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（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(hào)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(dòng)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(hào)，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(hào)”、“閥門號(hào)”與“傳感器號(hào)”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(shí)別，處理，控制信號(hào)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(hào)會(huì)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。

基于衛(wèi)星定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)。 一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)是智能農(nóng)機(jī)裝備的核心技術(shù)，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率和土地產(chǎn)出率。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從2004年起，在國內(nèi)率先開展了基于衛(wèi)星定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)研究，突破了十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得了三大創(chuàng)新成果：1．突破了復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境下農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)高精度定位和姿態(tài)檢測技術(shù)；2．創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、路徑跟蹤復(fù)合控制算法、自動(dòng)避障和主從導(dǎo)航控制技術(shù)，提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航精度、作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率；3．創(chuàng)制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)線控裝置和農(nóng)機(jī)北斗自動(dòng)導(dǎo)航產(chǎn)品。 在新疆等十省區(qū)累計(jì)推廣農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)產(chǎn)品2679套，已獲授權(quán)發(fā)明專利17件，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1件，發(fā)表學(xué)術(shù)論文46篇（SCI/EI 33篇）。培養(yǎng)博士9人和碩士17人，博士后2人，其中1人獲2008年全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)。項(xiàng)目成果總體達(dá)到了國際先進(jìn)水平，其中水田自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)和主從導(dǎo)航作業(yè)居國際領(lǐng)先水平，打破了國外技術(shù)壟斷，保障了我國農(nóng)機(jī)導(dǎo)航裝備的自主安全可控，引領(lǐng)了我國農(nóng)機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為我國智慧農(nóng)業(yè)提供了重要支撐。 該成果榮獲2020年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

國通北斗致力于中國自主獨(dú)立研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)、運(yùn)營與服務(wù)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，以應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目標(biāo)，不僅要建成系統(tǒng)，更要用好系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和應(yīng)用將對全世界開放，為全球用戶提供高質(zhì)量的免費(fèi)服務(wù)，積極推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可獨(dú)立為全球用戶提供服務(wù)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已覆蓋整個(gè)亞太地區(qū)并逐步為“一帶一路”沿線國家提供基本服務(wù)，2020年將形成全球服務(wù)能力。

該項(xiàng)目為2015年四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，圍繞自然災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的國家重大需求，提出了基于北斗系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測的系列關(guān)鍵技術(shù)，并研發(fā)了相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)及產(chǎn)品。總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)，部分技術(shù)國際領(lǐng)先。成果已獲授權(quán)專利27項(xiàng)，發(fā)表論文30篇。并已在四川、西藏、云南、廣東等八省區(qū)的五十余家單位推廣應(yīng)用。