“青创北京”2023年“挑战杯”
首都大学生课外学术科技作品竞赛
闭幕式在京顺利举办！
本届比赛中我校共获得 特等奖26项
一等奖45项、二等奖61项、三等奖95项
同时获得各赛道 “擂主”5项
特等奖、一等奖、获奖总数 及获评“擂主”总数
均位居首都第一！
其中在 主体赛 中获得 特等奖6项
一等奖4项、二等奖5项
特等奖数量并列首都第1！
主体赛总积分位居首都第2
捧得首都赛“优胜杯”
在 “青智攻坚”创新赋能专项赛 中
9项命题我校摘得其中 4项的擂主！
擂主数量和特等奖数量均位居首都第1！
在 “青学二十大”红色专项赛 中
我校获得 特等奖5项、一等奖15项
特等奖数量和一等奖数量均位居首都第1！
此外，在 “青聚奇思”黑科技专项赛
“青振京郊”乡村振兴专项赛 和
“青砺基层”社会治理专项赛 中
我校获得 “擂主”1项
特等奖11项、一等奖23项
二等奖24项、三等奖54项
获奖情况在各赛道中均 位列前茅！
我校参加“青智攻坚”创新赋能专项赛的
“电炉渣资源化利用基础研究”项目负责人
土木与资源工程学院硕士研究生赵彤
在闭幕式上分享了
用专业知识服务首钢的故事
我们来一睹特等奖团队的风采！
主体赛
一
项目名称：融合波动驱油机理的注水开发深度学习算法及智能系统
负责人姓名：杨洪恩
负责人学院：土木与资源工程学院
指导教师：宋洪庆、谢驰宇
项目简介：为响应习*平近**总书记的能源战略目标，加快推进能源产业数字化。本项目首先通过实验、理论分析揭示了波动提高驱油效率的机理，构建了储层条件下各参数间变化规律的高质量数据集，建立了融合波动驱油机理的数据+物理双驱动注水周期智能预测模型，实现储层条件下最佳注水参数的高效准确预测，服务油田企业实现降本增效的目标。
不同参数讨论
负责人油田现场
平台展示
二
项目名称：打破资源型地区遗留枷锁，实现以废治废的绿色跃迁 ——老区涉县“APHC”模式的固废减碳实践及治理研究
负责人姓名：晏鸿珏
负责人学院：土木与资源工程学院
指导教师：巴浩静、倪文
项目简介：依托北科大深厚的技术积累和产学研平台，团队在涉县进行了6年的实践调研与技术应用。逐步理清了企业转型不同阶段面临的首要难题；用固废制造绿色低碳的建材产品，并进行绿色理念渗透。最终使涉县建材企业扭亏为盈，发展出了生产绿色建材的下游产业，减碳降排、减少固废堆存。团队将继续学以致用，助力我国资源型地区的绿色发展。
三
项目名称：基于复合析出相氢陷阱的高强抗氢脆钢设计
负责人姓名：涂晏齐
负责人学院：材料科学与工程
指导教师：庞晓露、石荣建
项目简介：随着新一代重大工程装备的迅速发展以及服役环境的逐渐恶劣，设计开发具有强安全性、长服役寿命的新型高强抗氢脆钢十分重要。本项目探究了复合析出相对抗氢脆性能的影响规律，揭示了复合析出相深氢陷阱捕获位点的物理本质及其生长机制，为高强抗氢脆钢的设计开发提供了理论支撑和技术指导，为我国国防重装备用钢和新能源管网运输系统的长久服役提供重要帮助。
四
项目名称：纤巧畅行：国际首创磁致伸缩自驱动小肠检测胶囊机器人
项目负责人：李智
负责人学院：机械工程学院
指导老师：廖茂林
项目简介：在“健康中国2035”战略的背景下，针对现有有线式内窥镜无法深入小肠，使得整体消化道检查存在盲区的问题，本团队创新性地使用超磁致伸缩材料作为激励源，研发了一款可放置于胶囊内部的厘米级微型激振器，实现了胶囊机器人的可控自驱动，使其能够在复杂小肠环境中高效移动，在小肠疾病的检查和预防方面有重要意义。
五
项目名称：面向高能物理的单晶金刚石高速探测器
负责人姓名：牟恋希
负责人学院：新材料技术研究院
指导教师：刘金龙、李成明、魏俊俊
项目简介：金刚石具有优异的抗辐射性能，是下一代恶劣环境下辐射检测的理想选择。但是高纯单晶金刚石制备技术是制约探测器性能和应用的核心瓶颈。为此，团队通过等离子体净化技术，抑制了痕量杂质的并入，突破了高纯材料与低欧姆接触电阻的制备工艺，实现了高性能金刚石辐射探测器的研制及应用。
六
项目名称：基于机器视觉的复杂环境下热连轧带钢检测及控制的“无人驾驶”系统
负责人姓名：丁吉杰
负责人学院：工程技术研究院
指导教师：何海楠、王晓晨、杨荃
项目简介：高精度的热轧带钢是重大工程和国防建设不可或缺的核心基础原材料，然而以跑偏甩尾为代表的带钢质量问题长期制约着其成材率，本团队从工厂实际痛点出发，通过机器视觉和机理协同分析，形成了亚像素边缘带钢全线检测技术和热连轧多机架协同控制技术。通过上线测试并投入实际生产，取得多项专利成果，大幅提升了轧制节奏和轧制自动化率，提升了工艺质量及生产稳定性，对推动热连轧智能产线目标实现有重要意义。
主体赛其他获奖项目
“青智攻坚”创新赋能专项赛
“青智攻坚”创新赋能专项赛 采用揭榜挂帅赛制，由企业或相关单位出榜，学生团队根据需求制定解决方案， 评分最高的项目为“擂主” 。
一
擂主
项目名称：基于数据驱动的高炉炉顶装料系统耐磨衬板的低碳化设计制备理论及寿命提升技术研究
发榜单位：北京首钢股份有限公司
发榜命题：延长高炉炉顶装料系统设备耐磨衬板使用寿命的方法
负责人姓名：母镕
负责人学院：材料科学与工程学院
指导教师：王永金、张朝磊、宋仁伯
项目简介：高炉能效提升是钢铁行业实现“双碳”目标的重点环节之一。目前高炉炉顶装料系统耐磨衬板面临着使用寿命短而需频繁更换的严重问题，制约了高炉持续高效的顺稳生产。本项目针对高负荷工况下的炉顶耐磨衬板，基于数据模型驱动，从结构优化、材料研发和工艺升级三大路径实现长寿命、绿色化炉顶衬板制备，助力高炉稳定高效顺行。
二
擂主
项目名称：科稔年丰—AI-HUD语音智能操控农机领航者
发榜单位：北京怀柔仪器和传感器有限公司
发榜命题：国家高端科学仪器装备产业示范区建设思路研究
负责人姓名：宋嘉兴
负责人学院：能源与环境工程学院
指导教师：褚福强、冯妍卉
项目简介：天收农业项目团队在进行74天的深度调研之后，正式提出天收农机生态体系战略计划。该计划旨在:立足于多元化的新型农村集体经济的商业互联模式，打造以天收品牌为核心，围绕农机现有弊端，串联农机租赁、农机调度指挥中心PLUS、可视化管理者后台、大数据资产评估和ECU，HUD技术等多项农业端业务，以组合拳打法、生态链的互助战略、费效比第一的理念，助力农业现代化升级、智能化改革。
三
擂主
项目名称：高炉自动换钎机器人优化解决方案
发榜单位：北京首钢股份有限公司
发榜命题：高炉炉前开口机自动换钎装置
负责人姓名：徐越
负责人学院：智能科学与技术学院
项目联合培养学院：冶金与生态工程学院
指导教师：王耀祖、刘征建
项目简介：高炉换钎是炉前工人日常的主要工作之一， 大高炉平均每天换钎约12次，每根钎重约45~70公斤，换钎时需要两人配合才能完成，属于一种典型的高强度重复性劳动，且由于环境的复杂性，换钎过程常常伴有高温液体喷溅、有毒有害气体等危险，因此，实现以“机器代人”是实现铁前智能出铁、安全生产的关键。针对现有换钎机器人识别精准度低、换钎效率低等问题，团队在机械结构优化设计的基础上，提出双目视觉实现钻杆位精准识别，同时引入位姿势别算法以辅助机械臂完成钎杆的自动化装卸。项目所提出的研究方案，有助于提高炉前换钎精准度与效率，助力高炉换钎自动化、智能化。
四
擂主
项目名称：电炉渣资源化利用基础研究
发榜单位：首钢集团有限公司技术研究院
发榜命题：电炉渣资源化利用基础研究
负责人姓名：刘昕
负责人学院：钢铁冶金新技术国家重点实验室
指导教师：包燕平、顾超
项目简介：钢渣是炼钢过程中产生的主要工业固体废弃物。由于其化学成分和结构特性，它可以返回到炼钢过程中重新使用。本研究中，高将温保温和缓冷操作与磁选相结合，有效提高转炉渣中有价值元素的回收效率。并采用了化学分析、X射线衍射和扫描电子显微镜来分析高温保温和缓慢冷却过程中的相组成和形态的变化。此外，还通过实验研究了适合电炉渣的合理磁选工艺条件。
“青学二十大”红色专项赛
一
项目名称：太行山下的绿色蝶变—基于红色地区驻厂七年的企业帮扶实践分析
负责人姓名：巴浩静
负责人学院：土木与资源工程学院
指导教师：倪文、李佳洁、张思奇
项目简介：*党**的二十大明确提出，要促进经济社会发展全面绿色转型，推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。在革命老区长达7年的驻厂实践与推广期间，团队重走红色道路、感悟红色精神、传承红色基因，秉承和发扬“一二九师精神”，坚定信念、直面困难，用所学知识与先进技术助力革命老区振兴，带动老区水泥企业绿色转型，推动革命老区经济生态协调发展，实现了“既要金山银山又要绿水青山”。
二
项目名称：让科技扎根泥土:立足需求端的科技助农社会实践路径探索
负责人姓名：朱昶硕
负责人学院：化学与生物工程学院
指导教师：杨国庆、李擎、王未卿
项目简介：小树科技公益团队坚持发挥大学生的优势，基于科技创新视角探索科技助农，推广小型专利技术为农户增加农产品作业效率与产业链的多样化，提升创收。作为全国最早的实践科技助农创业团队、奉行“用志气改变民生、用智慧消灭贫困”，小树科技创业团队不断践行精准帮扶、服务乡村振兴，助力我国农业现代化，为中国新农村建设贡献了当代青年力量。
三
项目名称：“满目青山绿水间，爱心助盲路不难”—— ISEE“听”见打造助盲扶困新模式
负责人姓名：蒋赛楠
负责人学院：经济管理学院
指导教师：张剑、刘皓挺、张晓丹
项目简介： 尊重、爱护、帮助残疾人，是人类社会文明进步的标志。ISEE“听见”团队致力于科技赋能助盲，帮助盲人实现能够用耳朵“看”见世界。团队旨在试验和推广一款基于感官替代技术的新型智能助盲仪，该设备有两种工作模式，分别是图像模式和避障模式，能够帮助盲人解决视觉缺陷带来的不便。心中有爱，爱有光明，听见我们一直在路上！
四
项目名称：透视红色基因传承，揽胜健康中国图景--基于6年基层医疗公益服务和调研实践
负责人姓名：杨梦涵
负责人学院：经济管理学院
指导教师：杨国庆、郇建立、张曾莲
项目简介：灰雀帮扶团队成立于2017 年，团队深入重病群体生活，为患者家庭提供医疗信息、经济、心理等方面的支持，发动大学生走访江浙沪、京畿地区，与多家基金会、医院、医疗服务机构达成长期合作关系，作为青年*党**员的我们，了解家乡医疗建设发展成就，关注基层医疗发展动态，有志成长为有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。
团队实践海报
团队线上义展海报
五
项目名称：乡村振兴视域下大学生智慧助农红色实践探索—基于5年红色实践，助力生猪养殖产业升级
负责人姓名：张梦琳
负责人学院：经济管理学院
指导教师：杨国庆、李擎、王未卿
项目简介：pig-smart社会实践团队自2018年以来，积极响应乡村振兴战略，连续5年前往山东省邹城进行红色社会实践。团队运用所学专业知识设计出一款基于猪脸识别的自动投喂系统，该系统可以精准监控每日进食量，实现按需投喂以降低饲料成本、提升猪肉质量、降低污水使用量。为加快推进现代化农业产业体系、促进生态文明建设做出贡献，助力乡村振兴。
系统局部效果图
核心部分实际图
系统整体效果图
核心部分示意图
“青聚奇思”黑科技专项赛
一
项目名称：“智慧眼”——一种自供电可调光可调温电致变色智能窗
负责人姓名：朱绍润
负责人学院：冶金与生态工程学院
指导教师：郭敏
项目简介：电致变色智能窗因其颜色可通过电压连续调节，具有代替普通玻璃的潜力，但是目前国内电致变色玻璃的功能与具体应用开发不足。在此背景下，作品主要围绕其在建筑领域上的应用，设计搭建了一种自供电可调光可调温的电致变色智能窗系统，该系统能够实现室内温度与亮度在一定范围内的独立自动调控，具有节能环保、宜居、高智能等特点，开拓了智能窗建筑玻璃领域的新思路，有望填补无机电致变色材料在建筑玻璃领域的应用空白。
二
项目名称：量子微光-面向高清显示的钙钛矿量子点Micro-LED
负责人姓名：周宪峰
负责人学院：材料科学与工程学院
指导教师：田建军，黄菲
项目简介：当前，LED行业发展迅猛，传统LED技术已经逐渐无法满足人们的需要。基于此，量子微光依托国家级工程中心，采用高温固相法制备陶瓷化钙钛矿量子点，并通过量子点薄膜制备新一代Micro-LED。成功实现了高效率喷墨打印技术、高稳定性量子点制备技术，研发了高发光性能，低成本，无污染的LED显示。量子微光，光彩视界！
高温固相法和三原色光（窄的半峰宽）
详细技术和性能测试
项目研发团队
样品薄膜
三
项目名称：“刚柔并济”——强韧耐磨一体化新型纳微结构铜合金材料
负责人姓名：申江旭
负责人学院：材料科学与工程学院
指导教师：陈凯旋，庞晓露，王自东
项目简介：面向高端制造领域对强韧耐磨一体化铜合金的迫切需求，本项目基于超低温度梯度凝固-原位纳米析出-表面剧烈塑性变形协同制备的创新思路，突破了高端装备中关键构件用铜合金强韧性不足、组织粗大、偏析严重、组织性能不均匀等科学与技术难题，研制出具有优异整体性能（高强韧）和突破性表层性能（超强耐磨）的纳微结构（纳米相-细晶结构心部+纳米相-梯度纳米孪晶结构表层）铜合金，显著提高了舰船潜艇、航空运载、轨道交通等高端装备中核心铜合金构件的综合性能，助力高安全性、高可靠性、高稳定性强韧耐磨一体化铜合金构件的国产化制造。
项目应用场景
项目背景
设备示意图与实际图
项目成果
四
项目名称：油“燃”而生——基于废木屑与黏土混合新型吸附材料的含油废水处理一体化装置
负责人姓名：李爽
负责人学院：能源与环境工程学院
指导教师：汪群慧、郭延
项目简介：为响应国家低碳号召，提高能源利用率，团队对基于传统吸附法的油水分离技术进行了改进，用自研发的新型吸附材料代替了传统吸附材料活性炭，极大的降低了吸附成本。考虑到工业加工中产生的废木屑总量巨大，其主要构成纤维素对油污具有较强吸附作用，但废木屑的处理多采用焚烧等能源利用率低的方式，为优化产能结构，团队决定以废木屑混合黏土加热固化产生吸附材料而应用于油水分离，且废弃的吸附材料仍可作为高热值燃料，极大提高了资源利用率。
整体装置剖视图
整体装置效果图
吸附材料实物图
粗制燃料图
五
项目名称：光影智造--新一代数字骨科手术机器人
负责人姓名：谭立行
负责人学院：计算机与通信工程学院
指导教师：肖若秀、宋爽、陈诚
项目简介：团队大力投入“智慧医疗”的建设，目前的核心产品是“光影智造”新一代数字骨科手术机器人系统。包括自主双目光学、高维混合现实、人工智能影像分析 、和智能化机械臂四部分，打造划时代新产品，致力于解决数字化时代骨科手术机器人临床的3大痛点问题：1.二维影像呈现信息不足，与三维世界脱钩；2.术中重建速度慢，自动分割精度低；3.“眼手分离”导致手术效率下降，急需虚实融合。
术中股骨重建
术中混合现实
六
项目名称：桑榆未晚——阿尔兹海默症辅助诊断市场的先行者
负责人姓名：蒋灵悦
负责人学院：经济管理学院
指导教师：王卫萍、罗熊
项目简介：当前中国阿尔兹海默症患者具有人数最多，花费及高，诊断治疗率和公众关注度低等几大问题。病症诊断做为最主要问题，该项目通过联合北京大学第三医学院专家团相关技术和现有先进算法，已研发出国内领先的相关预警筛查软件系统，精准解决阿尔兹海默症在诊断方面的痛点问题。该系统已获得5项专利。
该项目在比赛中已获得北京市挑战杯特等奖、北京市互联网＋二等奖、管院创业训练营第一名；在项目落地方面已完成和北京大学第三医学院和广东省第二人民医院的合作，并和协和医院和北京中医院即将展开合作。
七
项目名称：高品质球形钛粉的产业化
负责人姓名：邱上兴
负责人学院：新材料技术研究院
指导教师：郭志猛、杨芳、陈存广
项目简介：项目通过短流程射频等离子球化技术和无氧钝化技术的创新应用，成功制备出低成本、高品质的球形钛粉。技术突破了传统制备方法的局限性，实现了细粉收得率接近100%、球形度达到100%、氧含量低于1000ppm的优越性能。目前研发的球形钛粉已在医疗、注射成形和3D打印等领域取得成功应用，并受到国内外市场的认可。
八
项目名称：钢铁生产全流程碳排放监测优化平台
负责人姓名：谢书豪
负责人学院：工程技术研究院
指导教师：邵健 杨荃
项目简介：钢铁行业是碳排放量最高的制造业之一,本团队融合多种算法开发了一套用于碳排放监测和优化的钢铁生产全流程碳排放一体化平台，该平台包括：实现数据实时采集，生产过程质量优化系统——采取多种工艺参数判定产品；同时结合多种人工智能算法统计能耗成本数据，并建立数字孪生模型实现能源监控、提高供能设备效率；解决碳减排模型建立困难、废钢率降低难等问题，助力实现“双碳”目标。
项目平台展示图
“青振京郊”乡村振兴专项赛
一
擂主
项目名称：潭柘寺镇民宿发展方案--打造以中高端为主，多层次多样化精品民宿
发榜单位：门头沟区潭柘寺镇团委
发榜命题：潭柘寺镇民宿发展规划
负责人姓名：刘子龙
负责人学院：经济管理学院
指导教师：张婷婷
项目简介：为贯彻落实《*共中**中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》以及《北京市关于促进乡村民宿发展的指导意见》的要求，指导潭柘寺镇利用资源优势，整合闲置房屋发展多层次民宿产业，实现潭柘寺镇民宿产业健康蓬勃发展，并带动当地经济增长，实现乡村转型升级，结合文献分析法、问卷调查法和访谈调研法，解决民宿招商引资，民宿产业集群建设，品牌营销策划和民宿消费问题，经营问题和支持问题。
“青砺基层”社会治理专项赛
一
项目名称：开源节流——基于“自主供能·测距控水·中水处理“一体化智慧水龙头
发榜单位：朝阳区节约用水促进会
发榜命题：以水四定，饮水思源—— 科技赋能助力首都核心城区高效节水技术
负责人姓名：高晨萱
负责人学院：自动化学院
指导教师：王文瑞、王建军、张憬
项目简介：基于城市公共厕所水资源消耗大、洗漱水未利用的现状，针对目前感应式水龙头流量不可调、需外加电源的缺点，本团队设计一种基于“自主供能+测距控水+中水处理”的水龙头及数据采集传输系统，人性化节流、无需外加电源、洗漱用水沉淀处理后冲洗厕所，采集用户用水习惯数据，后期采用AI进行分析拟合，智慧统筹区域水资源。
二
项目名称：菁泪——红色文化融入剧本杀，新形式助力思政教育
发榜单位：朝阳区双井街道办事处
发榜命题：新兴业态支持基层团建创新路径研究
负责人姓名：杨靖媛
负责人学院：计算机与通信工程学院
指导教师：李奕霈
项目简介：穿越历史，演绎真相。针对赛道的新兴业态支持基层团建创新路径研究的问题，本项目提出以“红色文化融入剧本杀 新形式助力思政教育”。围绕“红色文化”与“助力青年思政教育”主题，利用地区具有的历史、建筑基础，打造专属红色剧本杀以数智赋能，强化*党**建引领，推动思政课数字化、基层团建形式年轻化、当代化、时尚化转型。
本届“挑战杯”首都赛
以 “挺膺担当 科创报国” 为主题
吸引了全市 80所 高校的 24万名 学生参与
最终有 4430个 团队晋级市赛
参赛高校数、项目数和选手数均 创历史新高
我校自2021年10月开始
由校团委联合教务处、创新创业中心、
研究生院及各培养单位
结合第二课堂教育实践基地
和鼎新计划开展项目培育
借助大赛平台 促进科创人才培养！
下一步我校将积极备战“挑战杯”国赛
北科大学子秉承着 “求实鼎新” 的校训
不畏挑战、锤炼理想、锻炼本领
为国奉献自己的钢筋铁骨！