教师介绍

段发阶

来源:更新时间:2024-06-14

姓 名 段发阶
职 称 教授
所在系别 精密仪器工程系
所属课题组 精密测试与在线检测实验室
电子邮件 fjduan@tju.edu.cn
办公地址 天津大学北洋科学楼204室
主讲课程 测控电路基础
导师类型 测试计量技术及仪器——博导、硕导
通讯地址 天津市南开区卫津路92号 天津大学精密仪器与光电子工程学院
邮政编码 300072
个人经历和学术经历
  段发阶,男,55岁,博士,天津大学长聘教授、博士生导师、国家科技创新创业人才、国家重点研发计划项目首席、教育部新世纪优秀人才、天津市教学名师、天津市青年科技奖获得者、中国自动化协会理事、中国计量测试学会理事、全国几何量长度计量技术委员会特聘委员。主要从事重大装备在线检测与健康监测、激光及光电测试技术等方面研究工作,主持国家重点研发计划、国家“两机”重大专项课题、国产替代研制项目、国家自然科学基金等国家级项目20余项,省部级项目20余项,企业委托项目60余项。获国家科技进步二等奖1项,天津市科技进步二等奖1项,天津市自然科学二等奖1项,天津市科技进步三等奖2项,天津市专利金奖1项。发表学术论文400余篇,其中SCI收录100余篇,EI收录100余篇,授权发明专利100余项,实现专利转化40余项。

主要研究方向和领域
  1. 光电测量及计算机视觉检测技术
  2. 在线测量与设备健康监测技术
  3. 海洋环境监测与水声探测技术

科研项目、成果和专利

近期主要科研项目

  1. 1. 国家重点研发计划,“高转数叶片在线故障监测与诊断技术示范应用”,4020万元,2020.10-2023.09,负责人;
  2. 2. 国家重点研发计划,“高端装备制造质量大尺度计量测试方法与技术研究”,1722万元,2017.07-2020.12,负责人;
  3. 3. 重大项目,848万元,2020.08-2022.12,负责人;
  4. 4. 专项课题,350万元,2018.01-2021.08,负责人;
  5. 5. 专项课题,140万元,2023.09-2025.08,负责人;
  6. 6. 国家自然科学基金重点基金,“基于转子叶片叶尖间隙数据的转子动力学特征分析方法”,334.9万元,2023.01-2026.12,负责人;
  7. 7. 国家自然科学基金,“基于微带天线的动叶片叶尖间隙和定时参数测量方法研究”,60万元,2018.1-2022.1,负责人;
  8. 8. 广东省重点研发计划,“微米级实时视觉检测技术研究及系统研发”,1900万元,2021.01-2023.12,负责人;
  9. 9. 部委项目,135万元,2020.06-2020.12,负责人;
  10. 10. 部委项目,90万元,2020.11-2022.09,负责人;
  11. 11. 部委项目,80万元,2021.12-2022.10,负责人;
  12. 12. 部委项目,54万元,2021.12-2022.10,负责人;

近期授权发明专利

  1. 1. 提高转静子轴向间隙测量精度的方法与装置,2020110718254,2022-04-29;
  2. 2. 用于多目视觉传感器全局标定的全局标定靶标及标定方法,2021104402598,2023-01-10;
  3. 3. 集数字散斑、网格线和编码标记点的视觉检测图样及方法,2021104400709,2023-02-17;
  4. 4. 一种基于微波相位差测距的叶尖间隙动态测量系统及方法,2021103783709,2022-04-29;
  5. 5. 用于工业现场的视觉检测系统成像质量评价方法,202111113263X,2023-04-28;
  6. 6. 一种基于视觉的位移台位移方向标定方法,2021109586973,2022-11-11;
  7. 7. 基于降温过渡段的耐高温微波谐振腔式叶尖间隙传感器,2021109301875,2022-07-12;
  8. 8. 基于相位式激光测距转静子轴向间隙动态测量装置和方法,2021104640191,2022-07-19;
  9. 9. 一种基于转子位置同步的转静子间隙误差补偿方法与装置,2022104087028,2023-05-26;
  10. 10. 一种扫频速率引起的叶尖定时参数辨识误差修正方法,202210029094X,2024-03-22;
  11. 11. 一种基于联合外参估计的线结构光传感器光平面标定方法,2022100182589,2023-04-28;
  12. 12. 低压涡轮带冠叶片篦齿的径向和轴向间隙测量系统及方法,2022102386650,2023-09-26;
  13. 13. 一种叶尖间隙和叶尖到达时刻同时测量系统及方法,2022106901561,2023-09-26;
  14. 14. 一种液体表面反射式双轴光电水平仪及方法,2018109447945,2023-07-25;
  15. 15. DFB阵列扫频光源光纤频域干涉测距系统和方法,2018110342658,2021-01-19;
  16. 16. 一种基于最小二乘复指数法的应变式力矩仪带宽扩展方法,2020101617767,2022-05-20;
  17. 17. 数字控制的乒乓结构的峰值保持和自动放电电路,201811047068X,2022-05-20;
  18. 18. 基于回波先验特征的自动增益控制电路,2018110279118 ,2022-05-27;
  19. 19. 基于模拟控制的乒乓结构峰值保持和自动放电电路,2018110470872 ,2022-05-20;
  20. 20. 数字控制的自谐振、超静音无线供电系统,2019104733644,2023-04-28;
  21. 21. 模拟控制的自谐振、超静音无线供电系统,2019105510198,2023-09-26;
  22. 22. 基于平面反光镜和光电阵列的微型振动和倾角测量系统及方法,2018108494205,2023-09-26;

论文、专著
  1. [1] Guangyue Niu, Fajie Duan*, Zhibo Liu, Jiajia Jiang, Xiao Fu,A High-accuracy Non-contact Online Measurement Method of the Rotor-stator Axial Gap Based on the Microwave Heterodyne Structure,Mechanical Systems and Signal Processing;2021(3):107320
  2. [2] Liu Zhibo; Duan Fajie*; Niu Guangyue; Ye Dechao; Feng Junnan; Cheng Zhonghai; Fu Xiao; Jiang Jiajia; Zhu Jing; Liu Meiru,Reconstruction of Blade Tip-timing Signals Based on the MUSIC Algorithm,MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING;2022(1);:108137
  3. [3] Zhi, Fengyao, Fajie Duan*, Meiru Liu, Guangyue Niu, Jiangkun Jiao, Zhenyu Deng, Jiajia Jiang, Xiao Fu.Error revising of blade tip-timing parameter identification caused by frequency sweep rate,Measurement;2022(9);111681
  4. [4] Liu Changwen, Fajie Duan*, Xiao Fu, Shuangzhe Ai, Jiaxin Li, Tianyu Li, and Pengwei Han. A method to reduce the systematic error of line-structured light sensors based on light plane correction,Optics and Lasers in Engineering,2022(12):107217
  5. [5] Ruijia Bao, Fajie Duan*, Xiao Fu, Zhenxin Yu, Wenzheng Liu, Guanghui Guo.Frequency-scanning interferometry for axial clearance of rotating machinery based on speed synchronization and extended Kalman filter,Optics and Lasers in Engineering,Volume 164,2023,107515
  6. [6] Guangyue Niu, Fajie Duan*, Zhibo Liu, Fengyao Zhi, Xiao Fu, Jiajia Jiang, Guanghui Guo, Bing Xiong,Identification of the excitation source's circumferential position for rotating blades based on vibration phase,Journal of Sound and Vibration;2022(3):116688
  7. [7]Liu Wenzheng,Yu Zhenxin, Duan Fajie*, Hu Hongwei,Fu Xiao,Bao Ruijia.Robust five-degree-of-freedom measurement system with self-compensation and air turbulence protection,Optics Express,2023(1):4652-4666
  8. [8] Liu C, Fu X, Duan F*, et al. A novel method to calibrate the rotation axis of a line-structured light 3-dimensional measurement system,Optics and Lasers in Engineering 2023;164:107524
  9. [9] Yuzhenxin, Liuwenzheng , Duanfajie*, Fuxiao, Baoruijia, Guoguanghui,High-accuracy measurement system for rotor-stator axial clearance in narrow spaces based on all-fiber microwave photonic mixing,Optics Express,2023(6):20994-21013
  10. [10] Liu, Wenzheng, Cong Zhang, Fajie Duan*, Xiao Fu, Ruijia Bao, Zhenxin Yu, Xin Gong. An optimization method of temperature field distribution to improve the accuracy of laser multi-degree-of-freedom measurement system,Optik,2022(10):169721
  11. [11] Deng Zhenyu, Quan Chenggen, Duan Fajie*, A robust fault diagnosis approach for large-scale production process, Measurement, 170C (2021) 108737.
  12. [12] Liu Wenzheng ,Zhang Cong, Duan, Fajie*, Fu, Xiao, Bao Ruijia,Yan Ming,A Method for Noise Attenuation of Straightness Measurement Based On laser Collimation,Measurement,2021(9):109643
  13. [13] Deng, Zhenyu, Te Han, Hao Zheng, Fengyao Zhi, Jiajia Jiang, Fajie Duan*. Critical Concurrent Feature Selection and Enhanced Heterogeneous Ensemble Learning Approach for Fault Detection in Industrial Processes,IEEE Sensors Journal,22(8):7931–7943.
  14. [14] Zheng Hao,Duan Fajie*,Fu Xiao,Liu Changwen,A non-coplanar high-precision calibration method for cameras based on an affine coordinate correction model,Measurement Science and Technology,2023(9):095018
  15. [15] Zheng, Hao,Duan Fajie*, Li Tianyu,Li Jiaxin,Niu Guangyue, Cheng Zhonghai ,Li, XinA Stable, Efficient, and High-Precision Non-Coplanar Calibration Method: Applied for Multi-Camera-Based Stereo Vision Measurements,Sensors,2023(20):8466
  16. [16] Tian-yu Li, Fa-jie Duan#, Chun-jiang Liang , Jia-jia Jiang, Xiao Fu , Qi Wang ,Hui-xiong Huang Qi-feng Wei,A High-Precision Unmanned Aerial Vehicle Positioning System Based on Ultra-Wideband Technology,Measurement Science and Technology,2021(5):055101
  17. [17] Li, Jian ; Guo, Guanghui ;Duan, Fajie*; Niu, Guangyue; Shao, Xingchen; Zhou, Cong; Shi, Xiaojiang; Zhong, Zhicai,A novel self-adaptive, multi-peak detection algorithm for blade tip clearance measurement based on a capacitive probe,Measurement Science and Technology;2021(8):085006
  18. [18] Wang Huang, Duan Fajie*,Zhou Weiti,Fabric defect detection under complex illumination based on an improved recurrent attention model,Journal of the Textile Institute,2021(8):1273-1279
  19. [19] Liu, Zhibo; Duan, Fajie*;Niu, Guangyue; Jiang, Jiajia; Zhi, Fengyao; Cheng, Zhonghai; Feng, Junnan; Xiong, BingThe Location Method of Blade Vibration Events Based on the Tip-timing Signal,Measurement Science and Technology;2021(8):085003
  20. [20] Zhi, Fengyao; Duan, Fajie*; Liu, Zhibo; Li, Xiuming; Niu, Guangyue; Jiang, Jiajia,Tip-timing accuracy improvement using optical fiber bundle probe with GRIN lens under varying blade tip clearance,OPTICAL ENGINEERING;2021(11):114103
  21. [21] Li, Xiuming, Fajie Duan*, Xiao Fu, Ruijia Bao, Jiajia Jiang, Cong Zhang. Fast algorithm based on the Hilbert transform for high-speed absolute distance measurement using a frequency scanning interferometry method,Applied optics,61(11):3150-3155.
  22. [22] Zhenyu Denga , Te Hanb , Zhonghai Chenga , Jiajia Jianga , Fajie Duan*,Fault detection of petrochemical process based on space-time compressed matrix and Naive Bayes,Process Safety and Environmental Protection,2022(4):327-340

奖励、荣誉和学术兼职

个人获奖

  1. 1、2001年4月获天津大学十佳青年教师;
  2. 2、2002年4月获美国联合技术公司RONGHONG奖教金;
  3. 3、2003年获天津大学本科生毕业设计优秀指导教师称号;
  4. 4、2004年获天津市第七届青年科技奖;
  5. 5、2004年被评为天津大学教书育人优秀青年教师;
  6. 6、2005年获国家教育部新世纪优秀人才 NECT-04-0238;
  7. 7、2011年获天津大学优秀毕业设计指导教师;
  8. 8、2012年获天津大学精仪学院创先争优优秀共产党员;
  9. 9、2012年获天津大学第五届研究生“我心目中的十佳导师”称号;
  10. 10、2012年度获天津市教育系统“教工先锋岗”先进个人;
  11. 11、2015年获宝钢优秀教师奖; 12、2017年获天津市教学名师奖;
  12. 13、2020年入选“国家创新人才推进计划-科技创新创业人才”;
  13. 14、2023年入选“天开高教科创园高端科技人才”;
  14. 15、2022年获评“天津大学2021年度本科招生工作突出贡献奖”;
  15. 16、2023年获评2022年“本科招生工作功勋贡献奖”。

学术兼职

  1. 中国自动化协会 理事;
  2. 全国几何量长度计量技术委员会 咨询委员;
  3. 中国计量测试学会第八届 理事;
  4. 中国仪器仪表学会测量与控制专业委员会 副主任委员;
  5. 中国光学学会光电技术专业委员会 常务委员;
  6. 中国仪器仪表学会实验室仪器分会 副秘书长;
  7. 中国计量测试学会第七届计量仪器专业委员会 常务委员;
  8. 中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会 理事;
  9. 中国仪器仪表学会设备结构健康监测与预警分会 理事;
  10. 全国仪器仪表工程领域专业学位研究生教育协作组 副组长;

  “理论决定深度,创新决定高度,细节决定成败”,实验室坚持以培养学生创造性、方法论为中心,注重团队文化建设,鼓励学生参与创新创业及各项文体活动。截止2024年,实验室先后培养博士生48名,硕士生159名,其中包括全国优博论文获得者、天津市优硕论文获得者、天津市大学生年度人物、中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖获得者、中国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖获得者、国家奖学金获得者。

 

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