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正泰中自——抗復(fù)雜惡劣環(huán)境的二次供水自主可控全冗余控制系統(tǒng)
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正泰中自抗復(fù)雜惡劣環(huán)境的二次供水自主可控全冗余控制系統(tǒng),國產(chǎn)化率100%,打破該領(lǐng)域國外公司的壟斷地位,具有自主可控、低能耗、高安全、高穩(wěn)定、強環(huán)境適應(yīng)性等特點。本產(chǎn)品的研發(fā)問世填補了國內(nèi)二次供水領(lǐng)域高性能國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的技術(shù)空白,并在自主可控、I/O模塊架構(gòu)、在線故障診斷、節(jié)水節(jié)能等方面具有重大突破。智能控制算法保障供水全程安全高效低碳,減少客戶投資成本,解決“最后一公里”供水問題。
關(guān)鍵詞:

一、 產(chǎn)品概述:

正泰中自抗復(fù)雜惡劣環(huán)境的二次供水自主可控全冗余控制系統(tǒng),國產(chǎn)化率100%,打破該領(lǐng)域國外公司的壟斷地位,具有自主可控、低能耗、高安全、高穩(wěn)定、強環(huán)境適應(yīng)性等特點。本產(chǎn)品的研發(fā)問世填補了國內(nèi)二次供水領(lǐng)域高性能國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的技術(shù)空白,并在自主可控、I/O模塊架構(gòu)、在線故障診斷、節(jié)水節(jié)能等方面具有重大突破。智能控制算法保障供水全程安全高效低碳,減少客戶投資成本,解決“最后一公里”供水問題。該產(chǎn)品先后榮獲國家科技進步二等獎、浙江省優(yōu)秀工業(yè)產(chǎn)品、浙江省首臺(套)裝備,已在眾多老舊小區(qū)、新建小區(qū)、高層小區(qū)保障了水質(zhì)安全、供水設(shè)備穩(wěn)定運行。


二、 產(chǎn)品研發(fā)立項背景

2015年,四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強和改進城鎮(zhèn)居民二次供水設(shè)施建設(shè)與管理確保水質(zhì)安全的通知》(建城〔2015〕31號),要求加強改進二次供水設(shè)施建設(shè)與管理、解決“最后一公里”的水質(zhì)安全問題。2017年,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與國家發(fā)改委將城市供水安全保障工程列為全國城市市政基礎(chǔ)社會建設(shè)“十三五”重點工程,計劃完成1282萬戶不符合衛(wèi)生、技術(shù)和安全防范要求的二次供水設(shè)施改造。

目前,城市用地越來越緊張,房地產(chǎn)開發(fā)商在投資住宅小區(qū)時,越來越傾向于高層建筑,問題也隨之出現(xiàn)。一方面,由于各地各小區(qū)各建筑二次供水設(shè)施的現(xiàn)狀、運行和管理情況差異較大,導(dǎo)致“最后一公里”在用水高峰時期,有一部分居民水壓會極其不穩(wěn)定甚至沒有供水,這類問題在高層建筑尤為突出;且用水高峰期也會出現(xiàn)水壓紊亂、水壓過低,需水量遠大于供水量;用水低峰期,人們用水的需求量低于供水設(shè)備的供給量,多余的水堆積在管道內(nèi)無法釋放,出水終端及管路內(nèi)壓力急劇上升,水泵機組電能浪費,長時間持續(xù)下去有可能導(dǎo)致部分供水管路破裂甚至供水設(shè)備的損壞,進而浪費更多的人力物力。另一方面,供水環(huán)境隨著四季更替或出現(xiàn)極端溫差現(xiàn)象和極端濕度情況,并且由于供水設(shè)備處于地下室、負一樓,供水全程無人看守,這不僅需要考慮設(shè)備本身是否能經(jīng)受惡劣環(huán)境,也需要考慮提高供水設(shè)備的供水性能以及面對突發(fā)情況時,系統(tǒng)本身如何應(yīng)對等問題。

與此同時,我國國產(chǎn)化控制系統(tǒng)與世界處于領(lǐng)先水平的少數(shù)品牌存在一些差距,國內(nèi)控制系統(tǒng)的中高端市場仍長期被艾默生、橫河、霍尼韋爾、西門子等國外品牌所壟斷,外資企業(yè)累計市場占有率過半。這些老牌自動控制領(lǐng)域的國外產(chǎn)品,在產(chǎn)品技術(shù)性能上有多年的積累和投入,在產(chǎn)品可靠性、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化、在線診斷、功能安全等方面還是要比國內(nèi)的主流品牌更為優(yōu)越,給系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行及工程維護提供了更多方便,一些關(guān)鍵技術(shù)對于國內(nèi)的企業(yè)來說,還需要進一步積累和完善。


三、 性能特點:

image.png

(一) 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

正泰中自抗復(fù)雜惡劣環(huán)境的二次供水自主可控全冗余控制系統(tǒng)在以下關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破。

關(guān)鍵技術(shù)一:雙主并行I/O模塊架構(gòu)技術(shù)

設(shè)計了雙主并行I/O模塊架構(gòu):I/O模塊采用全新的模塊架構(gòu)—“雙主并行”,摒棄了沿用很久的“一主一從”或“一主多從”的模塊架構(gòu),完全解決了模塊在采集數(shù)據(jù)時響應(yīng)時間過長的問題,減少了通訊負荷,實現(xiàn)了快速無擾切換從而提高系統(tǒng)的整體實時性。

關(guān)鍵技術(shù)二:全系統(tǒng)實時自我故障診斷技術(shù)

研發(fā)了一種全系統(tǒng)實時自我診斷技術(shù):該控制系統(tǒng)能實時診斷通訊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(包括通訊收發(fā)數(shù)據(jù)量、丟包數(shù)、通訊狀態(tài)、通訊負荷等)、控制器狀態(tài)(包括負荷、通訊接口、算法狀態(tài)等)、I/O模塊狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)等)以及 I/O通道狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)、I/O通道斷線檢測等),實現(xiàn)全系統(tǒng)自我診斷。

關(guān)鍵技術(shù)三:多變量模糊控制算法技術(shù)

運用了多變量模糊控制算法:整套設(shè)備運用多變量模糊控制技術(shù),根據(jù)實時數(shù)據(jù)精確掌握二次供水設(shè)備的關(guān)鍵被控量,實現(xiàn)在惡劣場景下的供水設(shè)備靈活調(diào)控,使設(shè)備長期工作在能耗最優(yōu)區(qū)間,從而達到節(jié)能降耗的目的。

通常二次供水系統(tǒng)有以下三種模式:

1、高位水箱二次供水模式

該模式將城鎮(zhèn)管網(wǎng)來水儲存在地下水池中,再通過水泵將水從水池抽吸到屋頂水箱,然后利用屋頂水箱的勢能將水供給到各個用戶。

2、變頻二次供水模式

該模式去掉了屋頂水箱,將城鎮(zhèn)管網(wǎng)來水儲存在地下水池中,然后利用變頻調(diào)速水泵將水池中的水直接加壓供給用戶,水泵會根據(jù)用戶水壓、水量的需求調(diào)速運行,保證居民飲用水。同時,采用氣壓罐等類型的保壓裝置與該設(shè)備聯(lián)用,保證用戶在小流量用水時不必頻繁啟動水泵和控制系統(tǒng)。

3、無負壓二次供水模式

該模式下二次供水設(shè)備直接與城鎮(zhèn)管網(wǎng)聯(lián)通,在原有城鎮(zhèn)管網(wǎng)水壓的基礎(chǔ)上,再疊加一定的壓力后直接供水給用戶。由于整個二次供水過程中,直接利用了城鎮(zhèn)管網(wǎng)余壓,同時能保護城鎮(zhèn)管網(wǎng)水壓不低于其最低標準。

本項目基于上述關(guān)鍵技術(shù)突破,研發(fā)成功了全冗余自主可控?zé)o負壓二次供水自控系統(tǒng)。其將雙同步功能和全冗余功能應(yīng)用于二次供水系統(tǒng)中,配套專用轉(zhuǎn)接端子板,支持快速集成,解決了二次供水領(lǐng)域控制工程應(yīng)用問題,控制系統(tǒng)整體可達到較高的安全性和可靠性。其實現(xiàn)全系統(tǒng)實時自我診斷和檢測,即使設(shè)備和系統(tǒng)的環(huán)境處于高溫高濕的惡劣場景下,也可以實現(xiàn)二次供水全冗余控制,供水系統(tǒng)的信息的安全存儲、以及信息的快速切換、系統(tǒng)的故障自我診斷。此外,其具有節(jié)水節(jié)能、無污染、投資成本低、占地空間少等優(yōu)點,逐步得到了市場認可并且具備替代傳統(tǒng)二次供水設(shè)備的實力。

本項目研制出基于國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)操作系統(tǒng)和國產(chǎn)核心元器件的具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng),實現(xiàn)軟、硬件的100%國產(chǎn)化。例如,控制模塊采用中科龍芯的“龍芯”和“兆易創(chuàng)新GD”系列芯片,設(shè)計了雙主并行I/O模塊架構(gòu)。本系統(tǒng)的研發(fā)成功,可以撼動該領(lǐng)域國外公司的壟斷地位,真正實現(xiàn)了自主可控、可替代進口系統(tǒng)。

本項目研發(fā)了全冗余自主可控平臺,實現(xiàn)了在強復(fù)雜場景下的二次供水全冗余控制,提高了信息安全存儲、快速切換、故障診斷特性,系統(tǒng)替代進口,在多變量模糊控制算法、在線故障診斷、自主可控技術(shù)等方面上具有重大突破。該系統(tǒng)的技術(shù)在所檢索到的國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品和文獻中未見具體述及。

因此,本項目產(chǎn)品自主研發(fā)的主要技術(shù)打破了該領(lǐng)域國外公司的壟斷地位,實現(xiàn)國產(chǎn)化率100%,同時可以在高溫高濕惡劣環(huán)境下進行二次供水,有效提升設(shè)備供水穩(wěn)定性、高效性、降低供水能耗,安全性能更高,性價比更加有優(yōu)越,能夠滿足各種應(yīng)用場景下二次供水的需求。

(二) 創(chuàng)新點

創(chuàng)新點一:研發(fā)了100%國產(chǎn)化自主可控平臺,并是國內(nèi)首家企業(yè)將全國產(chǎn)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于二次供水領(lǐng)域中。基于國產(chǎn)元器件,整套控制系統(tǒng)不僅自身具有強大的全冗余功能、全系統(tǒng)自診斷等功能,同時,搭配供水機組使用,實現(xiàn)可靠性、安全性、低能耗控制、穩(wěn)定性、易用性的功能。

創(chuàng)新點二:采用了雙主并行I/O架構(gòu)模塊,對各通道設(shè)置各自的數(shù)據(jù)傳輸通路,各數(shù)據(jù)傳輸通路直接與控制子中心連接,減少傳輸過程中的傳輸過程和公共部分電路,節(jié)約了時間成本,提高了響應(yīng)速度,實現(xiàn)對I/O模塊的自動在線組態(tài),只在發(fā)生變化時產(chǎn)生更新的組態(tài)配置文件,減少了通訊負荷,實現(xiàn)了快速無擾切換。

創(chuàng)新點三:研發(fā)了一種全系統(tǒng)實時自我診斷技術(shù),實時診斷通訊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(包括通訊收發(fā)數(shù)據(jù)量、丟包數(shù)、通訊狀態(tài)、通訊負荷等)、控制器狀態(tài)(包括負荷、通訊接口、算法狀態(tài)等)、I/O模塊狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)等)以及 I/O通道狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)、I/O通道斷線檢測等),實現(xiàn)全系統(tǒng)自我診斷,提高系統(tǒng)的安全連續(xù)運行能力。

(三) 系統(tǒng)特點

1、高實時性

系統(tǒng)具有雙主并行I/O模塊架構(gòu),I/O模塊采用“雙主并行”全新架構(gòu),以替代傳統(tǒng)的“一主一從”或“一主多從”架構(gòu),縮短了模塊在采集數(shù)據(jù)時的響應(yīng)時間,減少了通訊負荷,實現(xiàn)了快速無擾切換從而提高了系統(tǒng)整體的實時性。

2、安全可靠

系統(tǒng)采用雙同步功能和全冗余功能,并將此應(yīng)用于二次供水領(lǐng)域中,配套專用轉(zhuǎn)接端子板,支持快速集成,解決了大型控制工程應(yīng)用問題,使得控制系統(tǒng)整體可達到很高的安全性和可靠性,更加適合在惡劣環(huán)境下保證控制系統(tǒng)正常運行。

3、自我診斷

系統(tǒng)采用了一種全系統(tǒng)實時自我診斷技術(shù)。該技術(shù)能實時診斷通訊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(包括通訊收發(fā)數(shù)據(jù)量、丟包數(shù)、通訊狀態(tài)、通訊負荷等)、控制器狀態(tài)(包括負荷、通訊接口、算法狀態(tài)等)、I/O模塊狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)等)以及 I/O通道狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)、I/O通道斷線檢測等),實現(xiàn)全系統(tǒng)自我診斷能力。

4、節(jié)能降耗

系統(tǒng)運用了多變量模糊控制算法,可根據(jù)實時數(shù)據(jù)精確掌握二次供水設(shè)備的關(guān)鍵被控量,實現(xiàn)在惡劣場景下的供水設(shè)備靈活調(diào)控,使設(shè)備長期工作在能耗最優(yōu)區(qū)間,從而達到節(jié)能降耗的目的。

5、可替代進口

控制系統(tǒng)采用100%國產(chǎn)化元器件,真正實現(xiàn)了自主可控、可替代進口。自主研發(fā)的主要技術(shù)打破了該領(lǐng)域國外公司的壟斷地位,基于國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)操作系統(tǒng)和國產(chǎn)核心元器件,并具有完整自主知識產(chǎn)權(quán),實現(xiàn)國產(chǎn)化率100%。

 

四、 詳細科學(xué)技術(shù)內(nèi)容

(1)本項目研發(fā)了100%國產(chǎn)化自主可控平臺,并是國內(nèi)首家企業(yè)將全國產(chǎn)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于二次供水領(lǐng)域中。其中:控制模塊采用中科龍芯的“龍芯”系列芯片,并搭載開源的RT-Linux操作系統(tǒng),具有高可靠、高性能;IO模塊采用兆易創(chuàng)新GD系列芯片,GD系列通用MCU基于120MHz Cortex?-M4內(nèi)核并支持快速DSP功能,該芯片較常規(guī)的芯片具有更高性能、更低功耗、更方便易用。基于國產(chǎn)元器件,整套控制系統(tǒng)不僅自身具有強大的全冗余功能、全系統(tǒng)自診斷等功能,同時,搭配供水機組使用,實現(xiàn)可靠性、安全性、低能耗控制、穩(wěn)定性、易用性的功能。主要的國產(chǎn)元器件如下表所示。

主要國產(chǎn)元器件及生產(chǎn)廠家

序號

名稱

生產(chǎn)廠家

1

CPU處理器

龍芯中科技術(shù)股份有限公司

2

內(nèi)存

東芯半導(dǎo)體股份有限公司、西安紫光國芯半導(dǎo)體有限公司、北京兆易創(chuàng)新科技股份有限公司

3

傳感器

上海申矽凌微電子科技有限公司

4

晶體振蕩器

蘇州杭晶電子科技有限公司

5

以太網(wǎng)芯片

蘇州裕太微電子有限公司

6

穩(wěn)壓器、時鐘芯片

上海貝嶺股份有限公司

(2)本項目采用了雙主并行I/O架構(gòu)模塊,對各通道設(shè)置各自的數(shù)據(jù)傳輸通路,各數(shù)據(jù)傳輸通路直接與控制子中心連接,減少傳輸過程中的傳輸過程和公共部分電路,節(jié)約了時間成本,提高了響應(yīng)速度,實現(xiàn)對I/O模塊的自動在線組態(tài),只在發(fā)生變化時產(chǎn)生更新的組態(tài)配置文件,減少了通訊負荷,實現(xiàn)了快速無擾切換。

DCS系統(tǒng)包括控制中心和m組I/O模塊,具體的結(jié)構(gòu)示意如下圖所示。一個I/O模塊包括一個模擬量數(shù)據(jù)采集模塊和一個模擬量輸出模塊。其中,模擬量數(shù)據(jù)采集模塊用于采集至少一個通道的模擬量;模擬量輸出模塊用于輸出至少一個通道的模擬量,各模擬量輸出通道采用各自的數(shù)據(jù)輸出通路與輸出控制子中心進行數(shù)據(jù)交互,各采集控制子中心、各輸出控制子中心分別與控制中心進行數(shù)據(jù)傳輸。

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控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

模擬量數(shù)據(jù)采集模塊如下圖所示,包括一個采集控制子中心、n個采集通道和n個數(shù)據(jù)采集通路,n個數(shù)據(jù)采集通路分別與采集控制子中心連接,每個采集通道連接一個數(shù)據(jù)采集通路,采集控制子中心包括第一微處理器,用于數(shù)據(jù)采集和通訊,采集每個通道的數(shù)據(jù),第一微處理器通過通訊通路AI或/和通訊通路BI與控制中心進行數(shù)據(jù)交互。n個數(shù)據(jù)采集通路采用相同的電路架構(gòu)。數(shù)據(jù)采集通路包括一個獨立的數(shù)據(jù)采集部分,用于對采集控制子中心實時并且同時采集每個通道的數(shù)據(jù),將采集到的數(shù)據(jù)存儲在自己的存儲空間。當控制中心通過通訊A或/和通訊B通路向第一微處理器索要數(shù)據(jù)時,第一微處理器再將存儲空間中的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心。輸入信號進行處理;處理方式包括:濾波、放大、模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量等。

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模擬量數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖

模擬量輸出模塊,如下圖所示,包括一個輸出控制子中心、k個輸出通道和k個數(shù)據(jù)輸出通路、HART調(diào)制電路,k個數(shù)據(jù)輸出通路分別與輸出控制子中心連接,每個輸出通道連接一個數(shù)據(jù)輸出通路,輸出控制子中心包括第二微處理器,用于數(shù)據(jù)處理和通訊,控制輸出對應(yīng)的通道,第二微處理器通過通訊通路AO或/和通訊通路BO與控制中心進行數(shù)據(jù)交互。k個數(shù)據(jù)輸出通路采用相同的電路架構(gòu)。

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模擬量輸出模塊結(jié)構(gòu)示意圖

第一微處理器、第二微處理器采用相同的微處理器芯片,如下圖所示。其中的SCL/SDA引出端用于通過通訊A通路或通訊B通路進行通訊。數(shù)據(jù)采集通路、數(shù)據(jù)輸出通路中分別設(shè)置有濾波、放大電路,用于對信號進行濾波與放大處理。

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微處理器結(jié)構(gòu)示意圖

 數(shù)據(jù)采集通路包括依次連接的電壓跟隨電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U1,電壓跟隨電路包括運算放大器U2,采樣C端和D端之間連接瞬態(tài)抑制二極管(TVS)D2,C端連接二極管D1的正極,二極管D1的負極連接電阻R5的一端、電容C4的一端、運算放大器U2的正輸入端,電阻R5的另一端、電容C4的另一端連接到采樣D端。運算放大器U2的負輸入端與輸出端連接,并連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U1的輸入端AIN0,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路U1的SCL端、SDA端分別與微處理器中的相應(yīng)端口連接。如下圖所示。

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數(shù)據(jù)采集通路結(jié)構(gòu)示意圖

(3)本項目研發(fā)了一種全系統(tǒng)實時自我診斷技術(shù),實時診斷通訊網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(包括通訊收發(fā)數(shù)據(jù)量、丟包數(shù)、通訊狀態(tài)、通訊負荷等)、控制器狀態(tài)(包括負荷、通訊接口、算法狀態(tài)等)、I/O模塊狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)等)以及 I/O通道狀態(tài)(包括通訊狀態(tài)、存儲器狀態(tài)、I/O通道斷線檢測等),實現(xiàn)全系統(tǒng)自我診斷,提高系統(tǒng)的安全連續(xù)運行能力。

系統(tǒng)診斷功能:通過系統(tǒng)診斷工具,用戶可以實時監(jiān)控系統(tǒng)硬件的狀態(tài)信息、過程數(shù)據(jù)及系統(tǒng)信息,對通道、模塊、控制、網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)一目了然,以便及時對系統(tǒng)進行維護,保證運行安全。系統(tǒng)自我診斷包括:通過硬件配置軟件診斷;通過系統(tǒng)報警軟件診斷。

①  通過指示燈診斷

PCS1800系統(tǒng)的各個模塊均帶有LED指示燈,指示燈的狀態(tài)代表不同的含義,以下是狀態(tài)列表,便于故障識別和診斷。常見故障診斷方法如下表所示。

模塊指示燈狀態(tài)說明

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常見故障診斷辦法

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② 通過硬件配置軟件診斷

PCS1800系統(tǒng)提供硬件配置軟件,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點狀態(tài)監(jiān)控。硬件配置軟件實現(xiàn)診斷的條件:在操作員站運行硬件配置軟件,并完成網(wǎng)絡(luò)配置,實現(xiàn)程序下裝,保證操作員站與控制站連通狀態(tài)。

③ 通過系統(tǒng)報警軟件診斷

PCS1800系統(tǒng)可通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件,實現(xiàn)系統(tǒng)報警,從而對通訊網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行實時監(jiān)控,并實現(xiàn)實時報警提示,如下圖所示。

image.png

系統(tǒng)報警軟件

系統(tǒng)基于發(fā)現(xiàn)機理,在監(jiān)控軟件連通控制站的第一時刻,成功連通監(jiān)控軟件的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和通訊網(wǎng)絡(luò)作為一個系統(tǒng)設(shè)備,添加至系統(tǒng)報警列表,報警類型為發(fā)現(xiàn)。若這個系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障或離線,則系統(tǒng)以紅色字體顯示,報警類型為丟失,此時需要確認系統(tǒng)設(shè)備的故障原因。

(4)本項目包含的知識產(chǎn)權(quán)

本項目產(chǎn)品的研究開發(fā)過程中,浙江正泰中自控制工程有限公司積極的進行了知識產(chǎn)權(quán)的申請和保護。本項目產(chǎn)品在研發(fā)過程中,其核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件完全采用自主研發(fā)和設(shè)計,且在研制的過程中,對產(chǎn)品的核心技術(shù)進行了專利保護。項目相關(guān)技術(shù)已獲發(fā)明專利 5 件、實用新型專利 6 件、軟件著作權(quán) 5 件,已受理發(fā)明專利 2 件,具體的知識產(chǎn)權(quán)情況如以下三表所示。

授權(quán)專利匯總表

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受理專利匯總表

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企業(yè)標準匯總表

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五、 適用領(lǐng)域:

該產(chǎn)品將自動控制技術(shù)應(yīng)用在二次供水領(lǐng)域。二次供水主要將市政供水管線內(nèi)的自來水經(jīng)儲存、加壓后再通過管道供給高層用水戶,以補償市政配水管網(wǎng)壓力不足的狀況,是介于配水管網(wǎng)和居民用水兩者之間的智慧水務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域。

 

六、 應(yīng)用推廣情況

本項目產(chǎn)品基于國產(chǎn)自主可控芯片和開源軟件,研發(fā)了適用于高溫高濕環(huán)境的二次供水控制系統(tǒng),設(shè)計了雙主并行I/O模塊架構(gòu),實現(xiàn)了快速無擾切換;研發(fā)了一種全系統(tǒng)實時自我診斷技術(shù),方便系統(tǒng)在線維護,提高了系統(tǒng)的安全連續(xù)運行能力;設(shè)計了多變量模糊控制算法,根據(jù)實時數(shù)據(jù)精確掌握二次供水設(shè)備的關(guān)鍵被控量,實現(xiàn)供水設(shè)備靈活調(diào)控,使設(shè)備長期工作在能耗最優(yōu)區(qū)間。該產(chǎn)品性能達到國際先進水平,實現(xiàn)了進口替代。

本項目產(chǎn)品具有全冗余功能,而國內(nèi)二次供水領(lǐng)域同類產(chǎn)品未能同時滿足冗余電源、冗余網(wǎng)絡(luò)、控制冗余、I/O冗余的功能;本項目產(chǎn)品通過MRAM實時存儲,掉電不丟失,具有讀寫快、低功耗、無限次擦寫、成本低等特點,而其它國內(nèi)外廠家均采用外置電池的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的掉電保持;該產(chǎn)品的成功研發(fā)能夠提高二次供水設(shè)備的供水性能、效率,且夠明顯降低能耗,為全球的低碳建設(shè)貢獻力量。

本項目產(chǎn)品目前已經(jīng)成功應(yīng)用于江陰橫河自動化技術(shù)有限公司、杭州途銳科技有限公司、中國水務(wù)投資有限公司、中國水環(huán)境集團、錢江水利開發(fā)股份有限公司、杭州市水務(wù)控股集團有限公司等廠家,得到了客戶的一致好評。客戶對該產(chǎn)品的綜合評價為:控制系統(tǒng)在系統(tǒng)規(guī)模及性能上相比以往產(chǎn)品有了大幅提升,同時供水系統(tǒng)穩(wěn)定性好、可靠性強和耗能低,能有效的降低成本,提高經(jīng)濟效益。

本項目產(chǎn)品投放市場后,預(yù)計營收占全國水務(wù)市場15%,隨著市場的不斷開拓,本項目產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的進一步擴大,單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和管理成本也隨之下降,經(jīng)濟效益也將會進一步提高。

 

推薦理由:

隨著城市化進程的不斷推進,二次供水已成為城鎮(zhèn)供水的重要組成部分,對二次供水的自動控制提出了更高的要求。浙江正泰中自控制工程有限公司自主研發(fā)的基于國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)揲作系統(tǒng)和國產(chǎn)核心元器件,擁有完整自主知識產(chǎn)杈的控制系統(tǒng)為二次供水的智慧控制提供了保障,有效解決二次供水的自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用問題,該系統(tǒng)具有較高的性能,易用性和安全性,產(chǎn)品應(yīng)用前景十分廣闊。

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