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”設備健康性能運維保障及服務。在國家863、973、國家自然科學基金等項目支持下,歷經(jīng)15年產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關(guān),攻克了端-邊-云協(xié)同精準感知、健康狀態(tài)評估精準建模、運維調(diào)度快速服務等關(guān)鍵技術(shù),研制了工程機械裝備系列遠程運維服務平臺,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,形成了國家標準。
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、自適應的深度遷移學習設備健康精準評估模型,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)精準預測預報。
3.“智能在端、決策在云、管控在屏”的工程機械遠程運維服務平臺:創(chuàng)建了裝備云平臺標準架構(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。
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,形成國家標準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,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,濟南大學
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