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1 成果簡介實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以地面?zhèn)鬏敂?shù)字電視的廣播發(fā)送為傳輸手段的面向出行者提供多媒體實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)，導(dǎo)航終端提取并利用實(shí)時(shí)交通信息進(jìn)行動態(tài)導(dǎo)航的應(yīng)用系統(tǒng)。研究解決了接入設(shè)備架構(gòu)及以終端軟硬件系統(tǒng)架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)問題。實(shí)現(xiàn)了交通信息的接入、信息管理、信息編碼、信息調(diào)度、信息發(fā)送，以及終端接收、信息分離與解碼、信息提示與動態(tài)導(dǎo)航等必要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用演示系統(tǒng)。2 技術(shù)指標(biāo)成果實(shí)現(xiàn)的功能如下：實(shí)時(shí)交通路況的傳輸與接收、顯示；基于實(shí)時(shí)交通路況的動態(tài)導(dǎo)航；多媒體交通信息的傳輸與接收、顯示；本系統(tǒng)優(yōu)勢是傳輸容量大，可以傳輸圖片等多媒體信息，用戶可以查看主要路口的視頻圖像，更直觀地了解交通路況。3 應(yīng)用說明該技術(shù)方案不單獨(dú)占用無線頻譜，不用建設(shè)新的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，可在大地域范圍實(shí)現(xiàn)面向出行者、車輛駕駛員的實(shí)時(shí)交通信息發(fā)布，有助于對出行車輛實(shí)施動態(tài)的交通誘導(dǎo)，緩解大城市日益嚴(yán)重的交通擁擠、阻塞狀況，從而提高出行效率，降低能源消耗，減少城市污染。4 效益分析在此信息服務(wù)平臺的基礎(chǔ)上，可以提供面向出行者的商業(yè)服務(wù)信息、導(dǎo)航終端的地圖數(shù)據(jù)更新等增值服務(wù)。

針對目前汽車、機(jī)床、航空航天等機(jī)械行業(yè)關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、加工質(zhì)量控制的技術(shù)需求，基于有限元仿真 CAE 技術(shù)提出最佳解決方案，提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本，通過合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)靜動態(tài)特性、加工工藝參數(shù)等，提升結(jié)構(gòu)部件的穩(wěn)定性及質(zhì)量。 

云柜、快遞柜、無人自動售貨機(jī)在生活小區(qū)、大學(xué)校園迅速普及。 云柜、快遞柜、無人自動售貨機(jī)多釆用2個(gè)以上的柜體，每個(gè)柜體有 若干個(gè)放貨格子，每個(gè)放貨格子都釆用電磁繼電器門鎖的結(jié)構(gòu)形式， 主控制器和從控制器之間通過CAN總線進(jìn)行通信，主控制器通過串口 與觸摸屏一體機(jī)之間進(jìn)行通信。本項(xiàng)目利用MC9S12XWS128單片機(jī)作為 云柜主、從控制器CPU,利用光耦作為門鎖繼電器用+12. 0V電源與單 片機(jī)用+5. 0V電源隔離元件，利用MOS管作為門鎖電磁繼電

在交通領(lǐng)域，特別是軌道交通領(lǐng)域，存在大量的電動機(jī)性質(zhì)的負(fù)載。如大型交通樞紐中用于消防控制的的風(fēng)機(jī)、水泵；軌道交通領(lǐng)域用于信號控制的轉(zhuǎn)轍機(jī)等等。這些負(fù)載的正常運(yùn)行直接關(guān)系著交通系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。然而由于種種原因，當(dāng)前的交通領(lǐng)域電動機(jī)負(fù)載仍然使用著傳統(tǒng)的分立元器件構(gòu)成構(gòu)成控制 與保護(hù)系統(tǒng)。其構(gòu)成圖如圖1（a）所示。圖1 電動機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成a）分立器件構(gòu)成的電控系統(tǒng)       b）CPS構(gòu)成的電控系統(tǒng) 在采用傳統(tǒng)的分立器件構(gòu)成電控系統(tǒng)中（如圖1 a所示），其主要電器元件構(gòu)成為：熔斷器（FU）＋斷路器（QF）+接觸器（KM）+熱繼電器（FR）。基本工作原理是：在正常情況下，由KM控制電路的通斷，當(dāng)過載或斷相時(shí)，由FR控制KM切斷電路，當(dāng)短路故障出現(xiàn)時(shí)，由QF（FU）斷開故障電路。 在分立元器件構(gòu)成的系統(tǒng)中，由于采用不同考核標(biāo)準(zhǔn)的電器產(chǎn)品之間組合在一起使用時(shí)，保護(hù)特性、控制特性配合不協(xié)調(diào)；設(shè)計(jì)人員選擇電器元器件可能匹配不當(dāng)；成套廠購置不同生產(chǎn)廠家的元器件產(chǎn)品的質(zhì)量不同和裝配調(diào)整不當(dāng)；用戶現(xiàn)場整定不當(dāng)；元器件生產(chǎn)廠家推廣和技術(shù)服務(wù)不到位。因此要達(dá)到完善的選擇性保護(hù)或是各種保護(hù)特性的協(xié)調(diào)配合的目標(biāo)，難度很大。而一旦出現(xiàn)上述情況，通常會造成接觸器的主觸頭燒毀、甚至造成飛弧，使故障擴(kuò)大，影響鄰近供電回路；斷路器在系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)不能正常分?jǐn)嚯娐罚槐Ｗo(hù)裝置不能起到保護(hù)電動機(jī)的功能，造成誤動或拒動等。 近年來，由本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人所參與的新型多功能集成化的控制與保護(hù)開關(guān)（CPS）已經(jīng)在其他領(lǐng)域取得了大量的使用，并且取得了良好的效果。控制與保護(hù)開關(guān)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。 由控制與保護(hù)開關(guān)電器（CPS）構(gòu)成的電控系統(tǒng)如圖1 b所示。 CPS具有多種分立器件的組合功能，且這些功能在產(chǎn)品內(nèi)部具有協(xié)調(diào)配合的特性，因此，由CPS構(gòu)成的電控系統(tǒng)與由分離器件構(gòu)成的系統(tǒng)有以下不同： 具有控制與保護(hù)自配合的特性：CPS集控制與保護(hù)功能于一體,相當(dāng)于斷路器（熔斷器）＋接觸器＋熱繼電器＋輔助電器。很好的解決了分立元件不能或很難解決的元件之間的保護(hù)與控制特性匹配問題，使保護(hù)與控制特性配合更完善合理，只要根據(jù)負(fù)載功率或電流即可正確選擇單一產(chǎn)品,代替以往的包括自電源進(jìn)線至負(fù)載端的各種電器；大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作量。 具有較高的運(yùn)行可靠性和系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行性能： CPS在分?jǐn)喽搪冯娏骱鬅o需維護(hù)即可投入使用，即具有分?jǐn)喽搪饭收虾蟮倪B續(xù)運(yùn)行性能，CPS在進(jìn)行了不小于1500次的AC-44操作性能后（相當(dāng)于AC44電壽命）緊接著完成分?jǐn)囝~定運(yùn)行短路電流（Ics：O-CO-CO）試驗(yàn)后，仍具有不小于1500次的AC-44操作性能，這是由斷路器等分立器件構(gòu)成的系統(tǒng)所難以達(dá)到的，CPS的這一特性極大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行性。 本項(xiàng)目擬研究： 研究交通領(lǐng)域的電動機(jī)負(fù)載的控制與保護(hù)的基本要求； 提出CPS應(yīng)用與交通領(lǐng)域電動機(jī)控制與保護(hù)的特殊要求； 設(shè)計(jì)制作符合交通領(lǐng)域電動機(jī)控制與保護(hù)的CPS； 構(gòu)建基于CPS的交通領(lǐng)域電動機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)； 本項(xiàng)目前期研究成果豐富。擁有授權(quán)發(fā)明專利13個(gè)，累計(jì)發(fā)表文章13篇。隨著國家戰(zhàn)略的實(shí)施，未來將建設(shè)更多的高速鐵路，也有更多的高鐵站、地鐵站等等。需要在交通領(lǐng)域安裝更多的電動機(jī)。每一臺電動機(jī)都需要一個(gè)控制與保護(hù)系統(tǒng)。如能用CPS來替代傳統(tǒng)的分立元器件，將會產(chǎn)生顯著的效果。具有很大的應(yīng)用前景和社會效益。

本發(fā)明提出了一種基于交通狀態(tài)識別的交通干線雙向動態(tài)綠波控制方法，該方法將基于K均值聚類分析法的交通狀態(tài)識別方法和基于數(shù)解法的雙向綠波控制模型相結(jié)合，能夠根據(jù)路網(wǎng)交通狀態(tài)的變化動態(tài)地調(diào)整雙向綠波控制方案。該方法的具體步驟為：交通參數(shù)獲取、交通狀態(tài)判別、計(jì)算各假定的理想信號間距、確定實(shí)際信號相對于各理想信號的挪移量、確定合適的理想信號位置、連續(xù)行駛通過帶的設(shè)計(jì)、確定系統(tǒng)帶速。該方法能夠顯著減少城市道路交通流的延誤和停車率，提高城市道路的運(yùn)行效率，為城市道路綠波控制提供有力的技術(shù)支撐。

（一）項(xiàng)目背景 在實(shí)際應(yīng)用中，一些油氣管線的閥門與增壓設(shè)備安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，沒有 4G/5G 基站信號覆蓋，無法對設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，是當(dāng)前面臨的一個(gè)主要問題。項(xiàng)目采用北斗短報(bào)文通信技術(shù)，其直接依靠衛(wèi)星通信來實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程控制，可以大大彌補(bǔ)這一短板，解決實(shí)際需求。 （二）項(xiàng)目簡介 油氣管線的閥門通常分為開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥，其中開關(guān)閥只能進(jìn)行閥門的開閉操作，調(diào)節(jié)閥又叫做氣動執(zhí)行器，它可以控制閥門的開度大小。此外工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境以及閥門的狀態(tài)信息還需要對各種傳感設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶針對閥門或傳感器的控制或查詢指令需要通過北斗短報(bào)文或 4G/5G 的無線通信方式傳遞到控制系統(tǒng)。 項(xiàng)目研制的控制系統(tǒng)由一個(gè)微型控制單元（MCU）結(jié)合 RS232、RS485 通信端口，北斗收發(fā)機(jī)與 4G/5G 通信模塊、電磁繼電器，電流轉(zhuǎn)換電路，液晶屏，按鍵等硬件外設(shè)組成，相互協(xié)調(diào)共同實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)現(xiàn)場閥門及傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、查詢與實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 基于北斗短報(bào)文通信的指令收發(fā)與控制技術(shù) 一個(gè)控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制兩路開關(guān)閥，一路調(diào)節(jié)閥和八個(gè)傳感器，每個(gè)閥門與傳感器在一個(gè)控制系統(tǒng)下都有唯一的 ID 號，而一個(gè)用戶又能夠同時(shí)對工業(yè)現(xiàn)場的多個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制與查詢操作，針對北斗短報(bào)文自定義字段部分進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，形成三種功能的報(bào)文格式，包括指令發(fā)送報(bào)文，返回信息報(bào)文和定位信息報(bào)文。結(jié)合報(bào)文中的“設(shè)備卡號”、“閥門號”與“傳感器號”字段即可實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場控制系統(tǒng)同多個(gè)閥門與傳感器設(shè)備的協(xié)議組網(wǎng)；結(jié)合基于北斗短報(bào)文的閥門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的多路電磁繼電器與電流控制設(shè)備，既能夠?qū)ΜF(xiàn)場多路開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥進(jìn)行精確控制，還能夠?qū)ΜF(xiàn)場閥門或傳感器的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測或預(yù)警，對設(shè)備所在地經(jīng)緯度信息進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)了用戶對多設(shè)備的雙向通信。 整個(gè)控制系統(tǒng)的指令接收，識別，處理，控制信號的生成，信息回傳等功能均是通過微型控制單元（MCU）的軟件部分實(shí)現(xiàn)的。閥門的反饋信號會通過控制系統(tǒng)的 IO 口進(jìn)行檢測，形成閉環(huán)控制，以防止指令的失效或是二次執(zhí)行，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)成熟度：技術(shù)突破 本成套設(shè)備，以電供暖的各個(gè)電暖氣為控制對象，以建筑內(nèi)不同房間不同區(qū)域的取暖溫度為控制參數(shù)，自下而上，組成了由單片機(jī)現(xiàn)場控制器（控制室單獨(dú)使用PLC控制器）、PLC中間層算法控制器、工控機(jī)為上位機(jī)構(gòu)成監(jiān)控界面的DCS控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)分散控制集中管理的控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)的目的在于替換傳統(tǒng)水暖系統(tǒng)，利用合理科學(xué)的軟件算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減排的效果。設(shè)備兼具教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研及實(shí)用的功能。 成果技術(shù)特點(diǎn)：本套裝置由四個(gè)單片機(jī)組成現(xiàn)場控制器，一個(gè)PLC組成的控制室控制器，與中間層面的S7-300PLC控制系統(tǒng)，以及頂層監(jiān)控層的工控機(jī)裝置，統(tǒng)一安裝到了一個(gè)整體的平臺上。此平臺便于實(shí)地集中實(shí)驗(yàn)、研究，也有利于集中編程與項(xiàng)目演示。 圖1 設(shè)備實(shí)物圖 圖2 為智能控制系統(tǒng)電腦操作界面

1.開發(fā)背景 隨著去年新型冠狀病毒的爆發(fā)，全國各地各個(gè)場所的消毒任務(wù)顯得尤為必要，現(xiàn)在在醫(yī)院等場所，依舊是采用背負(fù)式噴霧機(jī)進(jìn)行噴霧消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解決噴霧的效率問題。 2.開發(fā)思路 立式雙筒噴霧機(jī)器人，包括底座，固定支架，兩個(gè)噴霧設(shè)備，中間裝有雙目攝像頭，底座上分離式安裝有立體式水箱，水箱頂部周邊的支架上固定安裝有水泵，電氣箱。應(yīng)用了5G通信技術(shù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用QT實(shí)現(xiàn)遙控界面的開發(fā)，通過機(jī)器人上方的高清攝像頭采集到的視頻，然后轉(zhuǎn)換、壓縮反饋到遙控界面，由反饋得到的視頻信息，通過遙控遠(yuǎn)程控制機(jī)器人的驅(qū)動、噴霧等功能。 3.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）立式機(jī)器人創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）基于雙目測距的智能噴霧設(shè)計(jì) （3）基于5G通信模塊的遠(yuǎn)程操控 4.市場應(yīng)用 （1）江蘇淮安賓館有限公司 （2）江蘇臻隆生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司

本發(fā)明采用的模型將協(xié)同組播通信的每個(gè)組播分為兩個(gè)時(shí)隙。在第一時(shí)隙，基于在第一個(gè)時(shí)隙中是否成功接收到數(shù)據(jù)，將均勻分布的N個(gè)用戶劃分為兩個(gè)集合S和F，其中，S代表成功用戶集，F(xiàn)代表失敗用戶集。在第二時(shí)隙，成功用戶將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給失敗用戶。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)的最佳中繼概率Pa*和最佳中繼功率值p11*，能實(shí)現(xiàn)協(xié)同組播通信支持任意數(shù)據(jù)傳輸率的能效最大化。