八、项目详细内容(限8页)

八、项目详细内容（限8页）1、立项背景2、科学技术内容3、与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较4、已发表论文及知识产权授权情况5、第三方评价及应用情况【备注：总页数不超过8页，可插入图表及图片，为保持格式一致，建议按如下要求填写：1.纸型：A4；2.页面设置：上（2 厘米），下（2.5 厘米），左（2.5 厘米），右（1.5厘米）；3.建议字体设置：正文字体为楷体，大小为12.5，行间距建议为18磅；4.不用表格形式】1.项目背景随着我国铁路运营的不断发展和提速，由于人工手推车式钢轨探伤仪具备可以随时下道的特点，所以成为了当前我国铁路线路钢轨探伤作业的主要设备。然而当前手推车式探伤仪存在一些不足：首先，当前钢轨探伤仪多数为57通道的探伤仪，近几年的探伤实践证明用户需要将70通道增加到6个，以便检测轨头内外口的前后两个方向。加上两个37、一个0通道，共需要九个探测通道。其次，现役探伤仪的屏幕都是5.7寸，320240点阵，屏幕过小，不能同时同步显示A、B型图像以及其他参数，如作业参数、控制参数、仪器状态等。再次，探伤数据传递具有延时性，钢轨探伤属于野外作业，目前都是将文件下载到U盘，由人工送到数据分析员处，偏远地区则不能及时传递探伤数据情况时有发生，影响数据分析和作业监控。所以研制一款适合钢轨在线探伤的远程监测系统，在探伤作业人员和管理者之间建立起一个实时数据传输通道，不但能实现对钢轨探伤现场作业的在线监控和对探伤数据的实时传输，更便于对在线钢轨的探伤实施有效的监督和管理。基于上述原因，我们研制这款具有多通道、大屏幕和远程无线传输功能的钢轨超声波探伤仪。2.科学技术内容2.1. 技术方案该项目主要技术指标执行TB/T 2340-2012多通道型显示钢轨超声波探伤仪技术条件。预期实现9个探测通道，其中 01，372，706；探头自动检测，增加必要的辅助功能。 具有全程自动记录探伤作业信息功能。采样100MHz采样频率，对回波数据进行实时处理。采用彩色大屏幕，将A、B型图像同时分区显示到屏幕上，并显示较多的信息。控制部分采用目前比较成熟的FPGA+ARM模式，模拟电路选用低噪声前置放大器和可变增益放大器。配备GPS定位器和无线数据传输模块，可以利用GPRS网络将仪器的作业参数和控制参数实时远程传输给服务器，用户可以通过互联网实时获取这些信息。建立探伤数据微机管理库，通过互联网连接决策层、管理者和现场，实现现代化管理模式，可以自动接收文件，自动分类存放，具有查询、统计功能。仪器可以保存60天的探伤记录。适当提高仪器的垂直线性度和信噪比。仪器主机的结构应当简单，便于维修。仪器能适应-3050工作环境。2.2.电原理图2.3.主要技术难点低噪声放大器和新型发射控制电路设计，提高发射效率和探测灵敏度。FPGA+ARM编程技术，完成海量数据处理、显示和存储工作。利用GPRS模块连接互联网，实现探伤数据远程传送和远程控制。服务器端软件开发，实现数据解析、电子地图显示、文件数据库功能。研制与探伤仪配套的多功能回放软件。研制探伤管理数据库。2.4.研究方法可行性调研。公司派出参研人员分赴现场学习，熟悉同类仪器的功能结构并体验探伤作业情况；搜集本项目涉及的技术资料。首先由公司提出总体要求，下发技术人员和部分用户，主要功能和指标经过反复论证修改。制定出九个探测通道、无线上网功能、具有播放软件、探伤管理数据库功能的方案。成立GCT-11型钢轨超声波探伤仪课题组。根据本课题的要求，设计原理图、电路板图、主机结构、机壳。经有关技术人员审查后定型。对元器件、原材料选型。根据 TB/T 2340-2000多通道A 型显示钢轨超声波探伤仪技术条件编制本课题的产品标准。2011年初进行小批量生产，送用户使用并送有关部门检测，并根据用户要求，进行软硬件的修改。 标准审定和产品鉴定，申办产品许可证。2.5、工艺技术路线2.6.研制过程课 题 组 长：张冠林。负责总体设计和控制系统软硬件设计。课题组成员及分工：邓成勋：负责上位机播放软件设计，杨 翼负责电路设计，张黎明负责总体方案论证，胡丙辰负责仪器机械设计、包括机壳和手推车设计和改进，付金明、梁玉明、孟江波、王金国、王雷刚担任制作、试验、调试、标准制定、标准化审查、技术查新、现场试验、搜集用户意见等。本课题准备工作从2009年1月开始，组织技术人员进行了方案论证，确认电路形式、探伤方法和软件编程，机械制图、样品制造等工作。2010年1月，第一台样机设计完毕后，之后进行了电路、整机体积优化，4月份研制出第二台样机。在样机制作完成后，其中进行了模块对接与连调，主要是系统的服务器软件与远程数据模块通信的对接，系统的服务器软件与客户端软件的对接。在连调过程中，我们从功能可用性、数据正确性、数据完整性、传输速度、传输能力、软件操作正确性、软件界面美化等多个方面对系统进行验证，修改错误，查漏补缺。2010年4月到8月，根据用户提出的建议，对电路和软件功能进行了改进。在多次试验后，我们邀请了相关领导和用户进行了样机演示，并听取了各方面的意见和建议，再一次对系统进行了优化和补充。在整个研制过程中通过实地走访用户，征集和整理了多个工务段的探伤工、数据分析员、探伤管理者对新探伤管理系统的需求和建议，我们确立了以下功能：1、GPS实时定位功能；2、补充单一U盘传输文件功能；3、呼叫专家功能；4、权限区分功能；5、优化探伤数据回放功能；6、报告生成与统计功能；7、人员设备数据库管理功能。2010年10月，组织了20台样机生产，并送到北京、郑州、兰州、呼和浩特、武汉等铁路局使用。2011年1月开始，产品进入市场销售。3、同类技术比较GCT-11型钢轨探伤仪国内首次实现A显波形和B显图像同屏分区显示，相对于同类产品的A显B显无法同时显示或者重叠显示更便于用户观察和分析。同时，本仪器B显指示区域长达2米，是其他仪器的两倍，因此可以同时完成所有通道的B显实时显示和组合显示两种功能。GCT-11型钢轨探伤仪在国内首次将互联网引入钢轨探伤作业，实现在电子地图上实时反映仪器的地理位置，同时实现实时传输各种作业参数和控制参数，另外实现远程无线传输探伤数据，相比当前通过U盘导出的方法更加便捷高效，杜绝了U盘丢失和计算机病毒感染的风险。GCT-11型钢轨探伤仪的客户端软件除了具有同类软件具有的的回放功能外还具有3项功能：调用远程监控界面，包括电子地图、实时参数等内容；对回放过程中生成的报告以图表形式进行统计分析；有探伤人员和探伤设备数据库方便用户管理。本仪器在国内首次实现伤损采集、分析、整理、统计、存档一条龙功能的软件整合，方便了探伤管理者对已完成的探伤工作进行评估和管理，以及对未来工作进行规划和安排。 GCT-11型钢轨探伤仪可以自动识别日期，每天生成一个独立的全程记录文件，共可以存储60个文件，远超同类仪器。目前在国外发达国家，铁路线路的钢轨探伤主要由大型探伤车承担，人工手推车探伤仪仅作为辅助手段。与之相反，作为世界上最繁忙的铁路运输线路，我国铁路尚无法全面推广行驶速度相对较低的大型钢轨探伤车探伤，随着我国铁路运营的不断发展和提速，人工手推车式探伤方法便于随时下道的特点，将使其在未来一段时间内依然会是主要的探伤手段。4、已发表论文及知识产权授权情况GCT-11型钢轨超声波探伤仪于2012年5月28日由河北省工信厅授予软件产品登记证书，2012年6月14日由国家版权局授予计数机软件著作权证书，2012年10月16日完成鉴定会。证书编号 冀科成转鉴字2012第9-602号。详见附件。2012年11月16日授予河北省科学技术成果证书。5、第三方评价及应用情况济南铁路工务经贸有限公司2011年1月至2012年2月，代购GCT-11型钢轨超声波探伤仪，应用于济南铁路局所属济南、临沂、聊城、淄博、青岛、兖州6个工务段，推广使用138台，实现收入546万元，实现利税98万元。评价：该探伤仪是手推车式小型钢轨探伤仪的升级换代产品，具有彩色大屏幕，同屏A、B分区显示，GPS定位，远程无线传输等特点，其先进性和适用性优于同类产品，推广应用以来，广泛提高了作业人员的钢轨探伤水平，减少了探伤过程的误判、漏判，工作效率明显增加，对钢轨探伤的信息化管理起到了很大的推动作用，更重要的对铁路行车安全起到了很好的保障作用，社会效益显著。河北省科技成果鉴定证书，冀科成转鉴字【2012】第9-602号，鉴定结论：该项目选题准确，仪器设计合理，技术先进，探伤数据能进行无线远程传输。鉴定委员会一致认为该仪器居国内同类产品领先水平，同意通过鉴定，可投入批量生产。附件：科技成果鉴定证书河北省科学技术情报研究院查新结论：综上所述，在钢轨探伤仪中应用GPS、数据库技术，国内文献中已有报道，但是，本课题开发的钢轨探伤仪及远程控制系统，采用无线上网技术并建立控制中心，实现基于GPRS网络的探伤仪无线数据传输和远程控制；具有探伤数据播放器和播放软件，可以动态播放钢轨探伤图像。以上技术内容，在国内文献中未见相同报道。用户使用评价报告：1、邯郸铁路工务段使用报告 详见附件2、朔黄铁路肃宁分公司线桥检