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基于北斗三号的铁路高精度检测与应急系统产业化技术

成果类型:: 发明专利,软件著作权

发布时间: 2022-09-26 17:06:34

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 佛山中国发明成果转化研究院 | 2022-09-26 17:06:34

随着北斗三号组网成功,其创新应用已经开始融合到许多产业的转型升级发展之中,如汽车、高铁、能源、交通物流等领域的骨干企业。目前,我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右,从业人员数量超过50万。在铁路方面,我国“十三五”期间中国铁路投资规模达3.5万亿元。但是,在我国铁路迅猛发展的同时,铁路安全保障建设必不可少,而且基于北斗卫星导航技术在轨道交通中的国产化替代与创新应用也处于起步阶段。北斗卫星导航系统可为铁路交通提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务,这样可以有效促进铁路交通的现代化,对实现传统调度向智能交通管理的转型有着积极的推动作用。北斗三号的三大技术优势为:星基增强技术、精密定位技术和短报文通信技术。

本成果配套检测车北斗数据传输及评判系统,利用北斗三号的短报文功能进行检测数据星地传输,不仅解决克服现有产品易受干扰问题,并且解决了部分探测站信号弱或受干扰影响而导致检测车无法正常检测的问题。检测车北斗数据传输及评判系统双向自动评判功能不仅比原来报的无线数传更便捷可靠,提高了中心评判成绩的时效性;当探测站出现故障时,本成果可作为应急通信通道,将探测站数据及状态通过北斗传送到应急指挥中心。

团队研制的检测车北斗数据传输及评判系统,利用我国自主研制的北斗系统进行检测车的定位、检测数据的传输,并对检测数据自动评判结果,替代原有的检测车GPS定位和无线数传机(即对讲机,需要人为通知开机,增加人力成本,且易丢失数据)数据传输,可提高检测车定位和数据传输的安全性和稳定性、极大地提高评判结果等信息处理速度。

同时本成果利用北斗系统进行定位测量。通过对各监测点采集的数据,采用差分定位方法得到各个监测点相对基准站的位置从而获取该监测点的形变(沉降)。该方法可全天候、全天时的对监测点进行监测,利用该方法可得到3-5mm 的形变测量精度。此外,采用北斗方式测量,各监测点之间无需通视,物理上各监测点间相互独立,基准站及各监测点测量数据发送至处理中心进行集中处理,可实现自动化监测及统计分析。

结合国内卫星导航与位置服务产业的五大集中区域,2019年综合产值珠三角地区达到770亿元,京津冀地区达到757亿元,长三角地区达到489亿元,华中地区达到361亿元,西部地区达到294亿元。珠三角地区全国占比22.3%,较2018年增长64亿元,增长率为9.1%,产值在五大区域中排名第一。本成果主要应用于铁路系统的检测以及应急通讯,现有北斗+铁路安全设备具有“产品稀缺+市场需求巨大+国家政策扶持”特点,该特点必然使本成果能够成功推广并应用,然后产生巨大的经济效益。

本公司以北斗无线应急通信终端的产业化作为基础,按照规划逐步对基于北斗三号差分增强技术的铁路路基沉降安全监测系统、基于北斗三号授时的铁路通信信号时间同步系统以及基于北斗三号的列车高精度定位系统等产品展开开发公关,并在北斗无线应急通信终端产业化成功经验的基础上,进行产业化的适应性优化,逐步实现本项目产品对铁路系统测试设备的布局。

1、何善宝博士,董事长,项目负责人,2005年至2019年在中国空间技术研究院总体部,长期从事卫星通信与导航定位等方面的研究工作,具有深厚的理论知识、技术积累和工程经验。将卫星通信技术与气象预报、电力系统安全运行等相结合,推进了北斗卫星在国家相关重大需求方面的产业化工作。

2、刘云超硕士,总经理,原航天五院康拓红外公司广州办事处主任,负责广铁集团大区销售,技术服务,应用开发等。从事铁路轨道交通行业销售工作13年,近三年年均销售额6000万元。在列车THDS系统、产品业应用开发、技术服务以及公司运营管理等方面有着多年经验。

3、王涛博士,产品总监,软件产品专家,研究方向:传感器智能感知,车载毫米波雷达建模,多传感信息融合、智慧感知及精确定位跟踪技术。曾获国家自然科学基金重点项目、北京市自然基金重点项目资助,2019年获北京市科学技术奖—技术发明一等奖。

4、解迎刚博士,技术总监,现为北京科技大学电子信息系讲师,物联网专家,北京物联网学会秘书长。研究领域:物联网多模感知及信息融合、卫星物联网。近年来主持及参与的项目有国家科技重大专项、国家高技术发展计划项目十余项、北京市自然科学基金项目等。

本成果转化的第一款产品基于北斗短报文的铁路探测站应急通讯终端已经开发成功,可进入量产阶段,销售人员正在积极的拓展市场。在已建立好的销售渠道与成型产品,本团队计划在第二年基于前期产品营收1000万元以上,第三年基于前期基础,继续扩大相关产品市场,力争实现年营收1400万元以上,为当地带来良好的经济效益。同时本成果解决了部分探测站信号弱或受干扰影响而导致检测车无法正常检测的问题,推动铁路安全运行技术的创新,进一步保障人民群众的出行安全。

目前,本成果已转化为轴温探测数据北斗传输产品以及铁路路基沉降安全监测系统产品。因业务发展需要,希望能通过创业融资方式,吸纳更多的发展资金,以实现产品的产业化。