔn)確度功率算法。任務(wù)1、數(shù)字化電能溯源國家基準(zhǔn)裝置的研制；任務(wù)2、數(shù)字化電能計(jì)量量值傳遞體系的建立形成數(shù)字化電能國家量傳系統(tǒng)表、數(shù)字化電能表國家檢定規(guī)程、數(shù)字化電能表國家型式評價(jià)大綱。任務(wù)3、數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)算法與協(xié)議擴(kuò)展研究對數(shù)字化電能表用電能計(jì)量算法進(jìn)行研究，對通信協(xié)議進(jìn)行規(guī)范與擴(kuò)展研究。研制多套數(shù)字化電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，用來開展數(shù)字化電能的量值傳遞。任務(wù)4、數(shù)字化電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制第五十二頁，共78頁。國際計(jì)量局（BIPM）正式成員；段宇寧副院長現(xiàn)任國際計(jì)量委員會（CIPM）委員、CIPM溫度咨詢委員會主席，進(jìn)入國際計(jì)量界最高管理層；亞太計(jì)量規(guī)劃組織（APMP）正式成員；2009-2012間任亞太地區(qū)計(jì)量組織（APMP）主席單位。在APMP領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)中始終占有一席，且擔(dān)任APMP部分技術(shù)委員會主席。1.在國際組織中的話語權(quán)和主導(dǎo)地位顯著提升2.雙邊科技合作成果豐碩近十年來，中國的計(jì)量研究得到很大發(fā)展，整體水平已經(jīng)成為國際第二梯隊(duì)的領(lǐng)頭羊，部分領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先或先進(jìn)地位。計(jì)量院發(fā)展概要與以發(fā)達(dá)國家為主的10余個(gè)國外計(jì)量機(jī)構(gòu)簽署有合作協(xié)議，在多領(lǐng)域、深層次開展富有實(shí)效的合作研究，年均選派20名中青年科技骨干到發(fā)達(dá)國家開展中長期工作學(xué)習(xí)，對人才培養(yǎng)發(fā)揮了顯著作用。第五十三頁，共78頁?！斑@里有一個(gè)共和國的寶貝，中國計(jì)量要著力培養(yǎng)一流的科研人員，努力站在世界計(jì)量科技發(fā)展的前沿，加快計(jì)量創(chuàng)新，建立和完善新一代計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局?！眹翌I(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷計(jì)量院發(fā)展概要第五十四頁，共78頁。使命計(jì)量科技發(fā)展面臨新常態(tài)計(jì)量是控制質(zhì)量的基礎(chǔ)，是國家質(zhì)量基礎(chǔ)的重要組成。計(jì)量科技發(fā)展在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)的背景下，更要主動(dòng)改革，適應(yīng)新常態(tài)，服務(wù)新常態(tài)。計(jì)量院發(fā)展概要第五十五頁，共78頁。使命新一輪工業(yè)革命正式拉開序幕，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)層出不窮后金融危機(jī)時(shí)代全球化產(chǎn)業(yè)和貿(mào)易正在進(jìn)行新一輪布局，先進(jìn)制造業(yè)正在重新受到發(fā)達(dá)國家的青睞；能源革命和互聯(lián)網(wǎng)革命正在爆發(fā)，大數(shù)據(jù)時(shí)代以超乎想象的速度悄然來臨；深空、深海、深地、深藍(lán)，已經(jīng)成為探索未知領(lǐng)域的新方向，人們認(rèn)識自然的能力和愿望正在不斷膨脹。國際計(jì)量科技正在經(jīng)歷前所未有的跨越式發(fā)展以量子基準(zhǔn)為核心技術(shù)重新定義國際單位制是當(dāng)代計(jì)量科技的重大變革，最突出的體現(xiàn)就是“計(jì)量單位量子化”和“量值溯源扁平化”，這一變革將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。目前，量子技術(shù)與信息技術(shù)正在相互融合，量子技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展模式，將掀起一場真正的計(jì)量科學(xué)、甚至是整個(gè)測量科學(xué)的革命。國家科技體制改革已經(jīng)啟動(dòng)，科技經(jīng)費(fèi)投入方式發(fā)生重大改變國家正在改革原有的碎片化科技投入模式，戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的計(jì)量科技工作將會得到進(jìn)一步的提升。要深入研究發(fā)達(dá)國家計(jì)量院經(jīng)費(fèi)來源充足、政府撥款穩(wěn)定的模式，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，早日形成計(jì)量科技長期、持續(xù)的國家財(cái)政專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持。計(jì)量院發(fā)展概要第五十六頁，共78頁。使命計(jì)量新需求不斷涌現(xiàn)的重大挑戰(zhàn)期實(shí)現(xiàn)超越和突破的戰(zhàn)略機(jī)遇期科技體制改革的轉(zhuǎn)型升級期更加精準(zhǔn)更加快速更加極端更加泛在計(jì)量計(jì)量院發(fā)展概要第五十七頁，共78頁。聚焦第五十八頁，共78頁。1.Opportunities&challenges(量子基準(zhǔn)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù))Reconstruction重構(gòu)

Newunits新單位Reformation升級Newsystem新體系Revolution革命Newopportunities新機(jī)遇QuantumSI+IT第五十九頁，共78頁。Reconstruction

重構(gòu)高準(zhǔn)確度Highaccuracy量子化Quantumphysicsbased高穩(wěn)定性Highstability量子計(jì)量QuantumMetrology支撐SI重新定義的基本物理常數(shù)測量DeterminationofFundamentalphysicalconstant突破測量極限Newlimitofaccuracy不受時(shí)空限制Donotvarywithtime/space獨(dú)立計(jì)量體系Independentreproduction新領(lǐng)域和新單位NewareasandNewunits

Reconstruction重構(gòu)Newunits新單位新一代量子計(jì)量基準(zhǔn)Next-generationPrimaryMeasurementStandards第六十頁，共78頁。Revolution革命Newopportunities新機(jī)遇技術(shù)革新technicalrevolution社會、民生Socialsustainabilityandpeople’swellfare新興產(chǎn)業(yè)Emergingindustries智能制造Intelligentmanufacturing節(jié)能環(huán)保EnergysavingEnvironmentprotection納米技術(shù)和新材料Nanotech&AdvancedMaterialsRevolution革命空間、海洋Space,oceanscience更加精準(zhǔn)更加快速更加極端更加泛在計(jì)量第六十一頁，共78頁。中國制造2025重點(diǎn)發(fā)展新一代信息技術(shù)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、海陸空天裝備等十大領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè))支撐國家戰(zhàn)略新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶21世紀(jì)海上絲綢之路計(jì)量院發(fā)展概要NewEnergyEnvironmentAdvancedmaterialsBiologyNewITNew-energyVehicleHigh-endInstrumentation第六十二頁，共78頁。(量子基準(zhǔn)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù))Reconstruction重構(gòu)

Newunits新單位Reformation升級Newsystem新體系

Revolution革命·Newopportunities新機(jī)遇QuantumSI+IT新一代國家計(jì)量體系計(jì)量院發(fā)展概要第六十三頁，共78頁。一個(gè)明確的目標(biāo)；二維的組織結(jié)構(gòu)；三個(gè)有力的支撐；四組平衡的動(dòng)力引擎；五類清晰的期望。計(jì)量院發(fā)展概要第六十四頁，共78頁。人力資源緊緊抓住吸引、培養(yǎng)、用好人才三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以支撐計(jì)量科技事業(yè)科學(xué)發(fā)展為目標(biāo)，以高層次人才隊(duì)伍建設(shè)為重點(diǎn)，加大實(shí)施人才強(qiáng)院戰(zhàn)略?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)圍繞“鞏固已有、做好在研、彌補(bǔ)空白”的計(jì)量能力提升戰(zhàn)略，在國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展急需的計(jì)量科技領(lǐng)域深化布局。持續(xù)優(yōu)化和平里院區(qū)和昌平院區(qū)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境優(yōu)化工作，為科研提供更好的條件保障。機(jī)制建設(shè)不斷變革自身，加強(qiáng)多元化機(jī)制建設(shè)，在建章立制和機(jī)制創(chuàng)新上下功夫，著力提高機(jī)制制定的科學(xué)化水平，在計(jì)量事業(yè)中起到引領(lǐng)作用。三大支撐計(jì)量院發(fā)展概要第六十五頁，共78頁。四大引擎計(jì)量院發(fā)展概要第六十六頁，共78頁。院區(qū)用地面積：553