Key Project Hero
Introduction

该项目由工程卓越中心和全海洋动力中央实验室牵头,将在香港科技大学(广州)校区北侧开阔水域开发一个绿色、低碳、浮动、多功能、智能化的水上人类居住示范项目。它集多学科研究与测试、信息传感与集成、教学实践和公众推广于一体。

Brief introduction
Vision
Vision

本项目旨在响应全球应对气候变化、开发海洋资源和优化校园空间的需求。它将协助香港科技大学(广州)建设海洋工程研究的领先枢纽,在校园内建立浮动建筑示范项目,并进一步优化以实现在沿海水域的自给自足。最终,它将制定与海上人类住区产业相关的政策和技术白皮书,培育强大的产业生态系统。

Design highlights
Design highlights
Technical Highlights
该平台是一个环境可持续的微型平台,具备能源自给自足、智能传感和模块化设计。其集成系统包括垂直轴风力发电机、热致变色玻璃、水处理与循环利用单元、浮体结构监测传感器以及数字孪生数据采集系统,展示了创新研究与实际应用的结合。

Research Topics

隔热玻璃、PDLC、透明显示
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温维佳
功能枢纽院长、先进材料学域讲座教授、生命科学与生物医学工程学域讲座教授
热致调光玻璃:玻璃结构为6T+2M+6T(Low-E)+12A+6T。产品用于浮体项目的透明维护结构部分。产品的变色点(LCST)设置为45℃。在夏季当太阳照射在玻璃上,玻璃温度超过温变点,玻璃呈现雾化状态,起遮阳作用。在冬季,玻璃呈现透明状态,可实现太阳辐射自然采暖。产品可实现被动式活动外遮阳功能。透明屏设备:标准模组为240mm*960mm;通透率>85%,由LED灯珠进行显示,整体耐老化,耐黄变。
浮式建筑社区的社会价值,社会接受度
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K
Kan Linge
城市治理与设计学域主任
漂浮结构监测与数字孪生
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赖志路
物联网学域助理教授
通过在建筑的浮式平台、上部结构等部位以及建筑周围环境布置数据采集传感器,采集建筑结构在日常运行中的运动响应数据(位移、振动加速度)以及所处环境的数据(风速、波浪高程)。基于采集数据实现数字孪生、结构响应预测、环境参数推测
面向海上人居工程的自供能传感节点
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胡国标
物联网学域助理教授
针对海上人居能源受限及传感需求,研究并开发一系列自供能物联网节点,包括智能地板、人机交互按键、波浪能浮标以及小型垂直轴风电装置。打造能源自洽、功能自主的无源物联网节点,助力海上人居工程的节能减排以及泛在物联。
多模态感知+边云AI
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陈煌栒
物联网学域助理教授
通过收集室内、室外所布置的摄像头、环境监测传感器等传感器实时采集到的数据和各个设备运行状态,利用多模态大模型打造一个万能管理员监测、分析和预测室内室外情况
水下机器人ROV
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苏宗贤
卓越工程中心资深工程师
在首层甲板上布置一个亲近水体的水下机器人下水斜坡,用于相关实验。
轻质阻燃超隔热建筑用PP超临界CO2发泡材料
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王军
先进材料学域助理教授
本展示单元将一块制备好的50cm × 50cm × 5cm的建筑用阻燃超隔热高分子超临界CO₂发泡泡沫样板,其满足建筑用阻燃要求,实现超隔热和辐射制冷效果,以嵌入形式固定在墙体内。展示旨在让参观者能够直观地观察材料的质地、结构与性能,亲手触摸体验其轻质与隔热特性,并通过配套的图文说明了解其优异的阻燃、保温、耐腐蚀等性能及其在海上人居建筑中的应用前景。
离网型低碳智能微电网(能碳管理参编单位)
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周腾
可持续能源与环境学域助理教授
离网型低碳智能微电网,以退役锂电池储能系统为核心,结合光伏与小型风力发电,通过双向逆变器形成稳定的交流母线,并由碳智能能量管理系统(EMS)进行统一调度与低碳优化。系统采用“可再生能源优先、储能削峰填谷、关键负荷保障”的策略:白天由光伏、风能直接供电并为电池充电;夜间或低发电时段由储能放电支撑建筑用能;在资源充足时,智能调度系统可动态调整充放电曲线以降低碳排放与能量浪费。EMS还集成预测算法、碳排放因子计算和多能流监控,实现能耗与碳排放的实时监测、可视化及优化决策,从而打造一个安全、经济、低碳且可持续运行的建筑级能源—碳管理智能电网。
基于多普勒效应的无人机观测表层海流方案
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李庆
地球与海洋大气科学学域助理教授
基于无人机平台观测表层海流,既能够根据飞行设置不同覆盖较大范围,又能够获得较高的空间分辨率,能够适配浮式平台的工作环境及珠江口的水域特点,更好地对近海水域流动进行观测。目前ADCP从EESRF中央实验室租用
海洋生态观测
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李庆、蔡兰兰
地球与海洋大气科学学域助理教授
多参数水质检测(溶解氧,pH,温度,盐度,浊度,电导率,电阻率,总溶解固体,氨氮,硝酸盐,氯化物等)、BOD测定仪、叶绿素含量测定、pCO2溶解测定仪。目前设备从EESRF中央实验室租用
非接触全回转水下推进器
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韩伟
可持续能源与环境学域助理教授
本项目拟开发一个非接触全回转水下推进器,主要用于测试功率约3 kW​ 的水下吊舱推进器,重点验证其 ​360°全回转性能、推力输出、旋转控制精度、水密性及结构可靠性。
室内光伏系统
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章勇
可持续能源与环境学域助理教授
本项目旨在搭建一个钙钛矿光伏组件室内发光系统。钙钛矿作为第三代光伏材料,以其高效率、低成本及卓越的弱光发电性能引领能源革命,尤其适合室内应用。光伏系统将采用多种先进组件:半透明组件生动诠释光伏建筑一体化(BIPV)的未来场景;宽带隙组件展示其为叠层电池提供的高电压潜力;标准组件则作为性能基准。通过LED灯模拟室内光源,系统将实时显示发电数据,并驱动小型LED装置,实现发电-用电的闭环互动。
吸湿-蒸发连续型海水淡化装置
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曾健
可持续能源与环境学域助理教授
基于“海藻酸钠-氯化钙”海绵材料设计光热海水淡化器件,低温端吸湿,高温端蒸发,实现可持续的,被动的光热海水淡化。材料中的氯化钙盐赋予材料吸湿能力,海藻酸钠与氯化钙的交联作用使材料中的盐离子得到固定,避免了吸湿-蒸发过程中的盐分积聚。由于蒸发中存在渗透压差,材料可实现超快水传输,以补充蒸发带走的水分,支持快速蒸发。
海上环境下的人居健康与舒适度保障
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代茹诗
城市治理与设计学域助理教授
本课题聚焦于极端海上环境下的人居健康与舒适度保障,旨在构建一套基于智能家具与环境交互的“感知-诊断-调节”系统。针对海上居住面临的低频晃动引发的晕动症以及长期封闭空间带来的心理压力等核心问题,研究利用非接触式生物传感技术嵌入家具终端,实时监测居住者的生理指标(心率、体动)与心理状态。结合生成式AI算法,驱动智能家具(如主动防抖床、节律调节灯光)进行实时物理与环境参数的动态调节,为未来深远海平台及极端环境下的韧性人居提供理论支撑与技术验证。
微电网设备健康监测与分析系统
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梁宇轩
智能交通学域助理教授
通过接入光伏组件、风机、逆变器、电池簇及 EMS 的实时运行数据,实现对发电、储能、电力电子等关键设备状态的持续监测,包括功率、电压、电流、温度、SoC/SOH 等关键指标,利用时间序列异常检测模型识别早期故障征兆(如组件衰减、BMS 告警、电池不均衡等),并构建设备健康度模型,为微电网提供“监测—预警—定位—建议”的智能化健康管理能力。
水面作业机器人系统
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蔡毅
智能制造学域助理教授
Project Progress
项目进展
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