发明创造名称：核电站取水口水下环境监测系统
外观设计名称：
决定号：200954
决定日：2020-01-15
委内编号：1F277803
优先权日：
申请（专利）号：201610763867.1
申请日：2016-08-30
复审请求人：阳江核电有限公司 中山大学 中国广核集团有限公司 中国广核电力股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：彭海良
合议组组长：王玮玮
参审员：李彦琴
国际分类号：G01S15/02，G01S15/88
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：?如果权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，相关证据均没有披露其发明构思，也没有给出采用上述区别技术特征的技术启示，目前也没有证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识，且该区别技术特征给权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610763867.1，名称为“核电站取水口水下环境监测系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为阳江核电有限公司；中山大学；中国广核集团有限公司；中国广核电力股份有限公司。本申请的申请日为2016年08月30日，公开日为2016年12月14日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2019年01月11日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用以下对比文件：
对比文件3：CN105059485A，公开日为2015年11月18日；
对比文件4：基于可视化技术的核电站水下机器人地面估计，郭晓旗 等，《机械工程与自动化》，2013年第5期，第1-3,6页，公开日为2013年10月31日；
对比文件5：CN201488894U，公告日为2010年05月26日。
驳回决定所依据的文本为：2018年09月25日提交的权利要求第1-8项，申请日2016年08月30日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-2页、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种核电站取水口水下环境监测系统，其特征在于，包括：
设置于核电站取水口监测区域处的立柱平台(1)、竖直方向设置且与所述立柱平台(1)的立柱固定连接的导轨(2)、可滑动地设置在所述轨道(2)上的监测小车(3)、用于驱动所述监测小车(3)在所述导轨(2)上滑动的第一驱动电机(4)，
所述监测小车(3)包括：可滑动地设置在所述轨道(2)上的监测小车主体(30)、设置在监测小车主体(30)上的水平回转平台(31)、设置在所述水平回转平台(31)上且可随所述水平回转平台(31)转动的监测模块(32)、驱动所述水平回转平台(31)水平转动的第二驱动电机(33)；
所述监测小车(3)还包括：设置在所述监测小车主体(30)上且用于探测所述监测小车(3)的下潜深度的距离传感器(35)、设置在所述监测小车主体(30)上且用于探测所述水平回转平台(31)的转动角度的码盘(36)；
所述导轨(2)和所述监测小车(3)表面均涂覆有防锈蚀和防海洋生物附着的涂层。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测模块(32)包括：声呐(321)和水下摄像机(322)。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述声呐(321)为2维或3维声呐。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置在所述立柱平台(1)上的现场监测单元(5)，
所述现场监测单元(5)，分别与所述距离传感器(35)、所述码盘(36)、所述第一驱动电机(4)、以及所述第二驱动电机(33)连接，用于根据巡检任务指令来控制所述监测小车(3)进行自动巡航监测；
所述现场监测单元(5)，还与所述监测模块(32)连接，用于获取所述监测模块(32)的监测数据。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：设置在岸边控制室中的岸边监测单元(6)，
所述岸边监测单元(6)，与所述现场监测单元(5)和远程控制网络连接， 用于从所述现场监测单元(5)获取监测数据并上传至远程控制网络；
所述岸边监测单元(6)，还用于接收远程控制网络发送的巡检任务指令并将接收到的巡检任务指令发送至所述现场监测单元(5)。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述岸边监测单元(6)与所述远程控制网络之间通过专用光纤链路连接。
7. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：设置在所述岸边控制室中的电源(7)，所述电源(7)与所述岸边监测单元(6)连接。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述导轨(2)通过抱箍固定设置在所述立柱平台(1)的立柱上。”
驳回决定具体指出：权利要求1和对比文件4相比区别在于：1）监测系统设置于立柱平台、竖直方向设置且与所述立柱平台的立柱固定连接的导轨、可滑动地设置在所述轨道上的监测小车、用于驱动所述监测小车在所述导轨上滑动的第一驱动电机，监测小车主体可滑动地设置在轨道上；2）监测系统设置于核电站取水口，用于核电站取水口的水下环境监测，导轨和监测小车表面均涂覆有防锈蚀和防海洋生物附着的涂层；3）监测小车上设有获取水平回转台转动角度的码盘；对于区别技术特征1），对比文件5公开了一种栈桥式取水装置，具体公开了：可用于水库的水质在线自动监测；装置具有桥基1（即立柱平台），导轨6，流量计架8可在导轨6上上下滑动以调整流量计9的位置；工作时，第二滑轮7上的钢丝绳带动流量计架8在导轨6上上下滑动，因此，以上技术特征已经被对比文件5公开，且对比文件5的技术领域与本申请同属于水质监测领域，其在对比文件5中起的作用与在权利要求1中相同，都是调整水质监测装置移动。因而，对比文件5给出了将以上技术特征用于对比文件4以解决其技术问题的启示。在此基础上，为了带动滑轮的钢丝绳移动，使用电机驱动是常规选择；为了固定导轨6，将其固定于如桥墩之类的强度较高较稳定的结构上，是本领域的固定装置的常规选择。对于区别技术特征2），对比文件4已经指出该水下机器人可用于核电站的水域监测，而核电站取水口是核电站所需要监测的一个常规监测点，因此，基于现有技术中的可用于监测水下的水下机器人，根据该监测点的特点适当的删减和保留其部分探测功能，从而对其长期的进行有针对性的监测。此外，在进行海洋环境的水下监测时，对监测装置涂覆防锈蚀和防海洋生物附着的涂层以防止装置在水中被锈蚀和被海洋生物附着，这是水下探测领域的常规操作。对于区别技术特征3），对比文件4已经指出需要获取装置的3D姿态信息，水平旋转角度是一个常见的可以表示3D姿态信息的测量值，在此基础上，使用码盘测量该信息是本领域的常规选择；因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2-4、6-8的附加技术特征，部分已被对比文件4公开，部分属于本领域的惯用技术手段，权利要求5的附加技术特征，部分被对比文件3公开，部分属于本领域的惯用技术手段，因此从属权利要求2-8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年03月28日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，并于2019年04月19日和2019年04月26日提交了复审请求书修改替换页，对权利要求书的修改包括：将从属权利要求4和5的附加技术特征补入权利要求1中。提复审请求时修改的权利要求书如下：
“1. 一种核电站取水口水下环境监测系统，其特征在于，包括：
设置于核电站取水口监测区域处的立柱平台（1）、竖直方向设置且与所述立柱平台（1）的立柱固定连接的导轨（2）、可滑动地设置在所述轨道（2）上的监测小车（3）、用于驱动所述监测小车（3）在所述导轨（2）上滑动的第一驱动电机（4），
所述监测小车（3）包括：可滑动地设置在所述轨道（2）上的监测小车主体（30）、设置在监测小车主体（30）上的水平回转平台（31）、设置在所述水平回转平台（31）上且可随所述水平回转平台（31）转动的监测模块（32）、驱动所述水平回转平台（31）水平转动的第二驱动电机（33）；
所述监测小车（3）还包括：设置在所述监测小车主体（30）上且用于探测所述监测小车（3）的下潜深度的距离传感器（35）、设置在所述监测小车主体（30）上且用于探测所述水平回转平台（31）的转动角度的码盘（36）；
所述导轨（2）和所述监测小车（3）表面均涂覆有防锈蚀和防海洋生物附着的涂层；
所述核电站取水口水下环境监测系统还包括：设置在所述立柱平台（1）上的现场监测单元（5），
所述现场监测单元（5），分别与所述距离传感器（35）、所述码盘（36）、所述第一驱动电机（4）、以及所述第二驱动电机（33）连接，用于根据巡检任务指令来控制所述监测小车（3）进行自动巡航监测；
所述现场监测单元（5），还与所述监测模块（32）连接，用于获取所述监测模块（32）的监测数据；
所述核电站取水口水下环境监测系统还包括：设置在岸边控制室中的岸边监测单元（6），
所述岸边监测单元（6），与所述现场监测单元（5）和远程控制网络连接，用于从所述现场监测单元（5）获取监测数据并上传至远程控制网络；
所述岸边监测单元（6），还用于接收远程控制网络发送的巡检任务指令并将接收到的巡检任务指令发送至所述现场监测单元（5）。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测模块（32）包括：声呐（321）和水下摄像机（322）。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述声呐（321）为2维或3维声呐。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述岸边监测单元（6）与所述远程控制网络之间通过专用光纤链路连接。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：设置在所述岸边控制室中的电源（7），所述电源（7）与所述岸边监测单元（6）连接。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述导轨（2）通过抱箍固定设置在所述立柱平台（1）的立柱上。”
复审请求人认为：(1)本申请所请求保护的系统是应用于核电站取水口（海水）中的，是全天候实时监测核电站取水口不同水深，不同方向水域的水下环境信息监测的，对比文件4应用的场景较简单（无海风海浪，无海水腐蚀），本领域技术人员在海水监测场景中，很难选择高度精密复杂的机器人替换监测小车，由于场景的改变，本领域技术人员需要付出创造性的劳动；(2)本申请通过立柱平台能够保障小车在竖直方向上的移动，对比文件5中的支撑架难以抵抗海风海浪的冲击，难以保证导轨的稳定性；（3）本申请的监测小车结构简单，稳定性强，能够适应海水环境，且竖直方向和水平方向上的驱动方式和结构简单可靠；（4）本申请还采用了现场监测单元和岸边监测单元，虽然对比文件3公开了接收岸站，但对比文件4和5难以形成如本申请一样的监测小车和与其配套的设备，因此对比文件1- 3也无法形成本申请的技术方案；因此修改后的权利要求具备创造性。（5）驳回时机不符合听证原则，希望为发明人提供继续答辩机会。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年05月06日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年03月28日提交复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，其修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的文本为：申请日2016年08月30日提交的说明书第1-7页、说明书附图第1-2页、说明书摘要和摘要附图，2019年03月28日提交的权利要求第1-6项。
2、关于专利法第22条第3款规定的创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，相关证据均没有披露其发明构思，也没有给出采用上述区别技术特征的技术启示，目前也没有证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识，且该区别技术特征给权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
具体到本案：
权利要求1请求保护一种核电站取水口水下环境监测系统，对比文件4（基于可视化技术的核电站水下机器人地面站设计，郭晓旗 等，《机械工程与自动化》，2013年第5期，10月，第1-3，6页）公开了一种基于可视化技术的核电站水下机器人地面站设计，并具体公开了（参见第1-2页）：核电站水下机器人用作核电站反应堆水池等场所执行测查和监测任务；在岸上设置地面站；水下机器人包括水下机器人本体，姿态控制可实现水下机器人的滚转、俯仰、航向3个姿态角的实时控制，必然具有驱动上述姿态控制的电机；地面站系统（相当于现场监测单元）具有运动状态监测显示模块、运动控制模块和任务控制模块，运动状态监测模块通过远程485串口与水下机器人实现实时通讯，将水下机器人的运动姿态，位置坐标以及水下机器人周围环境状态信息及时回传，实时对水下机器人的运动状态监测，运动控制部分包括对于水下机器人运动模式切换，姿态控制和位置控制，运动状态监测显示模块中的反应堆水池虚拟空间辅助声呐和深度计回传信息显示水下机器人位置，因此水下机器人必然具有声呐和深度计，否则无法实现信息的回传；声呐显示模块，用于显示扫描声呐的平面扫描成像图，精确显示水下机器人所在深度及周围环境信息，视频显示模块用于显示水下机器人前后两个摄像机回传的周围环境图像信息，因此上述机器人必然具有水下摄像机（相当于监测模块）；上述地面站系统必然与深度计，驱动电机，声呐和摄像机连接从而实现对于水下机器人的监测和控制。
可以看到，对比文件4即本申请背景技术中描述的以自由移动方式控制的“水下机器人”。虽然动作灵活，行动快捷，使用方便，可以有效的对水下特定区域进行观察。但是水下机器人的巡检操作难度大，对操作员的控制要求较高。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件4公开的技术方案相比，区别在于：1）用于核电站取水口水下环境监测，该监测系统设置于核电站取水口监测区域处的立柱平台、竖直方向设置且与所述立柱平台的立柱固定连接的导轨、可滑动地设置在所述轨道上的监测小车、用于驱动所述监测小车在所述导轨上滑动的第一驱动电机，所述监测小车包括：可滑动地设置在所述轨道上的监测小车主体、设置在监测小车主体上的水平回转平台、设置在所述水平回转平台上且可随所述水平回转平台转动的监测模块、驱动所述水平回转平台水平转动的第二驱动电机；所述监测小车还包括：设置在所述监测小车主体上且用于探测所述监测小车的下潜深度的距离传感器、设置在所述监测小车主体上且用于探测所述水平回转平台的转动角度的码盘；导轨和监测小车表面均涂覆有防锈蚀和防海洋生物附着的涂层； 2）对于监测小车进行实时监测的系统为现场监测单元而并非地面站，并且还包括与现场监测单元和远程控制网络进行连接且设置在岸边控制室的岸边监测单元，岸边监测单元用于从现场监测单元获取监测数据并上传至远程控制网络，以及接收远程控制网络发送的巡检任务指令并将接收到的巡检任务指令发送至现场监测单元。
权利要求1相对于对比文件4所解决的技术问题正是本申请说明书中所提出的问题，即：解决现有技术中水下机器人操作繁琐，固定式声呐观测无法对不同水深、不同水域的海生物实现监测问题。
首先，对于区别技术特征2），对比文件4公开了地面站系统，并且对比文件3（CN105059485A）公开了一种海底原位视频监控及水质监测系统，其中具体公开了（参见说明书第[0019]段）：浮标采集传输系统（相当于本申请的小车）采集数据信息和视频监控，海基浮动平台上设有通信中继和水面监控设备（相当于本申请的立柱平台上的现场监测单元），将浮标采集传输系统采集的数据和视频中转至接收岸站的数据处理系统（相当于本身请中的还包括设置在岸边控制室中的岸边监测单元）；接收岸站负责接收海基浮动平台发送的数据，并发送控制指令到海基浮动平台（相当于本申请的岸边监测单元与现场监测单元连接，用于从所述现场监测单元获取监测数据；岸边监测单元将指令发送至现场监测单元）；由此可见本领域技术人员能够从对比文件3中得到启示，从而将对比文件4中的地面站系统具体设置为现场监测单元和岸边控制单元，另外在监测领域中，岸基平台将监控信号上传至远程控制网络并从远程控制网络接收控制信号，均为本领域技术人员为实现远程控制时的常用技术手段；
而对于区别技术特征1），概括而言其限定给出了一种设置在核电站取水口监测区域处的监测系统架构，采用了沿Z方向导轨上下移动的监测小车，并且监测小车上具有在xy平面上水平回转平台，起到了能够实现在核电站取水口监测区域处进行全方位全天候监测、并且监测系统操作简单的作用。
对比文件5公开了一种用于水库水质在线自动监测的栈桥式取水装置，并具体公开了（参见说明书第[0017]-[0023]段，附图1）：具有桥基1（即立柱平台），导轨6（如附图1所示，其在竖直方向设置与桥基1固定连接），流量计架8可在导轨6上上下滑动以调整流量计9的位置，流量计能够实现水域流量和流速的测定；工作时，第二滑轮7上的钢丝绳带动流量计架8在导轨6上上下滑动, 即对比文件5公开了采用流量计能够在竖直滑轨上上下滑动从而实现流量计位置的调整；可见，对比文件5只是实现了单纯的竖直方向移动，然而该对比文件5未公开其能应用于核电站取水口监测区域处，以及在能够上下滑动的小车上设置具有监测模块的水平回转平台等特征，从而实现在核电站取水口监测区域处进行xyz全方位全天候监测的目的；
而如上所述，虽然都是为了实现对不同水深不同方向的全方位监测，但是对比文件4和本申请采用了完全不同的技术手段，一个是通过控制水下机器人的姿态从而进行相应作业，一个是通过能在导轨上竖直运动以及具有水平回转平台的监测小车。属于为解决相同技术问题采用了不同技术手段的两种不同发明构思。
因此，对比文件4、5均未公开本申请的发明构思，没有给出采用在核电站取水口监测区域处设置如区别技术特征1）中所限定的监测系统设置在核电站取水口监测区域处的立柱平台的立柱上，竖直方向固定连接设置导轨，并将监测小车可滑动的设置在导轨上，使得监测小车可以下潜到可变深度的海域中，而且，监测模块设置在监测小车的水平回转平台上，可以随着水平回转平台转动，以改变监测角度，进而实现了不同水深、不同方向水域的全方位探测的技术手段的技术启示。
此外对比文件3仅涉及“ 浮标采集传输系统4包括水质传感器41、视频摄像头42、 浮标监测仪43、采集处理单元44和通讯传输单元45”，但未公开其具体连接结构，即同样没有披露上述区别技术特征1），也未给出相关技术启示。
目前也没有证据表明上述区别技术特征1）属于本领域的公知常识。
基于该区别技术特征1），本申请实现了不同水深、不同方向水域的全方位探测，这样避免了固定式声呐观测法中，监测范围固定不变，无法对不同水深、不同水域的海生物实现监测的问题，而且该核电站取水口水下环境监测系统相比于水下机器人操作更简单，只需要操作第一驱动电机和第二驱动电机即可，运行可靠性高，实用性强，即该区别技术特征1）给权利要求1请求保护的技术方案带来了有益的技术效果。
因此该权利要求相对于驳回决定列出的证据和公知常识具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）在权利要求1具备创造性的情况下，引用该权利要求的从属权利要求2-6也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）驳回决定及前置意见中认为：关于全天候监测，若想要对特定监测位置进行全天候监测，对比文件5公开了可以采用固定的取水装置对水质在线自动监测，这也就给了技术启示，建立固定的监测装置随时对固定监测点的特定高度特定角度采集数据，即可进行全天候的监测，针对海水的使用环境的例如涂覆涂层、加固立柱等操作是该环境下的常规选择，对于水下机器人的简化，针对具体的探测任务，选择保留必须的探测功能，以降低成本，这是常规选择；对比文件4中已经给出在水下监测时需要获取不同深度、不同角度的数据，对比文件5已经给出高度的驱动的技术启示；对于水平角度的调整控制，对比文件4的水下机器人能够实现水平探测角度的改变，在此基础上，设置水平回转平台和对应的驱动电机以及获取角度信息的码盘，这是水平角度控制的常规设置，上述竖直和水平方向的控制和驱动无法为本申请带来创造性；
对此，合议组认为：首先对比文件5公开了“采用双泵/双管路采水，一用一备，满足实时不间断监测的要求”（参见说明书第[0023]段），也就是说对比文件5公开的是采用双泵/双管路采水从而实现不间断监测的目的，另外其采用流量计架带动流量计在导轨上上下滑动，目的是实现水域流量和流速的测定，因此对比文件5没有公开在能够上下滑动的小车上设置水平回转平台，并在该平台上设置监测模块，从而适应在核电站取水口监测区域处进行全方位全天候监测环境要求的技术构思，并且对比文件4公开了一种核电站水下机器人地面站设计，其机器人能够自由移动，并未公开与立柱平台配合的小车的具体结构，结构与本申请差异较大，也未公开上述技术构思。换句话说，对比文件4是一个独立的自由移动的机器人，对比文件5是一个栈桥取水装置，二者属于完全不同的发明构思，对于本领域技术人员来说，很难想到用一个栈桥取水装置去改进一个“机器人”。那么反过来说，对比文件5是一个栈桥取水装置，把一个自由移动的机器人放到栈桥取水装置的小车上,这实际上属于在看到本申请之后的事后诸葛亮的想法。综上所述，对比文件4、5属于完全不同的监测系统，对比文件5虽然公开了上下移动的轨道，但是也没有实现xyz的全方位全角度监测，本申请的技术方案与二者都存在明显不同，解决了本申请特定的技术问题，也带来了有益的技术效果，因此权利要求相对于驳回决定列出的证据和公知常识具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年01月11日对本申请做出的驳回决定。由国家知识产权局专利实质审查部门在本复审请求审查决定所依据的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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