[年报]工大高科(688367):工大高科2021年年度报告
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时间:2022年04月27日 01:29:37 中财网 |
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原标题:工大高科:工大高科2021年年度报告
公司代码:688367 公司简称:工大高科
合肥工大高科信息科技股份有限公司
2021年年度报告
重要提示
一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。
二、 公司上市时未盈利且尚未实现盈利
□是 √否
三、 重大风险提示
公司已在本报告中详细阐述公司在生产经营过程中可能面临的各种风险及应对措施,敬请查 阅“第三节管理层讨论与分析”之“四、风险因素”。敬请投资者予以关注,注意投资风险。
四、 公司全体董事出席董事会会议。
五、 天健会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。
六、 公司负责人魏臻、主管会计工作负责人姜志华及会计机构负责人(会计主管人员)余维声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。
七、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 公司于2022年4月26日召开的第四届董事会第十次会议审议通过了《关于公司2021年年度利润分配方案的议案》。
公司拟以实施权益分派股权登记日登记的总股本为基数,向全体股东每10股派发现金红利2.00元(含税)。截至2021年12月31日,公司总股本8,675.3万股,以此计算合计拟派发现金红利1,735.06万元(含税)。本年度公司现金分红金额占归属于上市公司股东净利润比例为30.3%。
如在实施权益分派的股权登记日前公司总股本发生变动,公司拟维持分配总额不变,相应调整每股分配比例,并将另行公告具体调整情况。
本次利润分配方案尚需提交2021年年度股东大会审议。
八、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用
九、 前瞻性陈述的风险声明
√适用 □不适用
本报告中所涉及的未来计划、发展战略等前瞻性描述不构成公司对投资者的实质承诺,敬请 投资者注意投资风险。
十、 是否存在被控股股东及其关联方非经营性占用资金情况
否
十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况
否
十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性 否
十三、 其他
□适用 √不适用
目录
第一节 释义 ..................................................................................................................................... 5
第二节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 6
第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 11
第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 53
第五节 环境、社会责任和其他公司治理 ................................................................................... 69
第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 77
第七节 股份变动及股东情况 ....................................................................................................... 97
第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................. 107
第九节 公司债券相关情况 ......................................................................................................... 108
第十节 财务报告 ......................................................................................................................... 108
备查文件目录 | 载有公司法定代表人、主管会计工作负责人、会计机构负责人(会计主管人员)
签名并盖章的财务报告。 |
| 载有会计师事务所盖章、注册会计师签名并盖章的审计报告原件。 |
| 报告期内在中国证监会指定网站上公开披露的所有公司文件的正文以及公告的
原稿。 |
第一节 释义
一、 释义
在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:
常用词语释义 | | |
工大高科、公司、本公司 | 指 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 |
工大高科有限 | 指 | 合肥工大高科信息技术有限责任公司,系工大高科前身 |
海南华臻 | 指 | 海南华臻交通信息技术服务有限公司,系工大高科全资子公司 |
合肥正达 | 指 | 合肥正达智控信息工程有限公司,系工大高科控股子公司 |
合肥湛达 | 指 | 合肥湛达智能科技有限公司,系工大高科参股公司 |
上海玖现 | 指 | 上海玖现企业管理有限公司,系工大高科参股公司 |
华臻投资 | 指 | 合肥华臻投资管理有限公司,系工大高科股东 |
合工大资产 | 指 | 合肥工业大学资产经营有限公司,系工大高科股东 |
惟同投资 | 指 | 合肥惟同投资中心(有限合伙),系工大高科股东 |
镇江银河创投 | 指 | 镇江银河创业投资有限公司,系工大高科股东 |
国元投资 | 指 | 国元股权投资有限公司,系国元证券的全资子公司,系工大高
科股东 |
中国证监会、证监会 | 指 | 中国证券监督管理委员会 |
股转系统 | 指 | 全国中小企业股份转让系统 |
保荐机构、国元证券 | 指 | 国元证券股份有限公司 |
报告期、本报告期 | 指 | 2021年1月1日-2021年12月31日 |
元、万元、亿元 | 指 | 人民币元、人民币万元、人民币亿元 |
铁路专用线 | 指 | 由企业或者其他单位投资建设并管理的与国家铁路或者其他
铁路线路接轨的岔线 |
专用铁路 | 指 | 由企业或者其他单位投资建设的主要为企业内部运输服务的
自备铁路 |
窄轨铁路 | 指 | 两条铁轨之间的轨距小于1,435mm(标准轨间距)的铁路,目
前在我国主要应用在煤矿、金属矿的井下运输以及森林铁路中 |
工业铁路 | 指 | 铁路专用线、专用铁路以及窄轨铁路的统称 |
国家铁路 | 指 | 由中国国家铁路集团有限公司管理的铁路 |
城市轨道交通 | 指 | 城际铁路与地铁交通系统 |
铁路信号计算机联锁系统 | 指 | 利用计算机实现车站内进路、道岔与信号之间联锁关系的技术
保障系统 |
工业铁路信号控制与智能
调度 | 指 | 在工业铁路领域,实现站场信号计算机联锁、调度集中、智能
作业计划生成与执行、编/解管理与控制、安全监督与智能物
流管理的综合应用系统 |
地面工业铁路信号控制与
智能调度产品 | 指 | 在地面标准轨工业铁路领域应用的工业铁路信号控制与智能
调度产品 |
矿井井下窄轨信号控制与
智能调度产品 | 指 | 在矿井井下窄轨工业铁路领域应用的工业铁路信号控制与智
能调度产品 |
ATS | 指 | Automatic Train Supervision的缩写,自动列车监控系统 |
ATP | 指 | Automatic Train Protection的缩写,列车自动防护系统 |
ATO | 指 | Automatic Train Operation的缩写,列车自动驾驶系统 |
CTC | 指 | Centralized Traffic Control的缩写,调度集中控制系统 |
UWB | 指 | Ultra Wide Band的缩写,一种超宽带无线通信技术 |
胶轮车运输监控 | 指 | 矿井井下所使用的无轨胶轮车运输监控系统 |
全电子计算机联锁控制 | 指 | 从联锁层到执行组电路全部采用光电组件构成的计算机控制 |
| | 系统 |
AI | 指 | Artificial Intelligence的缩写,即人工智能 |
IIoT | 指 | Industrial Internet of Things的缩写,即工业物联网 |
5G | 指 | 第五代移动通信技术 |
RFID | 指 | Radio Frequency Identification的缩写,也称射频识别。
它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别目标对
象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,可用于识别运动
物体并同时识别多个标签 |
PLC | 指 | Programmable Logic Controller的缩写,即可编程逻辑控制
器,是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的
电子装置 |
CBTC | 指 | Communication Based Train Control System的缩写,指基
于通信的列车运行控制系统,由控制中心设备、地面设备、轨
旁设备和车载设备共四部分组成,按业务功能划分为 CBI、
ATS、ZC、DSU、ATP、ATO六个子系统。CBTC决定了列车运行
安全与运营效率 |
TüV SüD | 指 | 德国TüV南德认证公司,是全球规模最大的安全技术咨询服务
机构 |
TüV Rheinland | 指 | 德国TüV莱茵认证公司,是全球领先的安全技术咨询服务机构 |
SIL | 指 | Safety Integrity Level的缩写,即安全完整性等级。SIL认
证是由第三方权威机构针对安全设备的安全完整性等级进行
评估、验证和认证,包括通用产品、通用应用与特定应用三种
认证方式,分为SIL1、SIL2、SIL3、SIL4等4个等级,其中
SIL4的安全等级最高 |
第二节 公司简介和主要财务指标
一、公司基本情况
公司的中文名称 | 合肥工大高科信息科技股份有限公司 |
公司的中文简称 | 工大高科 |
公司的外文名称 | Hefei Gocom Information Technology Co.,Ltd. |
公司的外文名称缩写 | GOCOM |
公司的法定代表人 | 魏臻 |
公司注册地址 | 合肥市高新区习友路1682号 |
公司注册地址的历史变更情况 | 2014年9月1日,公司注册地址变更;变更前为安徽省
合肥市高新区天智路,变更后为合肥市高新区习友路
1682号 |
公司办公地址 | 安徽省合肥市高新区习友路1682号 |
公司办公地址的邮政编码 | 230088 |
公司网址 | http://www.gocom.cn |
电子信箱 | [email protected] |
二、联系人和联系方式
三、信息披露及备置地点
公司披露年度报告的媒体名称及网址 | 中国证券报、上海证券报、证券时报、证券日报 |
公司披露年度报告的证券交易所网址 | www.sse.com.cn |
公司年度报告备置地点 | 公司证券部 |
四、公司股票/存托凭证简况
(一) 公司股票简况
√适用 □不适用
公司股票简况 | | | | |
股票种类 | 股票上市交易所及板块 | 股票简称 | 股票代码 | 变更前股票简称 |
A股 | 上海证券交易所科创板 | 工大高科 | 688367 | 不适用 |
(二) 公司存托凭证简况
□适用 √不适用
五、其他相关资料
公司聘请的会计师事务所
(境内) | 名称 | 天健会计师事务所(特殊普通合伙) |
| 办公地址 | 浙江省杭州市江干区钱江路1366 号华润大厦
B 座 31 楼 |
| 签字会计师姓名 | 孙涛、檀华兵 |
报告期内履行持续督导职
责的保荐机构 | 名称 | 国元证券股份有限公司 |
| 办公地址 | 安徽省合肥市梅山路 18 号安徽国际金融中心
A座 |
| 签字的保荐代表人
姓名 | 朱焱武、胡伟(2022年2月更换为袁大钧) |
| 持续督导的期间 | 2021年6月28日至2024年12月31日 |
六、近三年主要会计数据和财务指标
(一) 主要会计数据
单位:元 币种:人民币
主要会计数据 | 2021年 | 2020年 | 本期比上年同期
增减(%) | 2019年 |
营业收入 | 250,470,935.42 | 210,933,898.00 | 18.74 | 169,427,788.27 |
归属于上市公司股
东的净利润 | 57,255,262.53 | 48,534,820.52 | 17.97 | 37,226,302.50 |
归属于上市公司股
东的扣除非经常性
损益的净利润 | 40,752,702.43 | 38,156,348.12 | 6.80 | 29,011,659.07 |
经营活动产生的现
金流量净额 | 50,693,007.88 | 2,193,127.47 | 2,211.45 | 24,287,052.91 |
| 2021年末 | 2020年末 | 本期末比上年同
期末增减(%) | 2019年末 |
归属于上市公司股
东的净资产 | 524,251,502.92 | 279,285,491.27 | 87.71 | 243,763,270.75 |
总资产 | 674,384,503.92 | 390,397,030.80 | 72.74 | 330,842,519.30 |
(二) 主要财务指标
主要财务指标 | 2021年 | 2020年 | 本期比上年同
期增减(%) | 2019年 |
基本每股收益(元/股) | 0.75 | 0.75 | 0 | 0.57 |
稀释每股收益(元/股) | 0.75 | 0.75 | 0 | 0.57 |
扣除非经常性损益后的基本每股
收益(元/股) | 0.54 | 0.59 | -8.47 | 0.45 |
加权平均净资产收益率(%) | 14.27% | 18.64% | 减少4.37个百
分点 | 16.15% |
扣除非经常性损益后的加权平均
净资产收益率(%) | 10.16% | 14.65% | 减少4.49个百
分点 | 12.58% |
研发投入占营业收入的比例(%) | 5.53% | 5.11% | 增加0.42个百
分点 | 5.00% |
报告期末公司前三年主要会计数据和财务指标的说明
√适用 □不适用
1、 营业收入较上年同期增长 18.74%,其中,矿井井下信号控制与智能调度产品增长 38.8%,地面工业铁路信号控制与智能调度产品增长 16.96%,信息系统集成及技术服务增长 2.18%,核心产品体系收入增长的主要原因有:
(1)公司不断进行技术创新与升级,以提高产品的适用性,实现与业务深度融合,对产品销售起到较好的支撑作用,同时,加强营销体系建设,积极开拓市场,市场开拓取得了良好成效; (2)在国家全面推进智能化矿山建设的政策推动下,公司矿井轨道电机车无人驾驶系统和人员精确定位系统等系列产品与国家这一产业政策高度契合,全年矿井井下业务得到较好的发展,收入实现大幅增长;
(3)近年来,伴随着国家“公转铁”政策带来的大量新建铁路专用线及专用铁路、存量规模较大的工业铁路信号控制与智能调度产品的建设和升级改造的重大机遇,给公司地面铁路业务带来很大的市场空间,全年地面铁路业务实现稳步增长。
2、 经营活动现金流量净额相比上年同期增加 2,211.45%,主要系: (1)营业收入和净利润增加,经营活动现金流入增加;
(2)为提高资金利用效率,公司强化供应商信用管理,增加银行票据支付比例。
3、 总资产、归属于上市公司净资产相比上年期末分别增加 72.74%和 87.71%,主要系: (1)报告期内公司在科创板上市,收到募集资金;
(2)报告期内公司营业收入、净利润保持稳定增长。
4、 扣除非经常性损益后基本每股收益相比上年同期降低 8.47%,主要系报告期内公司在科创板上市,股本增加所致。
5、 加权平均净资产收益率及扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率相比上年同期分别减少 4.37个百分点和 4.49个百分点,主要系报告期内公司在科创板上市,收到募集资金,净资产增加所致。
七、境内外会计准则下会计数据差异
(一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用
(二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用
(三) 境内外会计准则差异的说明:
□适用 √不适用
八、2021年分季度主要财务数据
单位:元 币种:人民币
| 第一季度
(1-3月份) | 第二季度
(4-6月份) | 第三季度
(7-9月份) | 第四季度
(10-12月份) |
营业收入 | 9,041,109.19 | 71,140,070.68 | 29,917,926.27 | 140,371,829.28 |
归属于上市公司股东的
净利润 | -165,371.45 | 16,914,426.99 | 6,649,023.75 | 33,857,183.24 |
归属于上市公司股东的
扣除非经常性损益后的
净利润 | -3,749,824.24 | 15,529,502.26 | 2,809,275.60 | 26,163,748.81 |
经营活动产生的现金流
量净额 | -4,835,903.07 | 15,027,250.18 | 14,187,950.09 | 26,313,710.68 |
季度数据与已披露定期报告数据差异说明
□适用 √不适用
九、非经常性损益项目和金额
√适用 □不适用
单位:元 币种:人民币
非经常性损益项目 | 2021年金额 | 附注
(如适
用) | 2020年金额 | 2019年金额 |
非流动资产处置损益 | -225,201.73 | | 318,093.48 | 413,095.12 |
越权审批,或无正式批准文件,或偶
发性的税收返还、减免 | | | | |
计入当期损益的政府补助,但与公司
正常经营业务密切相关,符合国家政
策规定、按照一定标准定额或定量持
续享受的政府补助除外 | 19,278,106.44 | | 12,158,083.85 | 8,239,715.90 |
计入当期损益的对非金融企业收取的
资金占用费 | | | | |
企业取得子公司、联营企业及合营企 | | | | |
业的投资成本小于取得投资时应享有
被投资单位可辨认净资产公允价值产
生的收益 | | | | |
非货币性资产交换损益 | | | | |
委托他人投资或管理资产的损益 | | | 13,973.00 | 78,013.70 |
因不可抗力因素,如遭受自然灾害而
计提的各项资产减值准备 | | | | |
债务重组损益 | | | | |
企业重组费用,如安置职工的支出、
整合费用等 | | | | |
交易价格显失公允的交易产生的超过
公允价值部分的损益 | | | | |
同一控制下企业合并产生的子公司期
初至合并日的当期净损益 | | | | |
与公司正常经营业务无关的或有事项
产生的损益 | | | | |
除同公司正常经营业务相关的有效套
期保值业务外,持有交易性金融资
产、衍生金融资产、交易性金融负
债、衍生金融负债产生的公允价值变
动损益,以及处置交易性金融资产、
衍生金融资产、交易性金融负债、衍
生金融负债和其他债权投资取得的投
资收益 | 465,957.43 | | 241,209.76 | 874,636.17 |
单独进行减值测试的应收款项、合同
资产减值准备转回 | | | | |
对外委托贷款取得的损益 | | | | |
采用公允价值模式进行后续计量的投
资性房地产公允价值变动产生的损益 | | | | |
根据税收、会计等法律、法规的要求
对当期损益进行一次性调整对当期损
益的影响 | | | | |
受托经营取得的托管费收入 | | | | |
除上述各项之外的其他营业外收入和
支出 | -87,704.23 | | -520,091.45 | 100,950.13 |
其他符合非经常性损益定义的损益项
目 | | | | |
减:所得税影响额 | 2,928,487.78 | | 1,832,589.09 | 1,470,094.16 |
少数股东权益影响额(税后) | 110.03 | | 207.15 | 21,673.43 |
合计 | 16,502,560.10 | | 10,378,472.40 | 8,214,643.43 |
将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益项目的情况说明
□适用 √不适用
十、采用公允价值计量的项目
√适用 □不适用
单位:元 币种:人民币
项目名称 | 期初余额 | 期末余额 | 当期变动 | 对当期利润的影响 |
| | | | 金额 |
交易性金融资产和
其他非流动金融资
产 | 0 | 60,158,009.72 | 60,158,009.72 | 243,229.66 |
应收款项融资 | 28,147,971.77 | 17,469,184.92 | -10,678,786.85 | 0 |
其他权益工具投资 | 4,078,571.45 | 4,078,571.45 | 0 | 0 |
合计 | 32,226,543.22 | 81,705,766.09 | 49,479,222.87 | 243,229.66 |
十一、非企业会计准则业绩指标说明
□适用 √不适用
第三节 管理层讨论与分析
一、经营情况讨论与分析
2021年公司紧紧围绕发展战略,不断开拓进取,在市场开拓、科技创新、公司治理等方面实现了新的突破,较好地完成了全年的经营目标。
(一)积极开拓市场,经营业绩稳步增长
公司凭借核心技术优势,不断进行技术创新与升级,对公司的产品销售起到了支撑作用,并积极采取多种营销方式拓展市场,市场开拓取得了良好的成效,特别在国家全面推进矿山智能化建设的政策推动下,公司全年智能矿山业务得到较好发展。
报告期内,公司实现营业收入25,047.09万元,较上年同期增加18.74%,其中,矿井井下信号控制与智能调度产品增长38.8%,地面工业铁路信号控制与智能调度产品增长16.96%,信息系统集成及技术服务增长 2.18%;归属于母公司所有者的净利润 5,725.53 万元,较上年同期增加17.97%;经营活动现金流量净额5,069.30万元,较上年同期增加2,211.45%,实现较大幅度改善。
公司积极融入国家重大战略部署,以政策和市场为导向,不断进行技术创新,优化市场开拓策略,为经营业绩的稳步增长奠定了坚实的基础。
(二)保证技术优势,科技创新成效显著
公司始终将技术创新视为发展的核心动力,围绕国家相关政策、行业发展趋势,聚焦5G、AI、物联网、云计算、大数据和工业互联网等新一代信息技术在工业铁路领域的融合应用。经过长期的积累,自主研发的多项核心技术取得重大突破,截至 2021 年 12 月 31 日,公司拥有发明专利56项,实用新型专利55项,外观设计专利4项,软件著作权34项,报告期内,新增发明专利12项(包括1项国外发明专利)、实用新型2项、软件著作权3项。
本年度,公司专利技术“一种车厢内置式高速列车走行部件在线故障检测装置”获美国、德国发明专利授权,该发明在轨道交通车辆在线监测与控制技术研究方面填补了一项国内空白,为公司开拓国际市场、提升企业影响力打下坚实的基础。此外,公司成功入选国家级专精特新“小巨人”企业,彰显了公司的创新技术、行业地位和产品特色;公司自主研发的创新成果“GKI-33e 铁路信号全电子计算机联锁系统”获得安徽省科技进步一等奖,是国内首套实现国际最高安全等级SIL4认证的全电子计算机联锁系统,总体技术保证了公司的核心竞争力和品牌影响力;“基于5G的矿井机车无人驾驶及移动目标精确管控系统研发及产业化”获“2021 年制造业重点领域产学研用补短板产品和关键共性技术攻关任务揭榜”称号;“基于大数据的工业铁路智能运维平台关键技术研发”获批合肥市关键共性技术研发和重大科技成果工程化项目等。公司的技术、产品得到政府和有关机构的认可,综合实力逐步加强,品牌美誉度和影响力得到进一步提升。
(三)完善合规体系,治理水平逐步提升
报告期内,公司主动适应证监会、上交所等关于上市公司规范运作的监管法律、规则的要求,进一步增强规范运作意识,结合公司实际经营发展需要,制定了《内幕信息知情人管理制度》、《信息披露暂缓与豁免业务管理制度》、《董事、监事、高级管理人员和核心技术人员所持公司股份及其变动制度》、《自愿信息披露管理制度》等,通过日常监督及专项监督相结合的方式进一步加强内控制度的执行,提升内控管理水平。内部治理制度的完善,为促进公司合规运营和提高信息披露质量,提供有效的制度支撑,并会根据公司业务的发展情况和经营环境的变化进行持续不断的优化。
(四)加强人才培养, 促进经营持续发展
2021年,公司围绕战略规划,以优化人才结构、提高员工素质,建设学历层次合理、专业门类配套、创新能力强的人才队伍为总体目标,加大重点领域专业人才的引进和培养力度,保证重点领域专业人才数量充足,整体素质和创新能力显著提升,促进经营持续健康发展。为激励优秀人才、充分调动核心员工的积极性,本年度,制定了首轮限制性股票激励计划,发扬核心员工“不待扬鞭自奋蹄”的精神,此举对吸引核心人力资本、激励业绩提升、促进长期发展起到积极作用。
二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务
公司是专业从事工业铁路信号控制与智能调度产品研发、生产、销售及技术服务的国家创新型企业,核心产品按应用场景分为地面工业铁路信号控制与智能调度、矿井井下窄轨信号控制与智能调度两大系列,主要应用于矿山、冶金、石化、港口、电力以及其他专用线与专用铁路领域。
同时,为提升公司两大核心产品智能化应用中所需的系统架构及网络安全的设计与实施能力,公司还从事信息系统集成及技术服务业务。
报告期内,公司主营业务未发生变化。
2、主要产品和服务
公司主营业务分为工业铁路信号控制与智能调度产品、信息系统集成及技术服务,具体如下:(1)工业铁路信号控制与智能调度产品
公司工业铁路信号控制与智能调度产品按应用场景分为地面工业铁路信号控制与智能调度、矿井井下窄轨信号控制与智能调度两大系列。
①地面工业铁路信号控制与智能调度产品
公司地面工业铁路信号控制与智能调度系列产品以GKI-33e全电子计算机联锁系统为主导产
品,结合工业物联网和人工智能技术,将工业铁路信号控制与智能调度技术深度融合,在业内率
先建立并实现了信号控制全电子联锁与列车运行安全防护、调度计划自动生成与执行、物料自动
跟踪与物流智能化管理的综合技术体系。公司既可以为客户提供功能全面的铁路信号控制与智能
运输调度综合信息平台,也可以根据客户需要提供定制化的各个分项系统产品。该产品的主要组
成示意图如下: 公司该类产品的设备分别布置于调度室、信号控制设备室、地面室外与轨道旁,以下是该类产品的应用场景示意图:
公司地面工业铁路信号控制与智能调度产品主要由 GKI-33e 全电子计算机联锁系统、HJ05A企业车站调度集中系统、HJ06A工业铁路调度监督系统、HJ07A工业铁路物流管理系统、HJ08A铁路机车无线作业系统、HJ08B铁路机车作业安控系统和GKS-37i列车自动监控系统等子系统组成。
各子系统及其主要功能介绍如下:
产品线 | 系统名称 | 系统构成 | 功能介绍 |
地面工
业铁路
信号控
制与智
能调度
产品 | GKI-33e全电
子计算机联锁
系统 | 该系统主要由公司自制关键
设备联锁机、通信机、信号
模块、道岔模块、轨道模
块、站联模块、25Hz相敏轨
道电路电子接收模块,以及
专用控显、维护、管理软件
等组成 | 系统通过对铁路站场道岔、信号
以及区段占用状态的安全检测与
控制,实现铁路信号全电子化联
锁控制,保障铁路站场列车安全
高效运行 |
| HJ05A企业车
站调度集中系
统 | 该系统主要由公司专用调度
集中软件包,以及调度计算
机、各类网络产品等配套设
备组成 | 系统由调度员在指挥中心对各站
场信号设备、列车运行进行集中
管控,集中编制合理、高效的列
车调车作业计划 |
| HJ06A工业铁
路调度监督系
统 | 该系统包括了公司自制关键
设备车站电缆绝缘测试仪以
及专用调度监督软件包,此
外还需配置多台数据服务
器、大屏显示器、网络产品
等配套设备 | 系统通过对信号设备的状态检测
和信号电缆绝缘状态监测,实现
在调度中心对管辖的各铁路站场
信号设备状态以及列车运行情况
的实时采集与监督 |
| HJ07A工业铁
路物流管理系
统 | 该系统由公司专用的工业铁
路物流管理软件包,以及多 | 系统实现对工业铁路站场内机车
车辆的位置、状态、作业过程、
作业起止点、作业时间以及所运 |
产品线 | 系统名称 | 系统构成 | 功能介绍 |
| | 台数据服务器和各类网络产
品等配套设备组成 | 送的物料等信息进行动态跟踪与
管理,具有最佳行车路径搜索、
作业进度预测与车辆预告、现车
信息可视化等功能 |
| HJ08A铁路机
车无线作业系
统 | 该系统包括公司自制关键设
备机车信息平台主机、专用
机车作业监控管理软件包,
以及配套设备机车显示器、
无线通信基站、车载通信终
端、汉显调车终端等 | 系统实现对机车作业过程电子化
的监测、显示、数据回放,具有
信号上车、作业计划上车、平面
调车以及机车安全监测等功能 |
| HJ08B铁路机
车作业安控系
统 | 该系统包括公司自制关键设
备机车信息平台主机、专用
机车作业安控软件包,以及
配套设备机车显示器、数传
电台或4G通信模块等 | 系统实现对工业铁路机车/车辆
的精确定位、信号上车以及行车
的安全预警与防护,为机车安全
运输调度提供准确可靠的实时监
测数据 |
| GKS-37i列车
自动监控系统 | 该系统包括公司专用服务器
软件、工作站软件、运行图
软件、网关服务软件和接口
服务软件等,以及服务器、
计算机、网络产品等配套设
备 | 系统实现列车运行情况的集中监
视,具有进路排列及运行图调
整、列车运行轨迹数据统计及报
表自动生成、自动监测设备运行
状态等功能 |
地面工业铁路信号控制与智能调度产品主要由公司自制关键设备、专用软件及配套设备构成,其中,主要自制关键设备如下表所示:
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
联锁机 | | 实时监控铁路站场的道岔位
置、轨道状态、信号状态,接收
控制命令并根据当前状态进行
联锁逻辑运算,根据运算结果
向相关道岔模块、信号模块、站
联模块等输出动作命令 |
通信机 | | 在联锁机模块和道岔模块、信
号模块、站联模块间建立通信
通道 |
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
道岔模块 | | 实时监控站场转撤机的岔位状
态,控制站场转撤机执行定位、
反位动作 |
信号模块 | | 实时监控站场信号机点灯状
态,控制站场信号机的允许灯、
禁止灯点亮与熄灭 |
轨道模块 | | 实时监测站场轨道上的50Hz交
流轨道电路的电压,输出轨道
的占用与空闲状态 |
站联(零散)模块 | | 检测获取相邻站场的特定状
态,用于本站的联锁逻辑运算,
同时也向相邻站场输出本站的
某些特定状态 |
25Hz 相敏轨道电路电子
接收模块 | | 实时监控站场轨道上的25Hz轨
道电源及局部电源相位差、频
率、幅值,输出轨道的占用与空
闲状态 |
车站电缆绝缘测试仪 | | 实时检测车站铁路信号控制系
统所用电缆的线线之间、线对
地之间绝缘电阻值,监控电缆
绝缘状态 |
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
机车信息平台主机 | | 实现机车工况采集和记录功
能、无线计划作业传输功能、地
面信号上车功能、机车定位以
及驾驶环境录音功能 |
②矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品
公司矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品以KJ293(A)矿用轨道运输监控系统为核心,通
过构建多网合一的矿山井下高速信息传输通道,采用先进的工业物联网技术,在矿井综合自动化
系统的基础上,将井下机车、人员、胶轮车、矿车、物料、设备等移动对象的目标身份识别、移
动轨迹跟踪、联锁协同控制、运行状态监测、流转过程管理、设备信息交互、远程信息发布等功
能综合集成,实现统一技术平台下的矿井移动目标综合安全监控与信息管理。公司矿井井下窄轨
信号控制与智能调度产品既可以为客户提供具有全面功能的矿井井下窄轨信号控制与智能调度的
综合业务平台,也可以根据客户需要提供定制化的各个分项系统产品。公司矿井井下窄轨信号控
制与智能调度系列产品核心技术成果荣获国家安全生产科技成果一等奖、国家信息产业重大技术
发明、安徽省科技进步一等奖、安徽省首台套重大技术装备产品,已在国内数百个煤矿与非煤矿
山成功应用。该产品的主要组成示意图如下: 公司该类产品的设备分别布置于地面调度室和井下巷道及轨道旁,以下是该类产品的应用场景示意图:
矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品主要由KJ293(A)矿用轨道运输监控系统、KJ303(A)煤矿人员管理(精确定位)系统、KJZ16矿井胶轮车运输监控系统、KJZ33矿井机车车辆运输智能调度指挥系统、KJZ20矿井综合自动化系统和KJZ21矿井轨道电机车无人驾驶系统等子系统组成。
各子系统及其主要功能介绍如下:
产品线 | 系统名称 | 系统构成 | 功能介绍 |
矿井井下窄
轨信号控制
与智能调度
产品 | KJ293(A)矿用轨
道运输监控系统 | 该系统主要由公司自制关
键设备矿用隔爆兼本安型
稳压电源、矿用本安型通
信控制器、矿用本安型控
制分站、矿用本安型读卡
分站、矿用本安型标识卡、
矿用隔爆兼本安型信号
机、轨道计轴传感器、矿
用隔爆兼本安型电动转辙
机控制箱、矿用隔爆兼本
安型气动转辙机控制箱、
矿用本安型电磁阀、矿用
隔爆兼本安型网络交换
机,以及公司专用调度监
控软件包组成 | 系统实现对井下轨道机车
(含地轨机车和吊轨机车)
运输的区段占用状态检测、
信号及道岔的安全控制、区
段进路的安全防护,指挥矿
井机车按规定线路安全高效
运行 |
| KJ303(A)煤矿人
员管理(精确定
位)系统 | 该系统主要由公司自制关
键设备矿用隔爆兼本安型
稳压电源、矿用本安型基
站、矿用本安型控制分站、
矿用本安型读卡分站、矿 | 系统实现对矿山井下人员的
精准定位、运行轨迹跟踪,具
有呼救报警联动、模拟动画
回放、列表显示和移动端监
测管理等功能 |
产品线 | 系统名称 | 系统构成 | 功能介绍 |
| | 用本安型标识卡、矿用隔
爆兼本安型网络交换机,
以及公司专用管理软件包
组成 | |
| KJZ16矿井胶轮车
运输监控系统 | 该系统主要由公司自制关
键设备矿用隔爆兼本安型
稳压电源、矿用本安型通
信控制器、矿用本安型控
制分站、矿用本安型读卡
分站、矿用本安型标识卡、
矿用隔爆兼本安型信号机
以及公司专用调度管理软
件包组成 | 系统实时监测井下胶轮车的
运行轨迹,具有车辆定位、区
间信号闭锁、交通信息引导、
限速报警及车辆管理等功能 |
| KJZ33矿井机车车
辆运输智能调度指
挥系统 | 该系统集成融合了上述的
KJ293(A)、KJZ16系统,
以及公司自制关键设备矿
用隔爆兼本安型网络交换
机等,也包括公司专用智
能调度指挥软件包 | 系统实现对矿车自动识别、
位置跟踪、物料装卸电子交
接、停时统计以及转运作业
信息交互功能;可由司机根
据运输作业计划,发出自主
调度请求,实现包括地轨机
车、吊轨机车及无轨胶轮车
混合运行下的运输物流管控
和调度决策功能 |
| KJZ20矿井综合自
动化系统 | 该系统包括公司专用矿山
综合自动化软件包,以及
各类网络产品、服务器、
计算机等配套设备 | 系统实现对矿井生产过程
(采掘、通风、提升、供电、
运输、排水、安全等)监测监
控的综合集成,具有全矿井
的数据采集、过程控制、生产
调度与决策指挥等功能 |
| KJZ21矿井轨道电
机车无人驾驶系统 | 该系统由公司自制关键设
备矿用隔爆兼本安型稳压
电源、矿用本安型通信控
制器、矿用本安型基站,
以及公司专用无人驾驶应
用软件包组成 | 系统在超宽带无线流媒体通
信网络的支撑下,实现井下
电机车无人化驾驶,具有精
确位置检测、联锁安全控制、
工况路况监测、配矿调度管
理及电机车远程驾驶、车载
安全防护等功能 |
矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品主要由公司自制关键设备、专用软件及配套设备构成,其中,主要自制关键设备如下表所示:
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
矿用本安型控制分站 | | 根据系统配置,监测、控制其挂
接的轨道计轴器、标识卡、信号
机、转辙机等传感/执行设备,
具备局部联锁和故障-安全控
制、上行通信中断信息缓存等
功能 |
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
| | |
矿用隔爆兼本安型稳压电
源 | | 将交流电源转换为多路本质安
全型直流电源,向井下分站及
相关检测、控制设备供电,具备
后备电源 |
轨道计轴传感器 | | 无接触检测轨道机车的轮轴信
息,用于统计车轮个数、车皮数
量,判断机车运行方向 |
矿用隔爆兼本安型信号机 | | 用于指示进路开放与关闭信
号,具有图形显示、文字显示信
号功能 |
矿用隔爆兼本安型电动转
辙机控制箱 | | 用于煤矿井下轨道运输的电动
道岔驱动控制,具备通过接收
计算机指令实现扳动道岔位置
的功能,并具有本地按钮控制
以及现场无线遥控功能 |
矿用隔爆兼本安型气动转
辙机控制箱 | | 用于煤矿井下轨道运输及单轨
吊运输的气动道岔驱动控制,
具备通过接收计算机指令实现
扳动道岔位置的功能,并具有
本地按钮控制以及现场无线遥
控功能 |
设备名称 | 设备图片 | 功能描述 |
矿用本安型电磁阀 | | 井下轨道运输的气动道岔驱动
设备,接受转辙机控制箱的电
控信号,使气动执行机构动作,
亦可手动控制气路转换,使气
动执行机构动作 |
矿用本安型读卡分站 | | 通过与移动目标上安装的标识
卡设备进行无线信息交互,实
现设备信息、控制命令的双向
传送和移动目标位置检测 |
矿用本安型标识卡(人
员、车辆) | | 配置于人员、车辆等移动目标
上,具备无线收发功能,与读卡
分站配合使用,上报移动目标
信息和接收响应寻呼信息 |
矿用本安型通信控制器 | | 具备无线组网、视频/语音数据
传送功能,以及多种输入输出、
通信接口。可用于巷道旁搭建
传送网络和信息监控,也可安
装在机车上实现机车驾驶和安
全防护功能 |
矿用本安型基站 | | 具备无线组网、视频/语音数据
传送功能,用于矿井无线通信、
移动目标数据通信、信号检测
与控制 |
矿用隔爆兼本安型网络交
换机 | | 用于矿井以太网环网及分支网
络搭建,构建矿井井下信息传
送通道 |
(2)信息系统集成及技术服务
公司信息系统集成及技术服务业务是根据客户的信息化建设或服务需求,向客户提供网络安全、网络通信、网络存储等设备和应用软件等的系统集成服务,以及少量信息系统的技术服务,涉及信息系统方案设计、设备或软件的集成采购、系统的安装调试,以及运行维护服务等,具体包括:网络架构优化设计、网络安全方案设计以及数据中心建设方案设计、软硬件系统集成与智能化建设方案实施、技术培训等在内的一系列服务。该业务的开展,可同时提升公司工业铁路信号控制与智能调度产品在智能化应用中所需的系统架构及网络安全的设计与实施能力。
(二) 主要经营模式
1、采购模式
(1)工业铁路信号控制与智能调度产品所需材料及劳务的采购模式 对于工业铁路信号控制与智能调度产品,主要原材料为电子元器件类、计算机及配件类、外购成品部件类及其他。公司供应部根据物资采购申请单通过对多家合格供应商的比选择优确定采购单位。对于工艺技术门槛低、质量容易控制的机柜、外壳、线路板等部件,采取外协采购方式,外协厂商按照公司提供的图纸加工,经公司检验合格后供生产使用。此外,对于公司部分项目所需的现场劳务工作一般采取外购劳务的方式实施。
(2)信息系统集成及技术服务所需材料及劳务的采购模式
对于信息系统集成及技术服务,公司采购内容主要为硬件设备、通用软件等,公司通过对多家合格供应商的比选择优确定采购单位。
2、生产模式
(1)工业铁路信号控制与智能调度产品的生产模式
公司工业铁路信号控制与智能调度产品的生产作业主要涉及自制关键设备生产、专用软件开发与部署以及系统总成与安装调试等三大部分。工业铁路信号控制与智能调度产品系定制化的系统产品,由自制关键设备、专用软件与配套设备组成,其中自制关键设备、专用软件及其部署的相关配套设备承载有公司核心技术,属于核心部件。每个项目根据工业铁路的站场条件、客户需求等进行定制化生产。因此,公司主要根据销售合同及市场预测制定相应生产计划并安排生产。
(2)信息系统集成及技术服务的生产模式
公司信息系统集成及技术服务业务是根据客户的信息化需求,结合其应用目标与范围等,帮助其规划设计信息化及网络等建设方案,公司组织相关的软件、硬件的采购,在项目现场实施系统集成、安装与调试,并经验收合格后交付给客户。此外,还有接受客户委托从事少量与信息系统集成业务相关的运行维护和技术培训等服务。
3、销售模式
(1)工业铁路信号控制与智能调度产品的销售模式
公司工业铁路信号控制与智能调度产品的主要客户主要为冶金、矿山、石化、港口、电力等行业的国有大型工矿企业。公司主要采用公开投标方式,面对市场直接销售。针对公司核心产品专业化程度高、技术难度大等特点,公司积极采取多种技术营销方式拓展市场,包括定期组织召开面向客户与大型行业设计院所的技术研讨会及新产品推介会,参加行业产品展销会,在重点销售市场发展本地专业的市场服务商协助公司进行区域市场开拓,积极利用行业专业杂志等渠道对产品进行全面宣传等。另外,公司还凭借优质的产品和高效的服务,通过现有客户成功应用的案例以及树立的良好行业口碑进行品牌传播,以此带动新客户、新应用领域的拓展。
(2)信息系统集成及技术服务的销售模式
公司信息系统集成及技术服务的主要客户为教育、医疗、政务等领域的事业单位或政府部门等。公司及子公司直接面向市场,通过招投标、商务谈判等方式获取业务。
(三) 所处行业情况
1、行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
公司主要产品为工业铁路信号控制与智能调度产品,根据中国证监会发布的《上市公司行业分类指引》,公司所处行业为第C37类:“制造业”之“铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业”。根据国家统计局《国民经济行业分类(GB/T4754-2017)》,公司所处行业为第C类:“制造业”之“铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业”之“铁路专用设备及器材、配件制造”(编号3716)。
公司业务所属行业是国家大力发展的战略性新兴产业,国家出台了一系列鼓励政策。 《中国制造2025》、《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》等国家宏观规划及文件均明确提出支持和鼓励本行业发展。在地面工业铁路领域,国家出台的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》及《关于加快推进铁路专用线建设的指导意见》等政策,提出积极调整运输结构,发展绿色交通体系,优化调整货物运输结构,大幅提升铁路货运比例,进一步加快推进铁路专用线及专用铁路建设;在矿山领域,国家出台的《“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动》、《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》等政策,提出加快推进矿山企业信息化、智能化改造,提高矿山安全保障能力。国家政策的大力支持,为本行业发展带来前新的机遇。
从行业技术发展历程、国家政策导向和产品实际市场需求看,工业铁路信号控制与智能调度行业的技术路线是从以PLC与计算机控制、工业现场总线、计算机网络管理信息系统和GIS等技术为代表的自动化、数字化和信息化,向以全电子容错设计、人工智能、大数据与云计算、5G和工业物联网等技术深度融合的智能化和无人化方向发展。同时,在上述发展趋势下,工业铁路信号控制与智能调度产品生产厂商的业务支撑服务平台逐步升级为基于云服务、大数据的智能化业务支撑平台。
当前及未来一段时期,我国工业铁路面临着国家“公转铁”政策带来的大量新建专用线及专用铁路、智能化矿山建设、存量规模较大的工业铁路信号控制与智能调度产品的建设和升级改造的重大机遇,市场空间广阔。此外,工业铁路信号控制与智能调度产品还面临着向城市轨道交通、旅游专线市场拓展的重大机遇。同时,随着国家“一带一路”战略的深入推进,我国承建了众多非洲、中亚、南美等发展中国家的矿产开采建设项目,产品潜在市场容量广阔。
2、公司所处的行业地位分析及其变化情况
公司自成立以来,一直专注于工业铁路信号控制与智能调度领域,坚持技术创新驱动的发展战略,高度重视核心技术的创新与积累,形成了领先的核心技术体系。公司是目前国内同时拥有地面工业铁路和矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品的科技型企业,地面标准轨信号控制产品GKI-33e是国内首套通过系统级SIL4认证的全电子计算机联锁系统产品,研制生产的矿井轨道电机车无人驾驶系统在多个矿业集团现场示范应用,是目前国内可同时在煤矿、金属矿应用的产品。
公司是国家高新技术企业、国家创新型企业、国家知识产权示范企业、工信部认定的专精特新“小巨人”企业,建有分布式控制技术国家地方联合工程研究中心、安徽省矿山物联网与安全监控技术重点实验室、安徽省铁路智能运输安全关键技术与装备工程技术研究中心,也是安全关键工业测控技术教育部工程研究中心共建单位。相关产品核心技术成果获得国家科学技术进步二等奖、国家安全生产科技成果一等奖、国家信息产业重大技术发明、中国专利优秀奖及安徽省科技进步一等奖等重大科学技术奖项;主持了国家863计划项目1项、工信部电子信息产业发展基金项目4项、科技部国家国际科技合作项目1项等国家重大科研项目,参与了国家863主题项目1项;主持制订国家标准1项,参与制订国家标准5项;获得国家重点新产品认定7项;截至报告期末,公司拥有发明专利共56项,实用新型专利55项,外观设计4项,软件著作权34项。
公司长期专注并深耕于工业铁路信号控制与智能调度领域,通过持续的自主创新与市场开拓,在行业内树立了良好的品牌形象,综合竞争优势明显。近年来,公司行业地位及市场竞争力不断提升,产品应用领域不断扩大,面临着国家产业政策大力鼓励本行业发展以及行业向智能化、无人化方向发展的重大机遇,公司未来市场发展空间广阔。
3、报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势 从行业技术发展历程、国家政策导向和产品实际市场需求来看,工业铁路信号控制与智能调度行业的技术路线是从以PLC与计算机控制、工业现场总线、计算机网络管理信息系统和GIS等技术为代表的自动化、数字化和信息化,向以全电子容错设计、人工智能、大数据与云计算、5G和工业物联网等技术深度融合的智能化和无人化方向发展。同时,在上述发展趋势下,工业铁路信号控制与智能调度产品生产厂商的业务支撑服务平台逐步升级为基于云服务、大数据的智能化业务支撑平台。
(1)工业铁路信号控制全电子化、运输作业无人化的新技术发展
1)工业铁路信号控制系统向全电子化的新技术方向发展
以计算机联锁为代表的铁路信号控制系统是保证铁路运输安全和运输效率的核心关键系统,是整个轨道交通的大脑和中枢神经。目前,国内投入使用的计算机联锁系统多为从电气集中联锁过渡发展起来的,是一种计算机联锁加重力型继电器执行的系统,其信号基础设备(如道岔、信号机、轨道电路)的控制和状态采集仍然由继电器组合电路来完成。由于系统仍然使用部分继电器实现控制功能,因此还遗留继电器接点封连、线路短路、继电器日常检修维护困难等不足,而且计算机联锁中所保留的继电器执行电路同样存在接点配线及焊接接点多,有人为封连接点或线路混线的安全隐患;并且系统结构还是以双机热备结构为主,安全性等级不能达到国际上最高的安全完整性等级(SIL)要求,部分具有先进结构的计算机联锁系统核心部件由国外引进,知识产权受制于人。
国内的计算机联锁系统厂商已开始采用“二乘二取二”、“三取二”等冗余结构,开发拥有自主知识产权,符合铁路信号安全技术发展方向的计算机联锁产品,并积极进行SIL认证。在计算机联锁系统的开发中,有些系统采用以已取得认证的安全计算机为平台,在此基础上进行计算机联锁系统的开发,其接口电路相当多地保留了原有继电器组合电路,未经过系统级SIL等级认证,系统复杂庞大、模块化程度低且故障率高。
目前的计算机联锁系统主流发展趋势是在设计阶段就对从联锁机、通信机到接口执行模块的全系统结构进行整体的安全性、可靠性、可用性与可维护性分析,设计实现完全符合SIL4等级的全电子化计算机联锁系统。全电子计算机联锁系统已成为国家铁路及工业铁路信号系统领域主流发展趋势和主要技术路线。
2)铁路站场无人化作业是工业铁路行业未来的技术发展趋势
在工业铁路信号控制与智能调度领域,目前的信号控制系统还只能实现进路、道岔、信号之间的联锁控制,尚没有对环境因素进行感知并作为联锁条件;铁路运输作业过程主要由人工完成,车列运行依靠司机、调车员、连接员的人工操作。随着人工智能、工业物联网、5G等技术的不断发展,工业铁路站场正在向着智能无人化作业的方向发展,这其中包括了机车无人驾驶、车辆精确定位与跟踪、车列自动编组与解编、货物装卸自动化、智能化运输调度决策等新技术的发展,最终要实现全自动无人化作业。
针对上述发展趋势,公司积极部署新技术、新产品的研发,目前已经在基于WLAN的矿井井下电机车无人驾驶系统、GKS-37i 列车自动监控系统等方面取得突破,相关产品已在多个工业站场投入应用。未来还将继续开展基于 5G 的矿井机车无人驾驶及移动目标精确管控系统研发及产业化,以及基于AI与IIoT的铁路站场智能无人化作业系统研发及产业化。
(2)基于云服务的工业铁路业务支撑平台的新服务模式
工业铁路信号控制与智能调度产品的典型特点是根据用户条件进行定制化设计与制造,属于专用用途的复杂系统,由专门开发的软硬件设备组成。部分客户在系统使用过程中维护维修可能存在一些困难,而这些设备都是安全相关的信号控制与调度设备,如出现问题不能及时有效处理,将会对生产效率产生影响,因而需要设备供应商及时提供相关的技术服务支持。
采用大数据、云计算、人工智能等技术建设基于云服务的工业铁路业务支撑平台,是可以有效解决上述问题的新服务模式。这类业务支撑平台通常由智能维护云服务系统、智能调度云计算系统、工业铁路信号装备全生命周期数字孪生仿真服务系统、工业铁路行业服务网站构成。建成后可以为各地用户提供在用系统的远程维护保障支持、远程系统仿真验证测试、云端数据分析与计算等服务。
随着国家“一带一路”战略的深入推进,公司将会承建更多的国外工业铁路信号控制与智能调度项目,对远程服务能力的需求将会日益迫切。目前,公司正在积极筹划部署建设基于云服务的工业铁路业务支撑平台,通过这种高效的服务模式努力把为客户服务的能力提升到新的高度。
(四) 核心技术与研发进展
1、核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
公司自成立以来,长期专注并深耕于工业铁路信号控制与智能调度技术领域,形成了具有完整自主知识产权的、以铁路信号安全完整性技术和防失爆设计技术为代表的核心技术体系,在地面工业铁路信号控制与智能调度、矿井井下窄轨信号控制与智能调度两大领域中都取得了众多自主研发的科技成果。
2016年6月,公司“GKI-33e全电子计算机联锁系统”通过德国TüV南德集团国际最高安全等级SIL4认证,成为国内第一套通过系统级(联锁平台+全电子执行单元)SIL4认证的全电子计算机联锁系统产品,拥有完整自主知识产权(内嵌软件独立研发,未使用国外操作系统),总体技术在工业铁路领域内具有较强的竞争优势,标志着公司的核心技术产品得到工业铁路领域的广泛认可,实现了联锁核心部件的进口替代,该系统在2021年获得安徽省科技进步一等奖。另外,2021年公司专利技术“一种车厢内置式高速列车走行部件在线故障检测装置”获美国、德国发明专利授权,该发明在轨道交通车辆在线监测与控制技术研究方面填补了一项国内空白,为公司开拓国际市场、提升企业影响力打下坚实的基础;“基于5G的矿井机车无人驾驶及移动目标精确管控系统研发及产业化”获“2021 年制造业重点领域产学研用补短板产品和关键共性技术攻关任务揭榜”称号;“基于大数据的工业铁路智能运维平台关键技术研发”获批合肥市关键共性技术研发和重大科技成果工程化项目等。
报告期内公司核心技术未发生重大变化。主要包括2项平台技术和18项产品技术,具体情况如下:
(1)平台技术
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
1 | 工业智能
感知与分
布式实时
控制技术 | 将传感信号检测与智能信
息处理、计算机通信相结
合,实现对象物理状态、身
份位置、行为特征的提取;
以现场总线、工业以太网
以及工业无线网络等工业
现场网络为基础,通过建
立设备之间、设备与控制
中心之间的信息传输通
道,实现大范围工业现场 | 该项技术主要体现在公司具备多
类工业智能感知设备的设计开发
能力,包括电磁感应传感器、数
字化检测装置、无线传感器(网
络)、RFID电子标签、多射频电子
标签、UWB精确定位设备、总线式
智能传感器、通用I/O模块等,是
公司多项产品技术的来源。在分
布式实时控制技术方面,公司在
现场总线以及网络操作系统、采 | 自主研发 |
| | 的系统级控制功能,对于
实时性、可靠性以及控制
安全性有很高要求。地面
工业铁路信号控制与智能
调度、矿井井下窄轨信号
控制与智能调度的多项产
品属于工业智能感知与分
布式实时控制系统 | 用二乘二取二架构的总线通信、
工业以太网及WLAN、自组织无线
网络等分布式系统通信技术,以
及大范围、分布式监测监控系统
的调度控制策略、分布式智能计
算方法、基于物联网结构的数据
集成处理分布式控制系统的安全
完整性设计等方面都有丰富的技
术积累,为公司各类系统的研发
提供了重要的基础性支撑 | |
2 | 工业嵌入
式系统与
控制软件
开发技术 | 工业嵌入式系统开发技术
主要包括了工业嵌入式系
统应用设计、嵌入式软件
开发、嵌入式系统仿真与
测试、信号检测与接口设
计、工业网络协议、可靠性
安全性设计、低功耗设计
等多个方面。控制软件开
发技术包括实时任务调度
技术、网络软件设计技术、
控制组件技术、软件测试
技术、代码移动与执行技
术等 | 该项技术主要体现在公司具备了
较强的工业嵌入式系统的开发能
力,包括基于单片机及ARM的嵌入
式控制器、嵌入式移动终端、嵌
入式软件、嵌入式设备的防失爆
设计、嵌入式机器视觉等,为公
司的多项产品研发提供了技术来
源。工业控制软件方面,在软件
的数据-程序分离、设备配置的图
形组态、多种系统的调度控制形
式化建模及算法优化、软件测试
与软件可靠性分析等方面的软件
技术,为公司在工业铁路信号控
制与智能调度软件方面的研发提
供了基础支撑 | 自主研发 |
(2)产品技术
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
1 | 铁路信号
安全完整
性技术 | 从系统、设备、通信、软件
等不同层次,分别采用特别
的系统架构、设计与分析方
法和故障导向安全的措施,
保证系统安全等级达到
SIL4等级,保障铁路信号系
统、矿井运输监控系统相关
产品的安全性 | 采用该项技术设计的全电子计算
机联锁系统获得国际最高等级的
安全完整性SIL4 认证。该项技术
中通过两路隔离式动静换能电路
联合安全电路、以及双路控制的
振荡器电路实现安全与门功能,
对于保障联锁系统安全性有重要
作用;此外,采用安全电路进行
互锁,两系主机形成互斥的关系,
避免了单系检测的故障;信号系
统安全电源的控制电路,当系统
宕机时,保证同时断开两系的电
源,克服了安全隐患 | 自主研发 |
2 | 防失爆设
计技术 | 对于在爆炸性环境下使用
的产品和系统,通过电气、
电路、结构、工艺等方面的
安全性设计,保证在设备发
生故障、事故等意外情况
下,将设备中的能量释放限
制在规定的空间和等级范
围之内,不致引发环境的爆
炸 | 采用该项技术设计的产品取得矿
用产品安全标志证书31项,包括
矿用隔爆兼本安型稳压电源、矿
用隔爆兼本安型信号机等,通过
隔爆电器断电开盖装置、本安电
源输出保护的自动恢复电路、隔
爆电器浇封型线缆连接装置、内
置铰链机构的矿用隔爆计算机装 | 自主研发 |
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
| | | 置、隔爆电器浇封型本安按钮装
置、矿用防爆外壳等措施,可有
效提高矿用设备的防失爆性能 | |
3 | 控制系统
总线的安
全冗余通
信技术 | 该技术采用了冗余的结构
设计、加强的差错控制技
术、特定的通信机制,可极
大提高总线通信的安全完
整性指标,使得总线通信具
备了自诊断能力,可构建工
作稳定可靠、实时性高、具
有本质安全特性的高安全
性通信网络 | 该项技术可以实现CAN总线的热
备冗余通信;采用地址冲突检测
方法,确保系统中从机地址唯一
性,避免地址冲突;构建了计算
机联锁系统之间的联系电路通信
方法;采用FSK通信电路及其通信
方法,有效解决了远程硬件模块
的硬复位问题;实现了以太网可
配置级联电路 | 自主研发 |
4 | 工业环境
下的精确
定位技术 | 在地面工业铁路信号控制
与智能调度领域中主要是
GPS、北斗技术的应用,包括
定位终端设备设计、差分基
站布置、定位校准方法、目
标跟踪算法等。在矿井井下
窄轨信号控制与智能调度
领域中,主要是井下封闭空
间的超宽带(UWB)精确定位
技术,包括UWB标签与基站
设计、无线定位基站布置、
多目标定位通信协议、移动
目标高速定位方法等 | 该项技术可基于轨道电路与DGPS
系统,实时追踪计算出机车和车
皮行驶的精确位置,提高系统的
安全控制能力;采用多路频率检
测,提高了机车速度检测的实时
性,为轨道车辆的定位提供速度
信息;采用UWB无线通信,实现工
业环境下各类移动目标的定位问
题,实现限定区域内的实时巡检 | 自主研发 |
5 | 面向复杂
环境的车
地通信技
术 | 采用多射频复合的传输方
式构造出冗余的多个传输
信道,保证了通信的可靠
性;通过频点自动切换算
法、多信道自动分配算法、
故障自诊断等,有效地抑制
了干扰,显著降低了传输延
迟和切换时间,实现了高可
靠性、高安全性、高通信容
量的车地通信系统,保障了
行车安全 | 一体化双频复合电子标签,可以
解决车皮物料需要同时能够远
距、近距识别的问题;采用自组
织网络实现的移动群体目标识
别,可以有效提高群体目标的识
别速度;具备机车运输信号控制
功能的矿井Wi-Fi基站以是井下
车地通信的基础支撑,可以提供
高效的通信功能 | 自主研发 |
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
6 | 工业铁路
物流自动
化软件设
计技术 | 根据企业生产的实际需求,
采用可视化技术和人工智
能技术取代传统的根据工
人经验人工编制计划的方
式,自动产生最优的调度计
划,提高了计划的质量,减
少调动车列的次数和距离,
从而降低了损耗,提升了生
产效率。该技术还让管理者
能够清楚了解车辆情况、库
存情况、货物的流向与周转
情况;还可与调度指挥系统
接口,自动完成调度计划,
实现无人化作业 | 该项技术包括了铁路运输物流智
能调度系统及其车辆位置跟踪方
法、调度计划生成方法以及具有
任务预测功能的工业铁路移动货
检/车检方法,可实现工业铁路车
辆位置的跟踪、铁路运输调度作
业计划的智能编排、货检/车检的
现场实时作业,对于建立完善的
工业铁路物流自动化管理的具有
关键作用 | 自主研发 |
7 | 工业铁路
调车作业
与铁水运
输无人化
控制技术 | 通过车地通信网络接收企
业级的列车自动监控系统
的调度命令,利用自身采集
的机车运行状态和参数,依
据专门的障碍物识别算法、
防碰撞算法和智能安全控
制策略进行计算,自主控制
机车的运行,执行调度命
令,完成机车与运输铁水的
鱼雷罐车的自动摘挂、罐车
与出铁口的精确对位、罐车
的转运等调车作业 | 该项技术通过铁路车辆摘挂作业
电子感应器及其自动感知方法,
对车辆进行自动挂接状态判断,
对铁水运输自动化管理可发挥重
要作用;利用轨道电路的占用、
空闲时间,结合所采集的机车行
驶速度,实时计算出机车在铁路
上行驶的准确位置,并进行安全
控制;机车用车载作业仪为机车
的电子化摘挂作业提供基本条件 | 自主研发 |
8 | 智能化列
车自动监
控技术 | 该技术采集所有调度指令、
设备状态、环境信息,通过
统一平台的分析运算后,输
出对固定和移动设备的控
制指令,指挥各个子系统协
同运行,实现机车启停与运
行、车列摘挂、信号与道口
的开放和关闭。该技术还具
有作业安全防护功能,在自
动办理作业进路过程中,除
检查传统的信号联锁关系
外,还检查预先设定的特定
条件,做到在提高效率的同
时确保生产安全 | 该项技术基于状态图方式实现半
自动闭塞联锁逻辑,避免了软件
实现继电器逻辑的复杂过程,提
高了计算机联锁系统的可靠性和
可维护性;通过对ATS系统中安全
相关命令实现二取二运算,两台
服务器互为热备,提高了ATS服务
系统的安全性及可用性;在列车
速度计算方法上,通过比较两个
速度传感器测速是否一致来进行
空转/打滑判断,可以确保提供正
确的测速结果,提高了系统可靠
性 | 自主研发 |
9 | 全电子高
安全等级
轨道运输
系统设备
状态的检
测技术 | 该技术包括了二取二的交
流连续式轨道电压检测装
置、轨道电路电子接收器、
电涡流式计轴器,主要用于
检测轨道上的列车占用状
态,以及检测道岔开通方向
的道岔表示检测方法。 | 该项技术通过微处理器系统,根
据轨道电压变化情况判定轨道占
用或空闲的表示状态,实现了轨
道表示状态检测的电子化;此外,
还可以采用二取二结构的两个独
立且隔离的运算通道,进一步提
高检测的可靠性和安全性;轨道
计轴传感器采用电磁感应原理,
通过非接触测量方式实现了对铁 | 自主研发 |
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
| | | 路车辆轮轴数量的检测,提供了
在轨道电路不适应的环境下检测
轨道占用状态的方法;在CBTC系
统中利用轨道计轴器,还可以提
高列车的运营效率 | |
10 | 工业铁路
GIS地图
生成技术 | 该技术采用特定的算法,对
车载的DGPS坐标采集器和
地面的计算机联锁系统中
轨道电路检测的状态进行
数据融合,通过列车的运行
获得轨道线及绝缘点的GPS
坐标,自动生成需要的GIS
地图 | 该项技术实现对铁路站场线路及
区段绝缘点GPS坐标的自动精确
测绘,可以极大地减少工业铁路
GIS地图测绘的成本和难度 | 自主研发 |
11 | 矿井运输
监控系统
调度技术 | 矿井运输监控系统调度是
对于井下机车车辆进行作
业路径设置、信号/道岔自
动控制、运行位置跟踪的全
部技术管控过程。在机车车
辆每次开始行驶时,由调度
员输入调度命令,然后计算
机系统根据命令对列车的
运行进行计算、监测、监控 | 该项技术针对矿井井下机车和胶
轮车的运输进行实时监控调度,
包括进路调度、任务调度、任务
串调度等模式,可以大幅改善井
下运输安全与效率;此外,通过
地面调度服务器将配矿调度指令
发送给矿石装载点的放矿控制器
以及机车上的车载控制器。可提
高装矿效率和合格率 | 自主研发 |
12 | 矿井机车
无人驾驶
技术 | 矿井机车无人驾驶是运用
人工智能(AI)技术及在宽
带无线通信的支持下,实现
井下机车在轨道上执行运
输任务的无人化操作。矿井
机车无人驾驶的模式分为
遥控驾驶和自主运行两种 | 通过无线通讯方式在轨旁和车载
设备相互传输信息。车载设备实
时分析前方路况状态,进行障碍
物检测,上报工况信息和路况信
息,并接收地面系统下发的控制
指令或者自主控制机车运行;通
过无源信标读卡器与无源信标通
讯,读取无源信标的信标号,完
成机车的精确位置自动调整,提
高了机车无人驾驶的定位精度;
采用混合运行模式,可实现无人
驾驶机车与未改造完全的人工现
场驾驶的机车混合运行的场景,
提高了工况的适用性 | 自主研发 |
13 | 矿井综合
自动化信
息系统集
成技术 | 矿井综合自动化是采用工
业物联网的系统架构,将矿
井生产中的采掘、通风、提
升、供电、运输、排水等各
个环节实现自动化联动控
制,并且对它们实施集中的
数据监测,形成集数据、图
像、语音为一体的全矿井安
全、生产指挥调度监视监控
平台 | 该项技术能够集成矿井生产中各
种不同类型、不同技术体制的专
用业务子系统,实现全矿所有数
据的集中,并通过对数据的有机
整合,依据联动预案实现各个子
系统之间信息共享及控制联动;
各业务子系统共享数据库和联动
预案库,可以依据需求灵活地实
现联动操作,可大幅提升控制系
统的集中调度范围,以及紧急事
故的应急处理能力 | 自主研发 |
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
14 | 矿用电动
/气动转
辙机一体
化安全控
制技术 | 该技术包括了电动/气动转
辙机安全型控制器、道岔过
车拒动方法以及转辙机控
制按钮的安全检测技术。电
动/气动转辙机安全型控制
器采用双MCU作为控制核
心,内嵌软件冗余计算,对
输入信号及输出信号均进
行复核处理,在故障状态发
生时可自动进入安全工作
模式。道岔过车拒动是对道
岔区间的车辆通过情况进
行实时检测,在过车情况下
拒绝控制道岔动作的安全
保障机制。转辙机控制按钮
的安全检测方法,采用双重
信号检测,可有效解决由于
按钮抖动、触点粘连等带来
的误检测,提高设备的安全
性 | 该项技术能依据过车计轴检测结
果,防止过车时道岔误动,是道
岔安全控制的关键技术;道岔控
制器采用双MCU,对输入信号及输
出信号进行复核处理,以动态信
号作为隔爆按钮和道岔位置的检
测信号,提高了安全可靠性;双
路按钮检测能够有效解决由于抖
动、触点粘连等带来的误检测;
采用动态脉冲时序信号实现对四
线制直流电动转辙机道岔的安全
测控和数字化管理;气动道岔通
过设置转力臂,改进了气动道岔
伺服机构与道岔拉杆之间的安装
方式,避免了因轨道积水造成的
气缸损坏问题,提高了气动道岔
伺服机构的工作稳定性 | 自主研发 |
15 | 轨道目标
检测技术 | 运用机器视觉处理方法将
前/后方轨道路况画面进行
实时解析,获取前/后方目
标的有无及距离信息,既包
括巷道轮廓、车线/轨线、交
叉道口等静态目标的识别,
也包括车辆设备、行人、障
碍物等动态目标的检测 | 该项技术使用激光雷达扫描数据
并结合图像识别方法进行融合判
断,可以实现低照度环境下矿井
无人机车运行前方的障碍物检
测,控制轨道车辆的运行状态,
使得无人机车运输过程中的行车
安全得以保证 | 自主研发 |
16 | 车辆和现
场设备故
障在线检
测与分析
技术 | 该技术分为车载和轨旁两
大系列,通过对多种传感器
检测数据的融合分析,建立
故障特征模型,能够准确识
别和定位故障点,提前预测
故障的发生,实现对运行的
车辆、现场设备和电缆的远
程在线诊断,降低车辆运行
风险以及故障对生产效率
的影响 | 该项技术通过在控制信号与电路
传输信号之间采用电器隔离,实
现了短路故障保护且故障解除可
自识别与恢复功能,可有效防护
关联设备和信号传输线路安全;
通过对信号电缆之间的绝缘测
试,保护系统的线路安全;针对
长期无人值守的铁路信号机械室
环境温度进行实时监测,可以有
效降低火灾发生的危险 | 自主研发 |
17 | 现实环境
与虚拟仿
真相结合
的调试技
术 | 通过实物与计算机仿真软
件的混合运用,方便地在项
目现场搭建出可以人工设
置故障又能观察到实际控
制结果的仿真平台,高质量
地完成对系统的全面测试。
还可用于对驾驶员或调度
员进行紧急故障处理的培
训,提高用户应急处置能力 | 该技术通过界面控件来设计测试
用例的方式,替代传统的采用脚
本的方式设计测试用例,使得测
试软件的易用性、易扩展性和易
维护性可得到很大提升,可以大
幅降低测试人员工作量 | 自主研发 |
18 | 安全相关
产品生产 | 根据产品的属性设计相应
的陪试平台,模拟待测产品 | 该技术使用模拟驾驶平台、车辆
模拟器、计算机联锁,轨旁电子 | 自主研发 |
序号 | 技术名称 | 技术介绍 | 技术先进性及其具体表征 | 技术来源 |
| 过程的自
动化技术 | 外接真实负载的接口特性,
实现与待测产品的交互,测
试待测产品的各种技术指
标并自动判断测试是否通
过。该技术通过可视化的、
友好的人机界面来设计测
试用例,测试平台自动执行
用例完成测试,实现了生产
过程的自动化测试 | 单元、参考信号发生器、参考环、
BTM及列车自动保护系统等设备,
可以真实模拟车载BTM经过线路
一系列应答器的报文采集动作,
便于车载BTM的可靠性测试 | |
(未完)