DB44T 2780-2025“北斗”+智慧物流GIS数据采集教学实训终端技术设计规范

ICS03.220.0144CCSR0144广 东 省 地 方 标 准DB44/TXXXX—XXXX“北斗”+智慧物流GIS数据采集教学实训终端技术设计规范Technicaldesignspecificationof"BeiDounavigationsatellitesystem"+smartlogisticsGISdatacollectionteachingpracticaltrainingterminalXXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施广东省市场监督管理局  发布DB44/TXXXXDB44/TXXXX—XXXXPAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 Ⅱ范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1缩略语 3教学实训终端总体要求 3教学实训场所基本要求 5教学实训终端技术要求 6教学实训终端维护与管理要求 7附录A（规范性）教学实训设备日常维护工作记录 10参 考 文 献 11前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由广东省教育厅提出，并组织实施。本文件由广东省物流标准化技术委员会（GD/TC4）归口。（广州（广州信息科（花都律师事（成都DB44/TXXXXDB44/TXXXX—XXXXPAGEPAGE10"北斗"+智慧物流GIS数据采集教学实训终端技术设计规范范围本文件规定了基于北斗卫星导航系统与GIS技术的智慧物流教学实训终端技术的术语定义、设备及场所要求、数据采集处理标准、测试验收流程与维护管理规范。GIS规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T2423 环境试验（所有部分）GB2894 安全标志及其使用导则GB4943.1 信息技术设备安全第1部分：通用要求GB13495.1-2015 消防安全标志第1部分：标志GB15630 消防安全标志设置要求GB/T35273-2020 信息安全技术个人信息安全规范GB/T39399-2020 北斗卫星导航系统测量型接收机通用规范GB50016-2025 建筑设计防火规范GB50033-2013 建筑采光设计标准GB/T50034 建筑照明设计标准GB50140-2025建筑灭火器配置设计规范GB50243-2016通风与空调工程施工质量验收规范GB50311-2016综合布线系统工程设计规范GB50689-2011通信局（站）防雷与接地工程设计规范ISO11898 Roadvehicles—Controllerareanetwork（CAN）术语和定义下列术语和定义适用于本文件。北斗卫星导航系统 BeiDouNavigationSatelliteSystem;BDS北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，通过部署在太空的卫星群，为全球用户提供实时定位、导航、授时及短报文通信服务。[来源：GB/T39267—2020，2.1.11]智慧物流SmartLogistics以物联网技术为基础，综合运用大数据、云计算、区块链及相关信息技术，通过全面感知、识别、跟踪物流作业状态，实现实时应对、智能优化决策的物流服务系统。[来源：GB/T18354—2021，3.34]全球卫星导航系统 globalnavigationsatellitesystem;GNSS由空间段、地面控制段和用户段组成，能够连续、实时地为全球用户提供三维位置、速度及时间信GPSGLONASS、欧盟的GALILEO以及中国的BDS。[来源：GB/T39267—2020，2.1.9]卫星无线电测定业务 radiodeterminationsatelliteservice;RDSS由用户接收主控站通过GEO卫星转发的导航信号，响应后再由GEO卫星转发至主控站完成距离测量，用户位置及时间参数由主控站计算的导航体制。[来源：GB/T39267—2020，2.3.8]定位模块 positioningmodule融合不同传感器的输出信息，自动确定车辆位置的功能模块。定位精度 positioningaccuracy观测位置值与真实位置值之差的统计值。[来源：GB/T39267—2020，2.3.23]GNSS模拟器 GNSSsimulator一个射频信号发生器，通过射频端口可以发射和真实GNSS信号完全一致的射频信号。空间数据库 spatialdatabase描述、存储和处理空间数据及其属性数据的数据库系统。短报文服务 shortmessagesservice北斗卫星导航系统基于RDSS技术所提供的一种双向收发信号服务。注：主要用于授权用户之间的简短报文通信。[来源：GB/T39267—2020，5.1.5]NMEA0183协议 nationalmarineelectronicsassociation0183（GNSS接收机等之间的数据通信。[来源：GB/T39611—2020，4.3]精度因子 dilutionofprecision;DOP表征导航星座的几何分布导致用户导航精度降级程度的无量纲参数。注：精度因子越大，用户导航精度越差。[来源：GB/T39267—2020，5.1.21]波特率BaudRate通信系统中每秒传输的符号（或信号变化）次数，单位为波特（Baud）。缩略语下列缩略语适用于本文件。AQL：可接受的质量水平（AcceptanceQualityLevel）CAN：一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络(ControllerAreaNetwork)CDMA：码分多址（CodeDivisionMultipleAccess）CGCS2000：2000中国大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000)EIRP：等效全向辐射功率（EffectiveIsotropicRadiatedPower)EVDO：一种高速无线宽带协议（EvolutionDataOptimized）FDD-LTE：一种基于频分双工技术的4G通信技术（FrequencyDivisionDuplexingLongTermEvolution）GALILEO：伽利略卫星导航系统（GalileoNavigationSatelliteSystem）GEO:地球静止轨道卫星（GeostationaryEarthOrbitSatellite）GGA：全球定位数据信息（GlobalPositioningSystemFixData）GIS：地理信息系统（GeographyInformationSystem）GLL：地理位置—经纬度（GeographicPosition-Latitude/Longitude）GLONASS：格洛纳斯卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）GSA：GPS精度及当前卫星信息（GPSDOPandActiveSatellites）GSM：全球移动通信系统（GlobalSystemforMobileCommunication）GSV：可视卫星信息（GPSSatellitesinView）HDOP：水平精度因子（HorizontalDilutionofPrecision）IRNSS：印度区域导航卫星系统（IndianRegionalNavigationSatelliteSystem）LTE-V2X：一种移动通信技术（LongTermEvolutionVehicletoEverything）LTE（4G）移动通信技术演进形成的车联网无线通信技术，旨在实现车辆与周围环境（包括其他车辆、基础设施、行人及云端）的全方位信息交互，从而提升交通安全、效率和智能化水平。MCU：微控制单元（MicrocontrollerUnit）PDOP：位置精度因子（PositionDilutionofPrecision）RMC：推荐最小导航信息（RecommendedMinimumNavigationInformation）RQL：不合格品质量水平（RejectableQualityLevel）RS-232：一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准（RecommendedStandard232）RS-485：一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准（RecommendedStandard485）SBAS：星基增强系统（SatelliteBasedAugmentationSystem）（TransmissionControlProtocol）TD-LTE：一种新一代宽带移动通信技术（TD-SCDMALongTermEvolution)TD-CDM（TieDivsio-SychrnousCodeDivsionMuliplAccss）TTFF：首次修复时间（TimeToFirstFix）UDP：用户数据报协议（UserDatagramProtocol）VTG：航迹补偿和对地速度（TrackMadeGoodandGroundSpeed）教学实训终端总体要求终端兼容性硬件兼容性硬件兼容性要求如下：（RFIDUSBRS-232RS-485等标准接口；兼容北斗/GPS（B1I、B2I、L1）。软件兼容性软件兼容性要求如下：a）支持主流操作系统（Windows、Linux、Android）GIS（ArcGIS、QGIS、SuperMap）；b）（RESTfulAPIMQTT）（TMSWMS）接。协议与格式兼容协议与格式兼容要求如下：TCP/IP、HTTP/HTTPS、NMEA0183JSON、XML、CSVEDI稳定性与可靠性硬件可靠性硬件可靠性要求如下：平均无故障工作时间：关键部件冗余设计（如双电源模块）≥8000h（1）；IP65电源模块支持宽压输入（DC9～36V），内置断电保护与数据缓存机制。软件稳定性软件稳定性要求如下：系统崩溃率≤0.17×24h数据采集丢包率≤0.5%，断网时本地存储容量≥128GB，网络恢复后自动续传。冗余设计关键模块（定位、通信）采用双机热备或冗余电源设计，故障切换时间≤5s。可扩展性硬件扩展能力硬件扩展能力要求如下：a）预留可扩展插槽（PCIe、Mini-PCIe）5G（IMU）等扩展硬件；b）提供通用传感器接口（I2C、SPI、GPIO），支持自定义外设接入。软件扩展能力软件扩展能力要求如下：采用模块化架构，支持功能插件化开发（如路径优化算法、数据分析模型）；SDKPython、JavaROS（机器人操作系统）。系统升级能力固件与软件支持OTA（空中下载）升级，预留至少20%的存储与计算资源余量。注：量化指标应根据实际设备性能及教学场景需求调整，参照GB/T2423进行环境验证。扩展接口设计应遵循ISO11898CAN总线协议等行业通用规范，确保技术延续性。教学实训场所基本要求采光GB50033-20133.0450Lux。采光设计注意光的方向性，避免对工作环境产生遮挡、不利的阴影和强光直接照射，以及对设备屏幕和定位信号造成干扰，必要时采用遮光窗帘或漫反射照明。照明GB50048W/m。750Lux。GIS空间布局实训场所的功能划分及要求如下：a）教学操作区：人均操作面积≥2.5m2，设备间距≥1.2m，确保实训操作的安全性和便利性；b）设备存放区：独立封闭空间，配备防尘、防潮柜体，分类存放北斗终端、传感器等设备；c）维护调试区：设置专用工作台及工具柜，提供静电防护设施，用于设备检修与升级。实训场所的空间布局应根据实训人员规模，教学实训流程等条件和需求进行设计。2.0m，确保应急标识清晰完整和紧急通道畅通。0.8m，避免电磁干扰与散热不良。通风应符合GB50243—2016中的规定。防火应符合GB50016—2025、GB50140—2025、GB15630中的规定，配置灭火器、烟感报警器、应急照明系统及醒目标志，预留消防通道，保证出口畅通。安全GB2894、GB13495.1—2015GB50311—2016、GB50689—2011设备电源线路应接地保护，强电、弱电线路分离敷设，避免漏电风险。有健全的实训设备操作规范和应急预案，定期开展安全培训和演练。环境要求实训场所的环境要求如下：a）环境温度：15℃～30℃；b）相对湿度：20%～80%。教学实训终端技术要求北斗定位模块定位性能北斗定位模块的定位性能要求如下：静态定位精度≤2m（RMS），动态定位精度≤5m（RMS），应在开阔场景下测试验证；支持北斗三号全频点信号（B1I、B2I、B3I）GPSL1/L5、GLONASSL1/L2数据输出北斗定位模块的数据输出要求如下：a）定位数据输出频率≥1HzNMEA-018372hc）支持动态偏差校正（如卡尔曼滤波算法）。环境适应性北斗定位模块的环境适应性要求如下：a）工作温度范围：-40℃～+85℃；b）GB/T2423GIS数据格式与兼容性数据格式与兼容性要求如下：a）Shapefile、GeoJSON、KMLGeoTIFF、IMG——基础字段：时间戳（UTC）、经纬度（WGS-84/CGCS2000）、高程（EllipsoidHeight）；——物流属性字段：货物类型、温湿度、载具状态（速度、方向）、RFID标签号。采集精度GIS数据采集精度要求如下：a）空间坐标误差≤5m（95%置信度），属性数据完整率≥99%，缺失数据应自动标记并告警；b）支持实时差分定位（RTK）接入，可选配高精度模块（厘米级定位）。数据处理能力内置数据清洗工具，支持去噪、插值、坐标转换，示例：WGS-84转WebMercator。通信与数据传输通信协议与网络通信协议与网络的要求如下：a）4G（LTECat4）、5G（Sub-6GHz）、LoRa（ClassC）多模传输；b）有线通信：标配以太网（10/100/1000Mbps）RS-485/CAN数据传输数据传输的要求如下：a）可靠性：——断网续传：本地缓存超过24h数据，网络恢复后自动补传，丢包率应不超过0.1%；——数据加密：采用AES-256加密算法，符合GB/T35273—2020中的要求。b）实时性：——5G网络下，端到端数据传输延迟不超过500ms；——支持MQTT/CoAP低功耗物联网协议。教学实训功能物流路径规划物流路径规划的功能要求如下：a）支持基于实时路况（交通流量、天气）的多目标优化算法；b）提供碳排放计算、运输成本分析等教学案例模板。动态监控与可视化动态监控与可视化的功能要求如下：WebGIS（Leaflet、Mapbox），支持多图层叠加；监控参数：支持实时显示车辆位置、电池电量、定位信号强度、车载货物温湿度等。数据分析与教学工具数据分析与教学工具的功能要求如下：内置分析工具：轨迹热力图、运输时效统计、路径偏离告警；10（如冷链物流监控、应急物资调度）。仿真与调试支持虚拟场景仿真（示例：模拟城市路网、仓储环境），可设置信号遮挡、设备断网等故障。教学实训终端维护与管理要求维护原则应遵循以下原则：预防为主：通过定期检查、清洁和校准，降低设备故障率。安全规范：维护操作需符合GB4943.1及数据安全管理要求。教学适配性：维护流程应适应教学场景需求，减少对实训课程的影响。维护计划与内容日常维护日常维护要求如下：a）硬件维护：——每日使用后清洁设备表面及传感器接口，检查电源线、天线连接状态；/GNSSRMS≤2m（置信度95%）。b）软件维护：——每日关闭设备前备份实训数据，清理系统缓存及临时文件；——每月检查GIS平台及物流仿真软件更新补丁，确保版本兼容性。定期保养定期保养要求如下：a）硬件保养：——每季度对北斗天线、RFID读写器、温湿度传感器进行校准，校准标准参照设备出厂参数；——每半年检查设备电池健康状态，容量衰减≥20%时需更换。b）系统优化：每学期初对设备操作系统进行全盘检测，优化磁盘空间及网络配置。故障处理与应急管理故障分类故障分类如下：a）一般故障：软件卡顿、外设连接异常等，由实训教师现场处理；b）严重故障：定位模块失效、硬件损坏等，需联系供应商技术支持。处理流程处理流程要求如下：a）记录与诊断：记录设备故障情况，通过系统日志初步定位问题。b）响应时效：——一般故障，应在2h内修复；——严重故障，应在24h内提供远程或现场支持。c）备件更换：关键部件（如北斗芯片、传感器）应储备备件，更换后应重新校准。数据管理数据备份与恢复数据备份与恢复要求如下：a）每日实训数据自动上传至云端或本地服务器，保留周期≥3年；b）数据恢复功能应支持按时间点、任务类型快速检索。存储安全敏感数据（如设备校准参数、用户操作记录）采用加密存储，访问权限分级管理。安全管理物理安全物理安全要求如下：a）设备存放环境：温度-10℃～40℃、湿度≤80%、防尘防静电；b）禁止非授权人员拆卸设备外壳或修改硬件配置。操作安全实训前应对学生进行设备操作规范培训，错误操作次数≥3次触发系统锁定。维护培训与文档管理维护培训与文档管理要求如下：a）维护培训：——供应商每年提供1次维护技术培训，涵盖故障诊断、校准方法及软件升级；——学校需指定专职管理员，持证（如北斗终端维护工程师认证）上岗。b）维护文档：——形成《教学实训设备日常维护工作记录》（参见附录A）；——设备软硬件升级后，应同步修订和更新《用户手册》及维护指南。备件与耗材管理清单备件与耗材清单包括但不限于：a）必储备件：北斗天线、电源适配器、RFID扫描头、传感器模块；b）耗材清单：电池、清洁工具、数据线。更换周期更换周期要求如下：2年或充放电