基于数字孪生的高端装备智能运维研究现状与展望

大数据、工业物联网、人工智能等使能技术的发展促进了数字孪生与高端装备运维的深度融合,使得传统的“定期修”“故障修”运维模式向“预防修”“状态修”智能运维模式的升级,成为高端装备智能运维领域的研究热点。数字孪生充分利用机理模型、实时传感数据、历史数据以及专家知识等信息,集成多学科、多变量、多层次、多尺度、多粒度、多概率的建模仿真过程,准确表征数据特征并进行高效精准的计算分析,实现虚实空间的高精度、高可靠、高可信的映射及演化,为实际物理系统的状态评估、故障预警与运维决策提供支持。对数字孪生技术在高端装备智能运维领域的发展现状、关键技术及工程应用等进行了梳理,并对未来的挑战与难点进行了总结展望。     

工业装备健康管理及关键功能分析

智能制造对工业装备的发展提出智能设备、智能服务的新需求,以及新型传感技术和信息技术的应用需求,推动工业装备健康管理的发展。文中通过分析装备工业大数据特点及技术框架,针对装备健康管理的感知系统、智能运维、数据应用平台等关键功能进行研究,提出装备健康管理面临的难点和解决方法,并结合典型应用案例介绍,提出装备健康管理的价值挖掘方向。     

多系统融合技术在轨道交通全自动运行车辆中的应用研究

全自动运行是当前轨道交通的一个重要发展方向,其稳定运行离不开列车状态高精准实时诊断及智能运维决策应用。关键子系统故障诊断为列车全自动运行提供辅助决策,而多系统融合技术的应用则是打破列车各数据壁垒与信息孤岛,实现多维数据联合分析诊断和列车智能运维决策的重要途径。通过系统融合主机可获取各车载系统监测数据,结合大数据分析、机器视觉与计算机等技术搭建列车智能运维系统,实现列车的故障诊断、故障报警、远程监测与运维决策等功能,有效保障列车全自动行驶的安全性与稳定性。     

风电场智能运维管控系统方案设计

介绍了一种基于大数据的风电场智能运维管控系统设计方案以及该方案的软件架构、拓扑结构和涉及到的专业技术方向。首先,从软件架构上数据、平台、业务3个方面展开,描述了对数据、对平台、对业务相关的实现方法及要求,然后,针对拓扑结构,从风场侧、运维中心、远程终端3个方面展开介绍,最后,简单阐述了该方案实现所需的专业技术要求。基于该方案实现的风电场智能运维管控系统,已经实现并在集中监控、运维管理及预警等方面得到很好的应用。     

轨道交通车辆牵引系统智能运维研究

针对轨道交通车辆牵引系统的检修维护过程中，运维人员工作量繁琐、劳动强度大、运维效率低等问题，运用大数据和人工智能技术，构建轨道交通车辆牵引系统智能运维的整体架构和网络架构，完成6个应用系统和1个基础服务平台功能设计，提出了基于BP神经网络的智能决策算法，实现了车辆牵引系统运行设备的智能化管理，极大提高设备运维效率。最后，以车辆牵引系统中散热器为例，建立散热器热阻预测模型，应用BP神经网络智能决策算法，对设备健康状况进行评估，预测结果表明：系统运行稳定可靠，预测误差小于0.2℃,对车辆牵引设备的健康状态能够精准诊断，为运维人员提供数据支撑和决策支持，提高轨道交通车辆牵引系统运行的可靠性具有重要意义。     

基于物联网的电力通信网络智能运维系统研究

为了解决传统电力通信网络运维系统存在效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于物联网的电力通信网络智能运维系统。该系统采用物联网技术对电力通信数据进行采集、处理及管控,从而实现电力通信网络运维和物联网数据管控平台的互联,达到电力通信网络的智能化运维目标。实际测试结果表明,所设计的电力通信网络智能运维系统有效提升了通信数据处理能力和运维结果的可靠性,能够满足当前的实际工程应用需求。     

基于多元日志分析的智能安全感知研究

针对日志数据海量性、繁杂性特征,提出一种基于大数据日志智能分析模型的日志审计分析平台。从网络安全和系统运维的需求出发,提出基于多元日志分析的智能安全感知算法,拥有日志切割提取、可视化多维分析等核心功能,采用B/S架构,通过JDBC及SSH采集提取网络、中间件、数据库、设备等机器的实时日志数据,通过前端WEB界面进行分析与展示,实现统一管理、隐患分析、故障定位、安全预警等分析功能,收集多元日志数据并充分利用IT设备基础结构日志和安全日志进行数据分析和挖掘,给运维人员提供价值最大化的日志数据信息。     

生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式研究

在分析当前制造企业产品生命周期管理面临的挑战与现有制造服务模式不足的基础上,针对复杂产品生命周期数据呈现的大数据特性,提出一种生命周期大数据驱动的复杂产品智能制造服务新模式,并设计了一种体系构架。以产品生命周期为主线,提出并详细阐述了生命周期大数据驱动的智能制造服务新模式的关键技术体系与实现框架,包括制造和运维动态数据驱动的产品与服务设计、实时多源数据驱动的生产过程分析与优化、面向服务的运维数据故障演化分析与预测等。通过上述体系构架及关键技术的实施,可有效促进生命周期各阶段数据和知识的集成应用,进而构建一种产品设计闭环创新、生产过程实时优化、运维服务动态预测的产品生命周期管理与运作机制,以提升全制造流程和全生命周期管理的智能决策能力。所提体系和框架可为生命周期大数据驱动的智能制造服务研究和应用提供一种参考模型。     

基于BIM的技术的电网数据中心智能运维方法研究

传统电网的数据中心主要依靠二维图纸和数据,数据的呈现不够直观,相关数据的分析上也不够深入已不能适应运维管理要求。BIM技术作为建筑行业中较为成熟3D模型技术,将其应用到电网数据中心智能运维将大有可为。目前,BIM技术尚未实际应用到在电网的数据中心机房。本文针对BIM技术在电网数据中心智能运维上进行应用做了初步的探讨,首先对智能运维管理的内容的6个方面进行的阐述,然后分析BIM技术在智能运维管理中的主要作用。通过这些讨论,我们认为BIM技术在电网数据中心智能运维的应用是可行并且有价值的。     

在役起重机智能运维专家系统研究

智能运维是对在役起重机械各机构、零件及其故障、维护等进行分类编码、标识,通过在线监控、数据传输、大数据计算,对比边界条件,判断故障并记录,再通过数据分析给出预知性维修计划,实现在役设备智能运维的自动感知、自主分析、自我决策、自动执行等系统功能。文中分析了智能运维的特征和六大关键技术,首次提出了在役设备及其故障、所维护"物品"的编码、标识规则,为在役设备及其运维的自动化、数字化、智能化监控奠定了基础。对在役设备标识系统、智能运维专家系统的初步研究,为设备运维的智能化、在役设备剩余寿命评估、在役设备安全监管具有的引领作用。     

智能化用电信息采集系统移动终端设计与实现

用电信息采集是智能电网的一个重要环节和组成部分,系统可对配电变压器和终端用户的用电数据进行高效采集和分析,通过对配电网多源数据运行进行实时监测、深度挖掘、多维度分析,支撑对用户停复电的精准分析,并满足可靠性统计和低压电网运行分析等高级应用需求。现基于Android系统开发了一款智能掌上用采软件,实现了用电信息采集业务智能化和移动便捷化,能够满足用户的用电信息智能化现场采集、运维等业务需求。     

基于物联网和工业云的纺织机械远程运维系统运用

为了实现纺织机械设备的故障快速纠错和远程修复,为纺织生产企业提供准确、快速、低成本的设备监控及远程维修服务,提升客户效益,降低纺织机械制造商设备运维成本,开发了基于物联网和工业云的纺织机械远程运维系统。该远程运维系统利用工业互联网智能传输终端硬件、工业以太网通信、检测传感以及大数据等技术采集纺织机械设备的运行数据,实现设备远程监控、故障和警报的实时分析和通知、远程设备维保管理、设备预防性维护等功能。     

基于云平台的设备远程运维管理平台架构研究

设备远程运维管理是制造业企业实现智能制造的重要组成部分，优秀的设备远程运维管理系统可以帮助制造业企业降低设备维护成本，避免造成重大损失。针对新时代制造业企业智能运维的需求，提出一种基于云平台的设备远程运维管理平台架构设计方案，并对设备故障诊断过程、设备故障预警过程进行抽象建模，提出可动态化、参数化配置的故障诊断模型、故障预警模型。提出的设备远程运维管理云平台架构具有与业务强相关、易扩展维护、适配范围广等优点。     

新型绿色、智能机房环境监测系统开发

为了实现机房运维的流程改善、节能减排,达到绿色智能的目的,设计了一套机房环境监测系统。其中PDU(机柜内电源分配单元)的使用解决了数据机房内终端供电无法监测的难题,为进一步深度挖掘数据提供了硬件支持,PUE(电源利用率)智能分析为机房的运维人员提供了准确、智能的机房电力分配信息,为合理调配电力资源提供了保障。文中详细介绍了机房环境监测系统的结构、工作原理、系统优势。具体应用表明,该系统已全面实现了各项功能。     

基于电能表自动化检定系统智能运维平台的研究

针对电能表自动化检定系统运维工作量大、设备故障定位不准确的问题,开发了一种智能运维平台;对系统的功能、架构进行了分析,展示了智能运维平台的应用效果。实际运行效果表明:智能运维平台的应用提高了电能表自动化检定系统的运维效率,具有较高的实用价值和经济效益。     

自动化码头装备智能统筹运维实践与思考

自动化码头装备智能化运维是码头统筹管理智能化的重要组成部分,通过利用智能感知、智能联接、数据融合和智能管理模型等先进技术,搭建运维云平台,构建集技术集成、流程联动、业务协同为一体的设备统筹运维平台,有效提升了统筹管理智能化水平,提高了码头作业效率和安全运行能力。     

机车变流器故障诊断专家系统研究与实现

本文介绍机车变流器故障诊断专家系统的系统方案,对机车牵引变流器故障诊断算法进行了模块化设计与实现。实验表明,专家系统对HXD1系列机车变流器故障诊断的准确率可达到95%,基本满足铁路大数据智能运维需求。     

智能制造车间规划与管理关键问题分析

智能制造是新工业革命的核心,智能制造以个性定制化、柔性化和互联互通的信息技术为重要特点,通过智能运维,使制造系统的价值达到最大化。柔性化、大数据、自协作、虚实融合等新的概念和先进的生产理念逐渐得到国内外制造业的认可。基于此,从车间布局、运行和管理等方面分析当前国内外智能制造车间的发展趋势和要求,结合实践经验,提出了智能制造车间规划、管理的基本思路和建设内容,为智能制造车间的升级建设提供参考。     

石油石化企业设备智能管理平台应用研究

本文针对石油石化相关企业在设备管理方面存在的不足,开展基于全生命周期理念的设备智能管理创新与实践研究。从设备采购、安装验收、运维监测、维修保养、报废等各环节,进行全要素全流程管理。根据"数据整合—安全高效—信息协同—感知预警"的总体思路,运用大数据分析方法,引入"互联网+"技术,搭建设备智能管理平台,对设备全生命周期进行监测、分析、管理,全面提升设备管理水平。     

城市轨道交通牵引变电所在线监测方案研究

随着城市轨道交通网络化发展,供电系统的设备运维面临巨大挑战,因此通过引入在线监测系统对变电所一次设备运行状态进行实时监测。轨道交通在线监测系统主要从中央级在线监测系统、站级管理系统、所内机器人巡检及软件框架等方面进行系统性设计,利用智能传感装置、机器人、大数据等技术进行供电系统智慧化建设,以全面提升运维检修效率,改善设备监测能力及设备管控方式,使系统运行更加稳定、更加安全。