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北京市科學技術進步獎提名書

北京市科學技術進步獎提名書

分類:
公司新聞
作者:
2019/09/11 18:51
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【摘要】:

北京市科學技術進步獎提名書

2019年度)

一、項目基本情況

項目類別技術開發類

項目編號

936-2019-J010

項目

名稱

中文

面向特大型城市綜合能源計量系統的無線通信技術與應用

英文

 

候選單位

1、中國電力科學研究院有限公司;2、國網北京市電力公司;3、北京智芯微電子科技有限公司;4、深圳友訊達科技股份有限公司;5、深圳市國電科技通信有限公司;6、北京煜邦電力技術股份有限公司

候選人

1、劉宣;2、李國昌;3、張海龍;4、吳小林;5、唐曉柯;6、李冀;7、唐悅;8、崔濤;9、宋瑋瓊;10、羨慧竹;11、阿遼沙葉;12、陸欣;13、張雙沫;14、李亦非;15、劉喆

提名者

中國電力科學研究院有限公司

聯系人

郭媛媛

聯系電話

82812776

提名等級

一等獎

學科

分類

名稱

1

能源計算與測量

代碼

48030

2

 

代碼

 

3

 

代碼

 

所屬國民經濟行業

電力、熱力、燃氣及水生產和供應業

任務來源

具體計劃、基金的名稱和編號

結題時間

G 企業

國家電網公司科技項目,面向用電信息采集的微功率無線互聯互通關鍵技術研究,520201140278

2016年10月14日

項目起始時間

201010

項目完成時間

201610

成果登記號

9112019Y272

是否涉密

 


二、項目簡介

該成果屬于能源計算與測量領域。建立水、電、氣、熱等公共能源的計算、測量、采集的綜合能源計量系統是滿足以北京為代表的特大型城市能源供給正常運行的重要保障。傳統的人工抄表、插卡購能的計量方式,已無法滿足特大型城市人民群眾日益提升的用能體驗需求。為實現綜合能源計量數據集約化、智能化的采集通信,改善用戶用能服務體驗,項目團隊構建開發了以微功率無線通信技術為核心的面向特大型城市綜合能源計量系統,并實現廣泛推廣應用。主要技術創新如下:

1. 開發了具有互聯互通特征的微功率無線通信技術,并依據形成的系列標準研發了微功率無線通信芯片。發明了一種快速響應的LDO電路,提升了芯片的接收靈敏度和噪聲抑制能力,為微功率無線能源計量系統提供穩定、高效的信道傳輸保障。并在通信芯片的基礎之上開展產品研發,實現了微功率無線通信芯片級、模塊級、系統級的兼容和互換。

2.發明了覆蓋通信性能測試、協議一致性測試、互操作性測試的微功率無線通信測試系統,路由衰減精度達1dB,路由層數至7級,填補了國際空白。實現了水、電、氣、熱等綜合能源計量管理系統通信檢測,建立了完善的質量管控體系,提高了微功率無線產品的測試準確性和效率。

3.發明了面向微功率無線芯片的多模塊混合運算的隨機數后處理方法,提高了隨機數產生速度及穩定性,提升了無線信道的安全可靠性,為綜合能源計量管理系統提供有力的安全保障。

4. 開創了MESH網+星形網混合網絡方式,構建靈活、高效的能源計量物聯網,在星型網中采用雙向異頻、雙向異速的不對稱通信方法和具備二次休眠機制的高速無線喚醒機制,實現了以電能表為網關的水、氣、熱等能源計量表計的雙向低功耗通信。

項目獲得授權發明專利13項,集成電路布圖1項,實用新型專利5項,形成國家標準在內的技術標準4項,專著2項,發表論文13篇。研制成果以MESH網+星形網的通信框架,構建了靈活、高效、可擴展和兼容的能源計量物聯網,廣泛走入北京的千家萬戶,覆蓋電力用戶超過800萬戶,水表、燃氣表用戶超過10萬戶。截止2018年12月,項目收入超9.3億元,新增利潤超1億元,不僅對國內能源計量的本地通信技術進步具有重要的引領作用,同時為服務廣大人民群眾,推動首都的電、水、氣、熱等公共事業信息化服務升級,構建能源戰略儲備安全體系提供了重要保障。

 


三、主要科技創新

3.1 研究背景和總體思路

 

     能源是人類社會賴以生存和發展的物質基礎,在國民經濟中具有非常重要的戰略地位。隨著我國經濟的發展和城市化水平的迅速提高,形成了以首都北京為代表的一批特大型城市。特大城市公共能源用戶分布集中、計量節點相對密集,且城市建設布局多樣,計量節點通信環境相對復雜,對本地通信技術的要求很高。原有本地通信采用485、CAN總線、M-Bus總線等方式,存在布線復雜、施工量大、成本較高等問題,且通信信道易受人為因素破壞,可維護性差,若出現通信線路損壞,無法快速定位故障點。原有本地通信方式已無法滿足特大城市人民群眾的綜合能源服務需求。為貫徹黨的十九大報告中提出的加強綜合能源基礎設施網絡建設的指導方針,物聯網產業百花齊放,新一代無線通信技術層出不窮,綜合能源采集通信技術的革新迎來了新的選擇。

隨著微功率無線通信技術的發展,各標準化組織如電氣與電子工程師協會(IEEE)、國際電工技術委員會(IEC)、歐洲標準化委員會(CEN)等都制定了標準族。但在國內并無針對微功率無線通信制定相關標準的組織。在微功率無線通信的實際應用中,也反映出由于缺乏相關標準,存在不同廠商之間的產品無法互聯互通、信號互相干擾等問題,無法培育上下貫通的全產業鏈,極大影響城市的經濟效益和社會效益。另外,目前仍未有一套成熟、權威的檢測方法對用電信息采集系統微功率無線通信進行有效、合理、準確地評估。本項目研究主要目的是面向特大型城市綜合能源計量系統中微功率無線通信技術的相關設計開發,滿足特大型城市工商業發展以及人民生活對公共能源日益增長的需求,建立水、電、氣、熱等公共能源的計算、測量、采集的綜合能源計量系統。

在國家電網公司科技項目的支持下,研發團隊以微功率無線通信技術研究為基礎,開展總體結構設計。首先,制定滿足國家無線電管理要求的微功率無線通信頻譜劃定方案,形成微功率無線通信互聯互通技術標準。依據標準設計自主知識產權微功率無線通信芯片。其次,研制微功率無線通信互聯互通產品的測試系統。然后,基于研究微功率無線通信單元與采集終端交互信息需求及接口要求,建立通信單元與信息采集設備的接口模型,開發研制微功率無線本地通信單元,并通過一定規模的試點,對微功率無線互聯互通技術進行驗證。最后,基于已經建成的用電信息采集系統和繳費渠道,拓展微功率無線通信應用技術,開展微功率無線綜合能源計量管理系統的應用。項目總體思路如圖1所示。

1 項目總體思路設計圖


三、主要科技創新

3.2 主要技術創新點及其主要內容

 

主要創新點1:開發了具有互聯互通特征的微功率無線通信技術,并依據形成的系列標準研發了微功率無線通信芯片。發明了一種快速響應的LDO電路,提升了芯片的接收靈敏度和噪聲抑制能力,為微功率無線能源計量系統提供穩定、高效的信道傳輸保障。并在通信芯片的基礎之上開展產品研發,實現了微功率無線通信芯片級、模塊級、系統級的兼容和互換?!舅鶎賹W科:能源計算與測量48030;旁證材料見1、2標準、1、8專利】

從微功率無線頻譜劃定方案、信道模擬仿真系統、互聯互通技術標準設計以及通信芯片研發等方面進行深入研究。首先基于國內外無線電頻率資源使用分布模式,設計出適用于用電信息采集的微功率無線通信頻譜。在通信頻譜方案完成后,基于微功率無線通信技術物理層的工作頻率、調制方式、傳輸速率,鏈路層的幀同步功能、差錯控制功能、流量控制、鏈路管理、信道編碼等技術,網絡層的組網方式,路由算法等技術、應用層的數據標識方法、軟件升級方案等技術,形成微功率無線互聯互通的技術規范標準以及規范算法。其按照自上而下的設計架構,分別描述應用層、網絡層協議、網絡層服務、MAC層協議、MAC層服務、物理層協議和物理層服務。

基于微功率無線互聯互通技術標準,研發了微功率無線通信的單芯片SoC(System on Chip)。芯片設計內容主要包括低功耗射頻前端設計、通信基帶處理器設計、應用處理器設計、電源管理單元設計、通信接口模塊設計和芯片的SoC架構設計。同時運用了模塊間信號串擾抑制、功率器件的襯底耦合隔離、電源干擾防護等先進技術,在基帶處理方面采用信道均衡、頻偏估計、差分解調等信號處理技術,消除背景噪聲、脈沖噪聲、頻率選擇性衰落、多徑干擾等對信號造成的失真。

本芯片發明了快速響應的LDO電路,降低了由于輸入電壓波動以及信號電流瞬態變化導致的不同電路之間的相互干擾,提升了模擬電路的信噪比,使芯片的接收靈敏度得到了提高;同時,通訊距離及抗噪聲干擾能力也進一步得到改善。而且,由于LDO的負載響應速度較快,也有效抑制了發送電路產生的帶外雜散噪聲。

為了降低整體功耗,本芯片采用了多電源域設計技術和自適應幀檢測技術,此外對于關鍵部分增加冗余設計,對芯片的工作應力作適當的降額設計,增強電磁兼容設計和熱設計,從而提高了芯片整體的可靠性。

本項目的微功率無線通信技術與澳大利亞墨爾本的無線AMI相比優勢明顯,具體參數指標對比如下:

 

1 :微功率無線本地通信技術指標對比表            

對比內容

本項目技術指標

國內外同類研究技術指標

對比結果

應用規模

北京電力公司覆蓋用戶820萬戶,全國已達1800萬

澳大利亞墨爾本市的無線AMI系統,覆蓋98.3萬

應用規模居世界首位

互聯互通程度

多個廠商,互聯互通

單一廠商銀泉

顯著提升

采集成功率

99%

96%

顯著提升

功耗

10mW

200mW

節能降損

費控成功率

99.99%

未開展

顯著提升

信息共享

電、水、氣、熱信息共享、統一推送

電力信息采集

顯著提升

 

相較于澳大利亞墨爾本的AMI系統的單一廠商,符合互聯互通技術標準的微功率無線通信產品覆蓋了大量以北京市電力用戶為代表的國內用戶,采集成功率顯著提升,在功耗與費控成功率方面優勢明顯。同時本技術面向水、氣、熱等表計信息共享,為綜合能源計量物聯網的建設提供了有力支撐。

主要創新點2:發明了覆蓋通信性能測試、協議一致性測試、互操作性測試的微功率無線通信測試系統,路由衰減精度達1dB,路由層數至7級,填補了國際空白。實現了水、電、氣、熱等綜合能源計量管理系統通信檢測,建立了完善的質量管控體系,提高了微功率無線產品的測試準確性和效率?!舅鶎賹W科:能源計算與測量48030;旁證材料見2、3專利】

發明微功率無線通信測試系統,首先需研制用電信息采集微功率無線通信仿真與檢測系統,模擬微功率無線通信信道環境。微功率無線信號通過射頻線纜輸入到信道模擬器,通過工業計算機軟件的控制,使信道模擬器按照城市建筑密集的數學模型、城鄉結合的數學模型和鄉村開闊環境的數學模型產生衰落的微功率無線信號,此過程模擬了微功率無線信號在城市建筑密集、城鄉結合和鄉村開闊信道環境中的多徑等傳輸在不同信道環境下對微功率無線通信產品的性能差異進行量化分析,模擬多徑傳輸、噪聲干擾和路徑損耗等對微功率無線通信的影響,為微功率無線產品的測試系統的研發奠定基礎。

基于通信仿真與檢測系統,進一步開發了覆蓋通信性能測試、協議一致性測試、互操作性測試的微功率無線通信測試系統。性能測試系統包括射頻發射性能測試系統、接收射頻性能測試系統。發射性能測試包括輸出載波功率、數傳頻偏、雜散輻射限值;接收性能測試包括接靈敏度與可接收中心頻率偏移。微功率無線通信協議一致性測試用于驗證不同廠商產品之間能否互通,是微功率無線通信可靠運行的關鍵環節。測試項目覆蓋了微功率無線通信協議一致性測試、微功率無線通信性能測試以及微功率無線通信混合組網測試等。微功率無線通信組網抄表性能測試驗證在固定衰減條件下的組網效率、中繼路由和抄表等業務功能和性能。測試項目覆蓋組網功能測試、抄表功能測試。組網功能測試包括路由層級、組網時間、組網成率;抄表功能測試包括抄表成功率和抄表時間。上述研究內容首次全方面規范、統一了微功率無線通信物理層、數據鏈路層和應用層技術,開創了用電信息采集系統通信技術標準化工作的先河,并為后續實現寬帶載波及高速無線雙模通信等新型通信技術的互聯互通探索了道路。

主要創新點3:發明了一種面向微功率無線芯片的多模塊混合運算的隨機數后處理方法,首次提出微功率無線通信慢跳頻干擾檢測避讓算法,提高了綜合能源計量管理系統的通信效率及信道安全防護水平?!舅鶎賹W科:微電子學5101035;旁證材料見附件4、5、8專利】

微功率無線通信傳輸數據的機密性依賴于密碼算法,密碼算法和協議中需要的秘鑰大多由隨機數提供,隨機數的質量決定了整個系統的安全性。本項目發明了一種多模塊混合運算的隨機數后處理方法,不同原理的隨機數發生模塊輸出經過運算模塊處理后作為最終的隨機數輸出,其中一類隨機數發生器可采用高階本原多項式構建線性反饋移位寄存器組,反饋函數如下:

其中T是另一類隨機數發生器的輸出。該方法利用代數原理可確保輸出的概率分布,且硬件實現方法簡單,結合初值存儲模塊,提高了隨機數產生速度,同時為防止攻擊或電路異常設置監測模塊,根據閾值判斷隨機數是否受損,一旦受損輸出alarm信號,確保隨機數輸出符合國際和國內隨機性統計檢測標準。該專利確保了在干擾環境下隨機數輸出的不可預測性和分布均衡性,有效保障了項目實際應用中數據的安全可靠。

由于微功率通信模塊工作在ISM免授權頻段,在這一頻段內多種通信技術的設備同時工作,如LoRA、無線遙控、車載通信等,存在信道環境差,噪聲干擾強等不利因素,影響通信質量。因此一種有效的信道檢測與干擾避讓算法非常必要。

本項目首次提出微功率無線通信慢跳頻干擾檢測避讓算法,采用頻道組內跳頻技術,干擾檢測避讓算法來保證節點之間的通信頻率一致,有效跳開了深度衰落和噪聲干擾區,避免了無線設備間以及相鄰網絡的互擾,提高了頻譜利用率和網絡系統容量,實現了良好的網絡擴展性。

本算法充分利用模塊高性能射頻前端電路,以及基帶高速內核計算能力,采用信道噪聲檢測與定位、整網信道質量監測等手段,優化“臟信道”屏蔽時間,動態調整信號發射時間與功率,提高整個網絡的抗干擾能力。相比目前國內主流算法,提高網絡容量7%,提高整網吞吐率5.5%。同時由于優化發射功率和發射時間,使信號更加難于被偵聽和截獲,提高了網絡安全性。

主要創新點4:開創了MESH網+星形網混合網絡方式,構建靈活、高效的能源計量物聯網,在星型網中采用雙向異頻、雙向異速的不對稱通信方法和具備二次休眠機制的高速無線喚醒機制,實現了以電能表為網關的水、氣、熱等能源計量表計的雙向低功耗通信【所屬學科:能源計算與測量48030;旁證材料見6、7專利】。

北京地區水、氣、熱表安裝分散,無法實施集中布線,采用有線的方式采集數據,建設和運維成本較高。本項目充分發揮用電信息采集系統建設和繳費渠道建設成果,拓展微功率無線通信應用技術,充分利用居民用戶電表無線模塊組網環境,在水、氣、熱等低功耗表計中植入無線通信芯片,以用戶側電能表作為網關,通過電表將其它表計數據匯聚到集中器,主站系統將集中器上傳的數據按不同類型分配給相應的服務器,從而完成“多表集抄”的聯合抄讀與數據通信。項目通過制定“多表集抄”通信協議、擴展電力采集系統主站功能、對建立一體化繳費系統進行研究,探索創建了與其他公用事業代收代繳服務合作模式。本項目制定了一套適用于北京地區的電、水等公用事業數據采集通信技術標準,設計并形成了一套切實可行的運行維護方案。

采集網絡中的電表和低功耗表計通信采用了雙向異頻、異速的不對稱通信方法和高速喚醒通信技術,通過在喚醒的信令中插入基于時間片喚醒碼的方法,實現低功耗表計在無線數據的接收過程中進行二次休眠,大幅度縮短了無線低功耗表計處于接收狀態的時間,降低了表計電量消耗,延長了電池使用壽命。同時,采用精確目標地址的喚醒模式,解決了抄收統一無線網絡內的不同表計之間無線通信的相互影響,減少了低功耗表計的誤喚醒概率?;陔p向不同頻率、不同速率傳輸的不對稱結構無線通信技術,既規避頻繁通信的無線電表網絡對低功耗表計的影響,又保證了電表能夠正常接收低功耗表計的數據。

四、經濟效益

4.1直接經濟效益

直接經濟效益匯總(金額單位:萬元)

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

76018.09

6803.53

5715.31

5580.6

2017

68856.99

8749.3

6795.86

5217.6

2016

45322.06

5329.45

4532.81

4832.6

累  計

190197.14

20882.28

17043.98

15630.8

效益產生單位

*候選單位

單位名稱

1

中國電力科學研究院有限公司

2

國網北京市電力公司

3

北京智芯微電子科技有限公司

4

深圳友訊達科技股份有限公司

6

北京煜邦電力技術股份有限公司

 

 

四、經濟效益

候選單位經濟效益(金額單位:萬元)

候選單位排序

1

單位名稱

中國電力科學研究院有限公司

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

0

 

 

 

2017

291.51

291.51

62.21

 

2016

0

 

 

 

累  計

291.51

 

 

 

各欄目的計算依據(限800字)

總收入為微功率無線通信測試系統技術轉讓費用,共291.51萬元。上繳的稅收=增值稅+增值稅附加+所得稅=62.21萬元。

聲明:我單位確認以上財務數據真實可靠,同意全力配合后期經濟效益數據抽查工作,并愿意承擔因此產生的相關責任。

效益產生單位財務專用章

 

 

年   月   日

 


四、經濟效益

候選單位經濟效益(金額單位:萬元)

候選單位排序

2

單位名稱

國網北京市電力公司

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

0

 

 

5580.6

2017

0

 

 

5217.6

2016

0

 

 

4832.6

累  計

0

 

 

15630.8

各欄目的計算依據(限800字)

國網北京市電力公司將微功率無線通信技術應用于用電信息采集系統以來,項目節支總額達15630.8萬元,詳情如下

(1)減少智能電能表維護費用

采用微功率無線通信單元后,降低了用電信息采集系統本地網絡故障率和運維費用,以每只智能電能表維護費用可節省4元/年計算,2016年運行電能表730萬只,節約運維成本730×4=2920萬元,2017年運行電能表800萬只,節約運維成本800×4=3200萬元,2018年運行電能表866萬只,節約運維成本866×4=3464萬元,共計9584萬元。

(2)減少通信模塊備品備件庫存資金占壓       

實現微功率無線互聯互通技術,可大幅減少通信單元備品備件的種類和庫存,按年可節省5%備品,通信單元30元/只計算,2016年運行電能表730萬只,減少資金占壓730×5%×30=1095萬元,2017年運行電能表800萬只,減少資金占壓800×5%×30=1200萬元,2018年運行電能表866萬只,減少資金占壓866×5%×30=1299萬元,共計3594萬元。

(3)節省營業服務大廳運營費用

采用遠程購電業務后,北京地區取消48個24小時營業服務窗口,減少營業服務大廳40個,以每個營業廳的日均營業成本費用為560元/個/天計算,2016-2018年,每年節省營業成本費用0.056×365×40=817.6萬元,共計2452.8萬元。綜上,2016年,共節支2920+1095+817.6=4832.6萬元;2017年,共節支3200+1200+817.6=5217.6萬元,2018年,共節支3464+1299+817.6=5580.6萬元??偣澲?832.6+5217.6+5580.6=15630.8萬元。

 

聲明:我單位確認以上財務數據真實可靠,同意全力配合后期經濟效益數據抽查工作,并愿意承擔因此產生的相關責任。

效益產生單位財務專用章

 

 

年   月   日

 


四、經濟效益

候選單位經濟效益(金額單位:萬元)

候選單位排序

3

單位名稱

北京智芯微電子科技有限公司

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

2800.35

532.09

475.93

 

2017

5293.86

1005.88

899.72

 

2016

6048.68

1149.3

1028

 

累  計

14142.89

2687.27

2403.65

 

各欄目的計算依據(限800字)

在本項目的實施過程中,形成了一系列滿足微功率無線互聯互通標準的軟硬件產品,這些產品已在市場中為公司形成銷售額。其中2016年新增銷售額約6048.68萬,2017年新增銷售額約5293.86萬,2018年新增銷售額約2800.35萬,累計共14142.88  萬元。新增利潤按“新增銷售額-銷售成本-費用-稅金”計算,2016年新增利潤1149.30 萬;2017年新增利潤1005.88萬;2018年新增利潤532.09萬;累計共2687.27萬元。新增稅收按“增值稅+營業稅及附加+所得稅”計算,其中2016年新增稅收約1028.00萬,2017年新增稅收約899.72 萬,2018年新增稅收約475.93萬,累計共2403.65萬元。

聲明:我單位確認以上財務數據真實可靠,同意全力配合后期經濟效益數據抽查工作,并愿意承擔因此產生的相關責任。

效益產生單位財務專用章

 

 

年   月   日

 


四、經濟效益

候選單位經濟效益(金額單位:萬元)

候選單位排序

4

單位名稱

深圳友訊達科技股份有限公司

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

57526.74

4331.76

4320.26

 

2017

44659.01

5582.38

4940.46

 

2016

31404.22

3572.36

3120.6

 

累  計

133589.97

13486.5

12381.32

 

各欄目的計算依據(限800字)

深圳友訊達科技股份有限公司通過微功率無線相關產品銷售產生的經濟效益如下:

2016年新增銷售額約31404.22萬,2017年新增銷售額約44659.01萬,2018年新增銷售額約57526.74萬,累計共133589.97萬元;

新增利潤按“新增銷售額-銷售成本-費用-稅金”計算,2016年新增利潤3572.36萬;2017年新增利潤5582.38萬;2018年新增利潤4331.76萬;累計共13486.5萬元;

新增稅收按“增值稅+營業稅及附加+所得稅”計算,其中2016年新增稅收約3120.6萬,2017年新增稅收約4940.46 萬,2018年新增稅收約4320.26萬,累計共12381.32萬元。

聲明:我單位確認以上財務數據真實可靠,同意全力配合后期經濟效益數據抽查工作,并愿意承擔因此產生的相關責任。

效益產生單位財務專用章

 

 

年   月   日

 


四、經濟效益

候選單位經濟效益(金額單位:萬元)

候選單位排序

6

單位名稱

北京煜邦電力技術股份有限公司

年  份

項目收入

項目利潤

上繳的稅收

節支總額

2018

15691

1939.68

919.12

 

2017

18612.61

1869.53

893.47

 

2016

7869.16

607.79

384.21

 

累  計

42172.77

4417

2196.8

 

各欄目的計算依據(限800字)

北京煜邦電力技術股份有限公司通過微功率無線相關產品銷售產生的經濟效益如下:2016年新增銷售額約7869.16萬,2017年新增銷售額約18612.61萬,2018年新增銷售額約15691萬,累計共42172.77萬元。新增利潤按“新增銷售額-銷售成本-費用-稅金”計算,2016年新增利潤607.79萬;2017年新增利潤1869.53萬;2018年新增利潤1939.68萬;累計共4417.00萬元。新增稅收按“增值稅+營業稅及附加+所得稅”計算,其中2016年新增稅收約384.21萬,2017年新增稅收約893.47萬,2018年新增稅收約919.12萬,累計共2196.80萬元。

聲明:我單位確認以上財務數據真實可靠,同意全力配合后期經濟效益數據抽查工作,并愿意承擔因此產生的相關責任。

效益產生單位財務專用章

 

 

年   月   日

 

四、經濟效益

4.2經濟效益綜述

中國電力科學研究院有限公司總收入為2017年微功率無線通信測試系統技術轉讓費用,共291.51萬元。新增利潤按照35%測算,則累計利潤在102.02萬元。上繳的稅收=增值稅+增值稅附加+所得稅=17.49萬元。

國網北京市電力公司將微功率無線通信技術應用于用電信息采集系統以來,通過減少智能電能表維護費用節支9584萬元,通過減少通信模塊備品備件庫存資金占壓節支共計3594萬元,通過節省營業服務大廳運營費用節支5580.6萬元??偣澲?832.6+5217.6+5580.6=15630.8萬元。

北京智芯微電子科技股份有限公司通過微功率無線相關產品的銷售,2016年新增銷售額約6048.68萬,2017年新增銷售額約5293.86萬,2018年新增銷售額約2800.35萬,共計14142.88  萬元。

深圳友訊達科技股份有限公司通過微功率無線相關產品的銷售2016年新增銷售額31404.22萬元,2017年新增銷售額44659.01萬元,2018年

新增銷售額57526.74萬元。共計133589.97萬元。

北京煜邦電力技術股份有限公司通過通過微功率無線相關產品的銷售2016年新增銷售額7869.16萬元,2017年新增銷售額18612.61萬元,2018年新增銷售額15691萬元。共計42172.77萬元。

目前,符合互聯互通標準的微功率無線通信產品已在全國網公司推廣應用,其中北京已覆蓋電力用戶超過800萬戶,同時在冀北、福建、河南、寧夏等網省也得到了規模應用?;谖⒐β薀o線通信技術建設的綜合能源計量系統,實現遠程電、水、氣、熱等能源計量表計的數據采集,并實現了電力用戶購電自動下發,能源計量數據采集成功率可達99.9%,其中,電力用戶購電下發成功率亦達到99.9%以上,購電下發平均時長小于7分鐘;大大降低了能源企業成本,提高了能源計量數據采集和應用效率。

項目形成的國標、行標、企標首次已經成為各廠商微功率無線通信產品的設計準則,各廠商的產品均已標準化?;诒卷椖垦邪l的微功率無線通信互聯互通測試系統,已在中國電力科學研究院完成近百余批次微功率無線通信產品的入網型式檢測,滿足了水、電、氣、熱綜合能源計量通信產品的檢測需求。

項目構建的以電表為網關的微功率無線綜合能源計量管理系統,使北京地區電、水、氣、熱等公共事業服務方式發生革命性改變,目前覆蓋水表用戶超過10萬戶。在試點建設應用過程中,電表作為水、氣、熱表計層信息的匯聚點,有效避免了對現有網架的大規模改造,降低了建設成本,該模式已在全國試點建設中推廣應用。

     

 


五、社會效益

1)引領能源行業本地通信領域技術進步

本項目的研究成果首次統一了用電信息采集系統中應用的微功率無線通信技術,規范了通信芯片、采集產品的制造標準,推動微功率無線通信產業鏈的健康發展。同時,具有互聯互通特征的微功率無線通信技術是用電信息采集系統中應用的所有本地通信技術中首個統一標準的技術,大幅提升了用電信息采集系統通信技術的標準化水平,并為后續實現其他用能場景的本地通信技術(如電力線寬帶載波)的互聯互通化探索了道路。

2)推動首都能源信息化服務升級

《北京市“十三五”時期信息化發展規劃》提出構建便捷化公共服務格局,體驗式消費、線上線下融合服務等新模式廣泛普及。結合本項目成果研發的“掌上電力”手機APP在北京地區全面推廣應用,為廣大居民用戶、企業用戶提供用電信息查詢、購電交費、故障報修、業擴報裝等電力營銷全業務服務,打造24小時面向用戶的“集成簡約、互聯互動、移動智能、開放融合”的全方位一體化營銷服務體系,實現營銷服務從線下業務向線上服務的全面轉變。

3)落實國家芯片發展戰略

集成電路產業是我國戰略性新興產業,關乎國家核心競爭力和國家安全。其中電力通信集成電路市場雖然起步較晚,但伴隨著智能電網建設的推進呈現飛速增長的態勢。在這一領域,海外巨頭高通半導體、芯科科技分別在遠程與近距離無線通信芯片領域占據絕大部分市場份額,無線通信芯片國內廠商已嶄露頭角但很多關鍵技術依然被高通、美滿半導體等海外巨頭壟斷??傮w而言,電網智能化設備及各類終端的電力核心芯片90%依賴進口,電力通信芯片領域的現狀為我國整體芯片行業的一個縮影。為了填補我國自主核心芯片短缺的空白,《北京市“十三五”時期信息化發展規劃》提出構建融合創新生態,強化自主創新,重點支持核心芯片、元器件和設備的自主研發及產業化,研發具有自主知識產權的操作系統及集成開發平臺,建立開放、安全、云端融合的應用服務支撐平臺,實現規?;瘧煤屯茝V。本項目中通過完成微功率芯片的開發應用,實現了電力無線通信芯片的自主設計,推動了國內核心芯片行業的進步,并帶動芯片上下游聯動產業發展。有助于推進北京高端電子制造業的發展,帶動上下游產業共同向高精尖方向發展,從而為首都搭建高端技術產業生態圈,推動新一代信息技術產業領先發展奠定基礎。

4)培養通信芯片、模塊、系統領域高端人才

《北京市“十三五”時期現代產業發展和重點功能區建設規劃》提出了集聚全球高端產業人才的計劃,制定了落實人才強國戰略和首都人才優先發展戰略。本項目積極響應北京市政府提出的建設高端人才隊伍的號召,在公司全面貫徹落實科學發展觀,緊緊抓住培養、吸引、用好人才三個環節,加快吸引和培養芯片、通信、電路、軟件等技術領域的人才,通過建立企業人才吸引與激勵政策,留住人才,用好人才,為公司未來引領芯片和通信行業的技術創新儲備合適的人才,從而提高公司自主創新能力和市場競爭力。為北京市未來完成“科技創新中心”的戰略規劃起到積極推動作用。

5)推進北京市能源基礎設施升級改造

目前,本項目根據《DLT 698.44-2014 電能信息采集與管理系統》標準研發的微功率無線通信產品已在全國電網公司推廣應用,其中北京是主要推廣應用地區,同時在福建、河南、寧夏等網省也得到了規模應用。使用微功率通信產品的電力采集系統,有穩定性高、采集速度快的特點。2016年北京市人民政府發布《北京市“十三五”時期信息化發展規劃》,提出完善信息基礎設施、構建信息惠民體系等相關政策?;谖⒐β薀o線通信技術的產品不僅可以應用在電力采集系統中,也可應用在遠程采集水、氣、熱等領域。配有微功率通信產品的智能電表可作為水、氣、熱表數據信息的匯聚點,統計上報各能源的采集數據,這樣的采集方案可有效避免對現有通信網絡的大規模改造,降低采集系統建設的投入,減少人力物力的消耗。提高各能源數據采集效率,提升能源供給網絡的自動化程度。讓人民群眾切身感受到科技進步所帶來的方便快捷,提高人民生活水平。為推動北京全面建成小康社會,成為國際一流的和諧宜居之都貢獻力量。

六、主要知識產權支撐材料目錄(限10個)

 

序號

知識產權類別

名稱

國(區)別

授權號

授權公告日

發明人

權利人

1

發明專利權

一種快速響應LDO電路

中國

ZL201710905386.4

2018-11-16

楊小坤,趙東艷,王于波,張海峰,唐曉柯,原義棟,胡毅,何洋,李振國

北京智芯微電子科技有限公司,國網信息通信產業集團有限公司,國家電網公司

2

發明專利權

一種電能表通信接口帶載能力測試系統

中國

ZL201310481249.4

2016-01-20

董俐君,阿遼沙·葉,劉宣,劉喆,徐英輝,姜洪浪,韋華芳

國家電網公司,中國電力科學研究院

3

發明專利權

一種測試電能表本地通信單元互換性的方法

中國

ZL201310450535.4

2017-09-12

唐悅,張海龍,夏怡虹,張雙沫,祝恩國,郜波,孟靜

國家電網公司,中國電力科學研究院

4

發明專利權

一種真隨機數后處理裝置及方法

中國

ZL201310566372.6

2017-12-15

劉國華,蘇偉,萬勇,周芝梅,唐曉柯

國家電網公司,北京南瑞智芯微電子科技有限公司

5

發明專利權

跳頻測試方法及裝置

中國

ZL201210492579.9

2016-02-03

趙成,張松,李之彧,吳小林,劉恒,李國昌,李海濤,李冀,宋瑋瓊,羨慧竹,李蕊,周文斌,彭放,孫健,張艷妍

國家電網公司,北京市電力公司

6

發明專利權

無線自組網節點通信方法及節點

中國

ZL201511028189.6

2018-06-26

相義,劉振波,謝遠智,李康寧,舒杰紅,崔濤

深圳友訊達科技股份有限公司

7

發明專利權

低功耗節點同步喚醒方法、節點及系統

中國

ZL201511032219.0

2018-03-13

劉振波,謝遠智,李康寧,李相義,舒杰紅,崔濤

深圳友訊達科技股份有限公司

8

集成電路布圖設計權

微功率無線通信芯片

中國

BS.165012307

2017-06-09

胡旭,許可敬,武超,唐曉柯

北京智芯微電子科技有限公司

序號

知識產權類別

名稱

標準類別

標準編號

標準發布日期

標準起草單位

標準起草人

1

標準

自動抄表系統 第222部分:無線通信抄表系統 物理層規范

國家標準

GB/T 19882.222-2017

2017-12-29

國網湖北省電力公司電力科學研究院,深圳市力合微電子股份有限公司,哈爾濱電工儀表研究所,中國電力科學研究院,寧波水表股份有限公司,深圳友訊達科技股份有限公司,云南電網有限責任公司電力科學研究院,國網江蘇省電力公司電力科學研究院,國網新疆電力公司電力科學研究院,深圳市航天泰瑞捷電子有限公司,北京中宸泓昌科技有限公司,寧波三星醫療電氣股份有限公司,深圳市科陸電子科技股份有限公司,上海英孚特電子技術有限公司,杭州百富電子技術有限公司,杭州西力智能科技股份有限公司,黑龍江省電工儀器儀表工程技術研究中心有限公司,國網哈爾濱供電公司,黑龍江省科學技術情報研究院,華立科技股份有限公司,浙江晨泰科技股份有限公司

田華,劉鯤,關文舉,劉宣,舒杰紅,陳良勇,陳麗恒,劉清蟬,劉建,劉強,張宗繼,鄧桂平,劉恒,章登清,李桂林,栗遇春,袁志民,盧旭朝,馬驥,饒煊攀,王連生,劉鯤,張維兵,于高波,段鋒,陳聞新,姜濱

2

標準

電能信息采集與管理系統第4-4部分:通信協議-微功率無線通信協議

行業標準

DL-T698.44-2016

2016-08-16

中國電力科學研究院,國家電網公司,國網北京市電力公司,深圳市國電科技通信有限公司,深圳友迅達科技股份有限公司

陸欣,張海龍,唐悅,張松,劉宣,林大鵬,李亦非,杜蜀薇,杜新綱,彭楚寧,周暉,章欣,臧志斌,李冀,李云峰,楊鳳梅,阿遼沙葉,舒杰紅,崔濤

序號

知識產權類別

論文(著作)名稱

刊名/出版社

年卷期頁碼

發表時間

(年月日)

通訊

作者

(含共同)

第一

作者

(含共同)

論文全部作者

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

九、候選單位情況

候選單位排序

4

單位名稱

深圳友訊達科技股份有限公司

對本項目

實質性貢獻

(限200字)

1.與合作單位共同研究微功率無線互聯互通測試技術。

2.與合作單位共同研究基于網絡性能測試分析的微功率無線通信協議偵聽系統及微功率無線數據傳輸協議一致性測試方法。

3.與合作單位共同研究雙向異頻、雙向異速的不對稱通信方法。

4.與合作單位共同研究采用二次休眠機制的高速無線喚醒機制的低功耗雙向通訊方法

通訊地址

深圳市寶安區石巖街道萬業隆工業園友訊達綜合樓

郵政編碼

518000

單位性質

民營企業

單位類型

京外單位

是否法人單位

組織機構代碼

9144030074124909XL

單位所在地區

京外地區

單位網址

www.736767.live

單位聯系人

崔濤

單位聯系人電話

0755-86026600

單位傳真

0755-86026300

單位聯系人手機

18128815206

單位聯系人電子郵箱

[email protected]

項目聯系人

崔濤

項目聯系人電話

0755-86026600

項目聯系人電子郵箱

[email protected]

項目聯系人手機

18128815206

1、本單位在提名工作中嚴格遵照《北京市科學技術獎勵辦法》及《北京市科學技術獎勵辦法實施細則》、《中華人民共和國保守國家秘密法》和《科學技術保密規定》等相關法律法規的有關規定和北京市科學技術獎提名工作的具體要求。

2、本提名書及相關材料真實完整,所有相關支撐材料(包括專利、論文、著作等知識產權支撐材料,銷售合同,技術合同,應用支撐材料,第三方評價支撐材料,國家法律法規要求的行業批準文件等)均未在省部級及以上科學技術類政府獎獲獎項目中使用過,本年度也未同時提名其他省部級及以上科學技術類政府獎項目。                                                                           

3、本單位要求提名材料進行了公示,公示期間無異議。

4、本單位是法人單位。

如有不實,本單位愿意承擔相關后果并接受相應的處理。

                                                                           

 

單位(公章)

                                         年    月    日

 

 

關鍵詞:
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