大型工程機械裝備智能化終端與運維平臺關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
2021年04月20日13:09
項目簡介
大型起重機、掘進機等工程機械裝備是國家基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性重大工程建設(shè)的國之利器，但國產(chǎn)裝備運維能力差，施工中宕機故障甚至事故時常發(fā)生，嚴(yán)重制約國際化進程，在與世界巨頭卡特彼勒、小松、迪爾競爭中遭遇瓶頸。解決問題的根本途徑是提供“端-邊-云”協(xié)同的“少故障、低延時、遠距離”設(shè)備健康性能運維保障及服務(wù)。在國家863、973、國家自然科學(xué)基金等項目支持下，歷經(jīng)15年產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，攻克了端-邊-云協(xié)同精準(zhǔn)感知、健康狀態(tài)評估精準(zhǔn)建模、運維調(diào)度快速服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，研制了工程機械裝備系列遠程運維服務(wù)平臺，為我國工程機械裝備快速走向世界做出了貢獻。主要創(chuàng)新點如下：
1.工程機械裝備海量異構(gòu)信息感知“端-邊-云”協(xié)同與智能終端技術(shù)：突破了片上算法模型智能傳感器技術(shù)，發(fā)明了變頻采樣稀疏編碼特征提取新方法，攻克了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合的邊緣計算、數(shù)據(jù)高可靠傳輸、邊云協(xié)同自適應(yīng)協(xié)議解析等技術(shù)，研制了系列智能化終端，形成了國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.大數(shù)據(jù)驅(qū)動、知識庫支撐、多模型融合的裝備健康精準(zhǔn)評估技術(shù)：突破了核函數(shù)擴散映射的工程機械云端大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，構(gòu)建了核心部件全生命周期數(shù)據(jù)庫、知識庫和模型庫，創(chuàng)建了自增長、自擴展、自適應(yīng)的深度遷移學(xué)習(xí)設(shè)備健康精準(zhǔn)評估模型，發(fā)明了健康指數(shù)雷達圖譜表達法，實現(xiàn)了典型故障快速診斷、性能精確評估及健康狀態(tài)精準(zhǔn)預(yù)測預(yù)報。
3.“智能在端、決策在云、管控在屏”的工程機械遠程運維服務(wù)平臺：創(chuàng)建了裝備云平臺標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，攻克了海量異構(gòu)數(shù)據(jù)接入、存儲、訪問及分析關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了可組態(tài)、可升級、可移植的工業(yè)微服務(wù)組件庫，研發(fā)的“裝備云”、“寶之云”等云平臺及系列工業(yè)APP實現(xiàn)了工程機械裝備工況的實時在線監(jiān)控和運維服務(wù)。
授權(quán)發(fā)明專利86件（含國際專利3件），實用新型25件，軟件著作權(quán)75件，形成國家標(biāo)準(zhǔn)8件，發(fā)表SCI/EI論文67篇。研發(fā)的智能化終端、“裝備云”、“寶之云”等云平臺及系列工業(yè)APP，廣泛應(yīng)用于全球180多個國家100余萬臺起重機、盾構(gòu)機等工程機械。近三年，新增銷售額68.70億元，新增利潤9.46億元，新增稅收3.66億元，經(jīng)濟社會效益顯著，實現(xiàn)了我國工程機械裝備行業(yè)由生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型升級，推動了產(chǎn)業(yè)由大到強的跨越式發(fā)展。
獲獎等級：特等獎
完成單位：上海交通大學(xué)，徐州重型機械有限公司，中國鐵建重工集團股份有限公司，中鐵工程裝備集團有限公司，上海寶信軟件股份有限公司，上海工業(yè)自動化儀表研究院有限公司，大連理工大學(xué)，濟南大學(xué)
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