成功案例

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城市轨道交通(地铁)正在我国各大中城市蓬勃发展,成为解决城市交通拥塞的有效途径。要保证轨道交通的正常运营,核心就是信号系统,它在可靠性和安全性方面有着非常严苛的要求。信号系统也叫ATC(自动列车控制系统),它包括基于微机的联锁系统(CBI)、自动列车防护系统(ATP)、自动列车驾驶系统(ATO)和自动列车监督系统(ATS)。联锁系统能够确保轨道区间列车占用、道岔和红绿灯信号之间正确的逻辑关系。自动列车防护系统能够确保列车的安全行车间隔和安全行车速度,确保列车在各种各样的异常情况出现时,能够及时地采取紧急制动等防护措施。自动列车驾驶系统能够按照设定的速度和行车计划自动控制列车的操作和行驶。ATS则能够在中央调度室中对全线路的列车运行进行监督调度,制定列车运行计划。本研究室和上市企业合作,联合研发了CBTC(基于通信的列控系统)城市轨道交通信号系统,国内首次通过了全部子系统的国际安全认证,得到了成功应用。

在轨道交通、航空航天、核电站、石油化工等关键领域,系统的失效会导致严重的后果,会使人的生命和财产以及环境遭受重大损失,这些领域的控制系统必须是可靠性安全性非常高的系统,成为安全苛求系统。对于安全苛求系统,基于一般的工业控制计算机是无法实现的,因为任何器件、软件和系统都有可能会失效,需要采用专门设计的故障-安全计算机。本研究室在国内高校唯一开设了专门的故障-安全计算机课程。研制了基于二乘二取二和三取二架构的故障安全计算机,通过了SIL4级国际安全认证,已应用于轨道交通信号系统。

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自动售检票系统(AFC)是实现城市轨道交通的自动售票、自动检票、票款自动清分结算的计算机系统。包括自动售票机、自动充值机、自动检票机(闸机)、车站计算机系统、线路计算机系统、ACC清分系统。能够支持单程票购买、现金支付、现金找零、银行卡支付、乘客进出站智能化识别、银行小钱包直接进站、IC卡充值、不同交通形式的清分结算等功能。本研究室和上市企业联合研制的自动售检票系统,技术先进、可靠性好,综合故障率处于全国最优水平。已经成功应用于杭州地铁1、2、4号线,宁波地铁1、2号线等10多条地铁线路。该方向上承担了杭州市重大科技专项“面向综合交通网络的自动售检票装备研发及产业化”项目,取得了一批研究成果。该系统除了城市轨道交通外,也可用于高铁、城际铁路、公交等交通系统。

随着通信、电力等事业的发展,各个城市和乡村出现了大量的铁塔,用于建设移动通信基站、电力杆塔等。这些铁塔属于高耸建筑,随着时间的推移和环境的影响,会出现倾斜、摇摆、甚至倒塌等事故的发生,进一步引发人员伤亡和交通中断等重大事故。本研究室提出一种基于多传感器和无线通信网络的远程实时状态监测系统。系统通过倾角传感器、温度传感器、风速风向传感器、红外闯入传感器、摄像头、IC卡读卡器等设备,感知铁塔的倾向、沉降、温度、风力和实时视频等情况,通过无线通信网络发送到远程服务器,推算出铁塔的健康状态。通过桌面监控终端、手机客户端,监视是否有非法闯入或其它危险状况发生。基于GIS地理信息系统,有效地监控、维护和管理一个地区几万座铁塔的健康状态。

塔架监视

 

智能监控终端

 

传感器

 

电力变压器是电力系统中非常重要的装备,大型电力变压器的计划外停运,对工业生产和人民生活造成巨大影响,其直接和间接的经济损失将非常巨大。本研究室提出一种基于振动分析的变压器故障监测和诊断系统,其原理是当变压器出现机械上的故障时(如压紧力不够),会导致铁心和线圈在磁致伸缩和电磁力的作用下振动产生变化,利用安装在变压器油箱壁上的振动传感器采集振动信号,通过一系列先进的振动分析技术,对变压器的故障情况、故障原因、故障位置做出分析和诊断。该技术已经对多台大型电力变压器进行核分析诊断,取得了多项专利和各级电力部门的科技奖励。

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城市供水系统是一个城市的基本命脉,从水的生产到管网供水,都需要可靠稳定,不能有丝毫差错。城市供水监测系统能够对水厂的工艺过程进行传感器检测和反馈控制,能够检测进出水压力、流量、余氯、浊度等关键工艺参数,能够对加氯量、加矾量、水泵的关停和功率进行反馈控制。对于城市供水管网,通过测压点RTU,可以对全管网的压力、流量和余氯等关键数据进行监测。不管是水厂内的工艺参数,还是管网测压点的工艺参数,都可以通过专用的无线通信网络或者公共移动通信网络,以及有线专用网络,传送到全市统一的中央调度室,从中央调度室可以实现全市制水和供水情况的全面监测和调度控制。

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电力部门拥有数量庞大的野外线路和杆塔,这些线路和杆塔需要经常检修,以保证电力系统的安全可靠运行。手工方式的线路巡检工作,已无法满足日益发展的电力运营工作的需要。应用GPS技术可以让巡线人员自动获取当前位置,通过和线路地理信息系统比对,自动得知当前到达的杆塔识别号,同时通过快速有效的软件界面操作,准确规范地记录杆塔巡检结果。同时巡检人员手持的终端手持机和中心后台服务器保持有效的实时数据通信,可以将巡检结果迅速送回中心服务器,进行有效的分析处理。这样一种基于GPS的电力巡线系统改变了传统的手工巡线模式,将极大地提高电力巡线的效率和质量,为电力系统的安全运行做出贡献。

火山灰的喷发威力非常大,会在很长一段时间内在空中形成火山灰烟尘,这些烟尘具有腐蚀性,一旦侵入到航路,会对过往的飞机造成严重影响,甚至会导致空难发生。因此需要通过卫星图像对火山喷发情况进行监测,结合火山喷发时当地的气象数据,对今后一段时间内的火山灰上升、扩散和漂移情况进行预测,对那些航路造成影响,将这些数据向航空公司发布,以便航空公司及时采取应急措施。国际上由火山灰咨询中心(VAAC)负责向气象监视台、区域管制中心、飞行情报中心、世界区域预报中心和国际飞行气象情报数据库提供有关火山喷发后大气中火山灰在空间的分布及预报移动方面的信息。全球一共有9个VAAC中心,负责监控全球各区域。本研究室受东京VAAC的委托开发了东京VAAC管辖范围内的航路火山灰信息提供系统,在实际应用中发挥了积极的作用,受到客户的好评,为航空安全做出了贡献。

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纺纱线缠绕控制板

运用自动控制电机,传感器等辅助。让螺纹完全自动化绕组。带声音和LED显示报警,可24小时不间断工作。

医疗伤口洗净机主板

控制电机启动泵并清洗伤口,运用触摸屏与液晶显示器进行控制与显示。

车载GPS终端

使用车载GPS管理运营车辆的位置。发送/接收信息,电话监控,电子围栏,有异常警告等功能。

冷冻剂添加设备

添加制冷剂时,如空调,不用压力而是用更精确的称重。并有液晶面板,按钮和泵控制等功能。

嵌入式开发

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系统集成

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互联网/APP应用

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监控系统

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