附件2：《北斗监测型接收机产品标准》（征求意见稿）地方标准编制说明

《北斗监测型接收机产品标准》（征求意见稿）地方标准编制说明任务来源本标准制定项目来源于湖南省市场监督管理局2022年第一批地方标准制修订项目计划。结合我省在北斗领域的产业集群、科技创新和应用场景三大方面的目标，基于在结构安全监测领域的北斗应用实际情况和我国该行业的标准状况，制定了本标准。由湖南联智科技股份有限公司牵头负责本标准的具体制订。制定标准的目的、意义及原则1、目的、意义变形作为运动的基本规律是普遍存在的，自然界中的各种物质或多或少都在发生着变形，在合理的范围内变形是被允许的，某些合理变形甚至有积极作用，但是对于需要进行安全监测的形变体，其变形量超出一定阈值会引发不安全事故，如自然发生的地质灾害、大型结构物垮塌都与变形有着密切联系。全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem:GNSS)是包含全世界各个卫星导航系统及其増强系统的总称，主要功能是向每一个用户提供其所需要的高精度、实时导航、实时定位和授时等方面的服务。目前全球导航系统主要有四大系统，分别为BDS、GPS、GLONASS和Galileo。四大导航系统总共约120颗卫星共同组成GNSS全球卫星导航系统。各个导航系统可组合应用，提供给用户更高精度的观测数据、更可靠的卫星导航定位等服务。随着GNSS接收机硬件和软件的不断发展，特别是随着我国北斗导航卫星系统的逐步完善，GNSS用于变形监测越来越普遍。相比于GPS，北斗卫星在我国境内的高度角更高，全天平均可见卫星数更多，随着北斗导航系统的加入，GNSS的精度和稳定性有了进一步的提高，使其在地质灾害和结构安全监测方面表现出独特的优越性。GNSS具有以下优势：①测量精度高。GNSS静态相对定位精度已达到毫米级甚至更高，动态测量精度亦显著提高，平面和高程标称精度分别达到10mm和20mm，能满足特大跨径柔性桥梁振动监测要求。②采样率高。目前GNSS采样率高达20Hz，甚至100Hz，按照尼奎斯特采样定律，能满足通常像桥梁等特殊结构振动频率0.1~10Hz范围内的测试需求。③自动化程度高。GNSS接收机的数据采集工作是自动进行，而且为用户预留了必要的接口，易实现数据采集、传输、处理、分析、预警的全自动化，并且无需人工值守。④四维监测。GNSS不仅能够进行高精度三维位移测量，而且能获取精度达3×10-5s的时间信息。⑤全天候监测。GNSS接收机在任何时段、全球绝大部分位置都可接收到工作卫星信号，且不受气候条件限制，在风雪雨雾恶劣天气中仍能正常工作，易实现连续监测。基于当前北斗卫星导航技术的成熟以及定位性能的不断提升，近年来，将卫星定位数据用于结构安全监测领域的应用场景和规模不断扩大，取得了很好的社会和经济效益。但是当前市场上的北斗定位技术的关键终端——“北斗接收机”的产品质量良莠不齐，功能定位模糊，并没有面向结构安全监测领域的专用监测型接收机。导致在结构安全监测领域的北斗接收机性能成了显著影响监测效果的一个制约因素。为此，本标准从大量的北斗安全监测项目实际经验入手，对北斗监测型接收机的技术要求、检验方法、质量评定程序、标志、包装、运输、贮存以及使用说明做了规定和要求，有利于进一步规范北斗监测型接收机的设计和生产流程，推动北斗导航系统在结构安全监测领域的应用和发展。同时，本标准的颁布与实施，将为我省监测型北斗接收机的生产企业的生产和各级政府开展对该产品质量监督检验提供科学依据。2、制定标准的原则本标准制订主要依据GB/T1.1-2020的要求进行，制定原则如下：1）先进合理性。根据行业北斗监测型接收机的实际技术参数和生产质量情况，尽可能采用通用要求和试验方法，保证标准的先进性和合理性；2）科学指导性。本着促进我省在北斗领域的产业集群、科技创新和应用场景等方面的良性发展，提高北斗系统监测的效果和质量，促进经济发展的原则，在大量实际北斗监测项目的运营经验总结和北斗接收机的开发优化经验基础上，确定北斗监测型接收机的的产品标准，保证该文件具有较强科学指导性。3）协调一致性。本标准与所涉及的相关标准应协调一致，以保证北斗监测型接收机在研制、生产、使用和检验之间的协调性，增强标准的实用价值。三、参加单位本标准主要起草单位：湖南联智科技股份有限公司、湖南大学、湖南师范大学、长沙金维信息技术有限公司、中南大学、湖南联智监测科技有限公司、湖南交通职业技术学院、深圳市集众思创科技有限公司、长沙理工大学、湘潭大学。四、工作简要过程湖南联智科技股份有限公司从2016年开始就尝试利用北斗卫星导航系统进行结构安全监测方面的研究和项目应用。期间经历过外购设备进行系统集成、自研关键监测设备、自研数据采集设备、自研组网通讯设备以及自研北斗接收机等各个阶段，对应用于结构安全监测场景的设备有很丰富的使用经验，当前共在各类结构物上部署监测设备超过一万套，持续运营多年，累计监测数据条数达百亿级别。2021年11月，湖南联智科技股份有限公司在前期资料搜集、市场调研、研究试验和应用推广的基础上，依据相关标准申报规定向湖南省市场监督管理局提出了标准申报计划并提交了相关资料。2022年1月，标准制定任务下达后，湖南联智科技股份有限公司会同湖南大学、湖南师范大学、长沙金维信息技术有限公司、中南大学、湖南联智监测科技有限公司、湖南交通职业技术学院、深圳市集众思创科技有限公司、长沙理工大学、湘潭大学等单位迅速组织成立了《北斗监测型接收机产品标准》标准起草组，并召开了项目启动会议。会上确定了标准制订原则、标准大纲并明确了具体分工和时间安排，开始了标准制定工作。标准起草组根据计划要求，结合高校的科研情况，企业生产和市场情况，深入到科研、生产、使用和项目业主单位等进行调查摸底，广泛听取了大家对北斗监测型接收机的使用意见和建议，最终通过查阅相关标准结合实际使用经验，对标准的范围、技术指标进行了充分讨论，确定了该项标准制定的范围、主要技术内容和考核指标值。标准起草过程具体分为3个阶段。1）考察调研阶段2022年1月～2022年10月，标准起草组按工作计划，基于各自的分工，对所负责的章节内容进行了广泛而深入调研。通过综合考虑国家北斗卫星导航系统的建设及规划情况，国内定位板卡、通讯模组等接收机核心部件的现有技术水平，差分解算技术软件程序流程及性能，终端用户对接收机的实际使用需求等各方面的因素，初步形成了北斗监测型接收机应当具备的功能和具体技术参数要求。2）撰写初稿阶段2022年10月～2023年5月，起草组基于前期的调查研究和初步形成的北斗监测型接收机功能参数要求，按照按照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》的规定起草了标准初稿，并多次组织召开全体会议讨论和修改，完善了标准初稿内容。3）征求意见阶段。2023年5月～2023年9月，通过微信群、电话、座谈和调研等方式，将初稿发送给各相关的应用企业、科研机构、接收机零部件单位及行业专家，充分征求修改意见，完善标准，形成了标准征求意见稿，在湖南省市场监督管理局网站向社会公开征求意见。五、确定标准主要内容的依据1、标准的内容框架本标准主要划分为以下八部分：1）范围；2）规范性引用文件；3）术语和定义、缩略语；4）技术要求；5）检验方法；6）质量评定程序；7）标志、包装、运输和贮存；8）使用说明；2、主要技术内容的说明根据《北斗监测型接收机产品标准》，重点突出“监测”的特点，依据国家相关标准要求，省内外各相关设计、生产、使用单位的情况反馈，作为此次标准技术条款制定的参考依据。1）本地标与国标GB/T39399-2020项目比较标准的主要技术要求共计15条，设置有对应的检验方法15条。其中有8条技术要求和1条检验方法共计16点具体内容与GB/T39399-2020《北斗卫星导航系统测量型接收机通用规范》标准存在差异，详见表1。表1地标与国标GB/T39399-2020项目差异对比表序号项目GB/T39399-2020标准要求地标标准要求标准水平与检验方法比较1结构与外观组成接收机主机接收机主机（应包含电路板、GNSS板卡、通信模组、倾角和加速度模组等）地标高于国标水平检验方法一致2电气静态测量连续工作时长≥6h≥15d地标高于国标水平检验方法一致3正常工作电压范围12V〜36V9V〜36V地标高于国标水平检验方法一致4整机功耗无此项目≤3W地标高于国标水平5续航时间无此项目≥15d地标高于国标水平6接口与输出接口与输出接收机应有电源接口、差分数据接口和数据下载接口；用于参考站的接收机应有天线接口、1PPS接口、以太网接口、串行接口等；接收机应有电源接口、天线接口、串行数据接口等；地标低于国标水平检验方法一致7数据存储要求存储时间其他接收机连续存储时间长度不应少于１d。其他接收机连续存储时间长度不应少于7d。地标高于国标水平检验方法一致8时间特性冷启动首次定位时间所需时间不应超过120s所需时间不应超过80s地标高于国标水平检验方法一致9温启动首次定位时间所需时间不应超过60s所需时间不应超过50s地标高于国标水平检验方法一致10内部噪声水平内部噪声水平不应大于1mm不应大于0.5mm地标高于国标水平检验方法一致11测量精度倾角和加速度感知器件的精度无此项目倾角的测量范围为±45°，测量精度为0.1°；加速度的测量范围为±2g，测量精度为±1mg。地标高于国标水平12数据处理软件数据处理RTNEX格式转换RTCM32、RTNEX格式转换地标高于国标水平检验方法一致13环境适应性工作温度范围-25℃~50℃-25℃~65℃地标高于国标水平检验方法一致14贮存温度范围-40℃~70℃-40℃~85℃地标高于国标水平检验方法一致15防水、防尘IP55IP67地标高于国标水平检验方法一致16时间特性检验方法重复试验无此项目连续测试10次，取次大值作为测试结果检验方法一致测试结果的获取上，增加了重复试验的要求2）九项与国标差异较大项目的设置理由结构与外观基于监测型北斗接收机重点用于结构安全监测的行业特点，对其组成结构增加了4G、LoRa通信模组、倾角和加速度模组的要求，满足监测场景需要多参数联动，以及大部分野外通讯情况较差的需求。电气基于安全监测场景基本属于静态、高精度监测的情况，以及野外供电困难，大部分采用太阳能供电的现实环境。对接收机静态测量连续工作时长、正常工作电压范围、整机功耗、续航时间都提出了新要求，相关指标高于国标要求。接口与输出本标准对接口与输出的的要求低于国标，因为监测型接收机安装完毕后，基本上不会再有其他的现场操作，关键参数的调整和配置都会通过无线进行，正常会在野外无人的情况下工作2~5年，设置过多的接口一方面会增加生产和设计成本，另一方面会提高设备的故障概率，防护等级失效的可能性变大。数据存储要求本标准设置的数据存储时间要求高于国标，是为了满足野外环境下，当实时通信信号较差导致数据传输速率变慢、信道断续严重等情况发生时，仍可以保证数据的完整性。时间特性本标准对冷启动首次定位时间、温启动首次定位时间的要求高于国家标准，目的是为了满足安全监测场景下多传感器参数联动的要求。当其他监测元器件感知到数据变化超过阈值的时候可以及时关联启动北斗接收机进行定位数据监测，尽量使两者的时间差缩短，保证监测数据的有效和同步。内部噪声水平监测型接收机的一个最主要的特点就是监测的毫米级高精度，一般采用差分定位原理，所以对内部噪声的影响非常敏感，需要尽最大可能降低噪声的水平。本标准在噪声水平上的要求高于国标。测量精度本标准只对静态基线测量精度做了要求，要求与国标一致。对RTK精度不做要求，因为一般监测场景不需要使用RTK定位。同时对监测型接收机新增的倾角和加速度感知器件的精度做了规范和要求。数据处理软件本标准对数据处理软件能处理的数据格式新增了要求，满足接收机常见的标准数据输出格式，能提高其通用能力。环境适应性本标准对接收机的工作温度范围、贮存温度范围防尘防水等级进行了调整，以便更好的适应于野外监测场景恶劣环境的需求。相关指标高于国标要求。时间特性检验方法本标准的时间特性检验方法与国标相同，但是在测试结果的获取上，增加了重复试验的要求，并对试验结果取多次试验的次大值作为最终测试结果，进一步提高了测试数据的准确性。六、对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据无。七、对该标准作为强制性标准或推荐性标准的建议；建议本标准作为推荐性地方标准发布实施。八、标准水平建议，预期的社会经济效果；《北斗监测型接收机产品标准》地方标准的制定改变了行业内对北斗监测型接收机无统一标准的空白，该标准的制定确立了北斗监测型接