主要介绍以下方面：

一、项目简介（简要介绍项目基本情况）

旋转机械在经济生产中发挥着无可替代的作用，以旋转机械为代表的工业装备，朝着大型化、成套化、高速化、智能化的方向不断发展。工业成套设备和生产系统紧密耦合，设备工况状态引起的连锁反应影响整套设备和整条生产线生产运行，将会造成巨大经济损失，严重情况导致机毁人亡等灾难性事故的发生，造成重大社会影响，因此，装备制造物联网智能化与远程运维技术研究，可促进“预期维修体制”的形成，保障这些关键设备的安全可靠、长期高效地运行，避免巨额的经济损失和灾难性事故的发生。日本采用设备监测与诊断技术之后，每年设备维修费用减少20%~50%，故障停机减少75%。英国2000多家企业采用诊断技术之后，每年设备维修费用可以降低约3亿英镑。日本航空公司、对JI3D喷气式发动机采用监控技术，使其大修寿命从1200小时提高到12000小时以上。哈尔滨工业大学成功解决了全国二十余台汽轮发电机组的疑难振动故障，取得了4亿多元直接经济效益。由此可以看出旋转机械的状态监测和故障诊断具有重要社会意义和经济价值。机械装备的在线状态监测与故障诊断系统：需求巨大、发展迅速，系统可实现管理部门-运行现场-诊断专家-设备制造厂之间的互联、互动，具有数据采集连续快速、数据处理实时性好、分析诊断功能全面、丰富等特点，有利于数据积累和资源共享，有效降低产线维护成本，提高运行效率。

装备制造物联网智能化与远程运维集合物联网、大数据、人工智能等技术，通过设备状态监控、智能网络化控制系统、数据服务系统、专家系统与云服务平台，提供数据化服务系统支持，改变粗犷式的运行评估及设计优化模式，提高设备使用效率，改进生产工艺，严格杜绝无效生产，有效帮助企业提质增效，智能化体系助推传统产业转型升级。装备制造物联网智能化与远程运维系统通过智能化体系的助推，从三个层面上帮助行业升级，包括：1、通过设备状态监控，提供数据化支持，改变粗犷式的运行评估及设计优化模式，实现信息升级与工艺升级。2、提高设备使用效率，改进生产工艺，严格杜绝无效生产，有效帮助企业提质增效，实现管理升级与效率升级。3、对破碎、筛分、仓储、输送进行全流程覆盖，并与企业ERP互通，形成真正全链条互通，实现全产业链升级。

机电液各组成部件信息的采集及传感装置技术，微弱信号的高精度及信号盲源分离技术，异质多传感器与信号反演技术，形成设备运行监测和评估依据；成套装备智能数控系统，单机机电液伺服系统协同优化，实现不同装备的能级需求，适应柔性生产工艺调整；生产工艺与运行状态优化调整技术，保持系统良好的灵活性，形成系统的自配置自优化、自决策策略，实现了智能化机械装备的单机分散化控制和整条产线的智能监测和自动反馈联动。

二、合作内容

（一）涉及到的主要相关技术简介（主要介绍本项目所涉及到的主要技术内容、以及需要配套的其他技术）

装备制造物联网智能化与远程运维系统是集成状态监测与故障诊断领域、信号传感、数据库、网络通讯、计算机信息系统等技术研制的，其中涉及的主要技术如下：

1、实时状态监测与远程运维

通过系列传感及检测装置实时采集设备机电液各组成部件的运行参数，并通过微弱信号的高精度及信号盲源分离、异质多传感器与信号反演等技术，将数据进行前端处理，形成设备运行监测和评估的依据。

2、物联网智能化系列装备

通过系列传感及检测装置对旋转机械等工业装备装备进行智能化升级，通过这些技术研发，在业内率先形成了成系列化、成套化的旋转机械等工业装备成套智能装备。

3、通用机载信息采集装置

旋转机械等工业装备设备及产线智能化关键在于具有便捷部署、准确采集的机载信息采集装置，破碎设备规格众多，机载信息采集装置需要具有通用性，可适配多种破碎设备，多种传感器；需具有数据预处理算法，可将采集到的设备运行数据进行基于压缩感知算法的预处理，便于数据传输及后台处理，安装便捷，易于布线，提高抗干扰性。

4、成套装备的智能数控服务器

成套装备智能数控系统：单机机电液伺服系统协同优化，可扩充的前后级连锁与功率匹配，实现不同装备的能级需求，适应柔性生产工艺调整。通过微弱信号的高精度采集及信号盲源分离、异质多传感器与信号反演等技术，形成设备运行监测和评估依据。

对传感装置、采集处理器、现地设备、电控系统等进行模块化及集成框架研究，实现模块化能力组件的动态发现、聚合和适配，提升智能化系统建设的灵活性，增加系统的稳定性，易于维护。

5、整工艺链的负荷及工艺优化技术

为提高生产效率，系统能够适应产线生产环境的实时变化。建立了设备标准信息模型，通过模型寻找设备及产线的最优生产运行参数并实时自动调整。生产线上设备负荷处于不断变化中，通过料位检测、电气参数检测和设备入料称重对负荷进行评估，形成合理负荷参数，指导生产工艺，进行反馈控制。实现系统的自配置、自维护、自优化、自决策。

6、自动化集散网络管控系统

实现智能化机械装备的单机的分散化控制和整条产线的智能监测和自动控制。完全由系统完成正常情况下的循环运行控制、异常情况下的故障报警及保护控制、紧急情况下的系统控制及故障报警，实现系统的安全生产和经济运行。

7、机械装备物联网云服务平台与数据中心

基于云平台与数据中心的健康评估、故障诊断、生产工艺寻优的专家系统，建立面向生产、管理、运维等全流程中不同层次、不同需求用户的综合服务支撑。对生产数据进行积累挖掘，加强机器与外界环境的交互来改进自己的性能，实现成套系统自决策。进而实现装备参数、生产工艺的智能优化，在装备和产线工艺已有物理条件的约束下，实现性能的有效提升和优化。

8、智能信号处理

1）信号降噪与振动源识别

大型旋转机械状态的运行环境非常复杂，背景噪声干扰大，非平稳、非线性的特点，严重影响了故障诊断的准确性，通过小波变换、信息熵等技术对信号进行去噪，提高信号的信噪比。

2）故障特征提取技术

根据分离出的故障源信号特点，采用短时傅里叶变换、小波变换和小波包分析和经验模态分析等技术进行故障特征提取，采取适用于非平稳、非线性的信号时频分析方法，准确提取各类故障特征信息，是提高故障诊断准确率的关键问题。

（二）拟合作区域及合作对象（主要说明该项目希望合作的区域及承接对象）

合作区域不限，

承接对象：装备制造、工业制造企业，工业自动化企业，智能化制造企业、智能工厂

（三）拟合作模式（简要介绍项目未来的商业模式，以及希望开展的合作模式）

1、对机械产品进行智能升级

对机械产品加装通用机载信息采集装置，便捷部署、准确采集的机载信息采集装置，破碎设备规格众多，机载信息采集装置需要具有通用性，可适配多种破碎设备，多种传感器；需具有数据预处理算法，可将采集到的设备运行数据进行基于压缩感知算法的预处理，便于数据传输及后台处理，安装便捷，易于布线，提高抗干扰性。

2、全生命周期服务平台开发

对产线进行智能化升级改造服务，建立机械产线的物联网云服务平台，开发产线集散控制、生产状态智能监控、视频监控、状态远程展示、定制手机监控软件等系统功能模块并完成部署连调。

3、提供二次开发的智能制造系统支撑

通过现场工业通信网络、生产过程数据采集和分析系统、生产制造执行系统，建立生产数字化过程，有效建立底层信息采集和反馈机制，增强生产流程的实时控制性，实现信息化环境下产品设计、工艺设计、生产制造的一体化关联管控和协同优化。

针对离散型智能制造系统缺少共性基础组件造成的重复开发、无法快速开发部署现状，围绕数控机床、PLC、传感器等共性组成装备和生产过程，形成由系列网关、信息模型、协议栈、中间件组成的智能制造系统共性组件，为离散型制造行业提供可配置可二次开发的智能制造系统支撑。

二、合作案例（如已经有示范、应用等，可提供）

已在旋转机械等工业装备大型成套的典型装备上实现产业化应用。国内外实现五十余条大型产线的应用，根据广泛的客户产线数据分析及用户使用报告，应用本系统后，在产品产量、产品质量、使用寿命、管理效率、运输效率等方面获得了显著的提升，同时明显降低了企业的人力成本、维修费用、故障停机时间、能源消耗，为客户实现了降本增效，综合收益可提升30%以上。

2014年，《大型旋转机械状态监测与故障诊断技术研究》

2017工信部智能制造试点示范：《大型精细破碎筛分成套装备远程运维服务》

2017上海首台套突破：《物联网新型精细破碎智能成套装备》

上海信息化发展专项：《基于物联网信息技术的破碎筛分智能化生产线的研究和应用》

三、项目实施单位（简要介绍本项目承担主体单位及配合单位情况）

项目承担主体单位：中国科学院上海高等研究院

中国科学院上海高等研究院是央属事业法人单位，隶属中国科学院的独立国家科研机构，总体规划投入120 亿人民币。高研院致力于增强自主创新能力，聚焦信息、能源、材料、生物、生态环境等高技术发展方向。致力于率先转变经济增长方式，开展产业技术发展趋势、技术预见和策略研究，促进支柱产业的发展和产业结构调整，推动科技中小企业和新兴高技术企业成长与发展。承担科技部、工信部、中科院、上海科委、企业合作包括“ 863 计划”、“ 973 计划”、重大科技专项等项目，总经费近 15 亿。申请专利逾两百件。

高研院与上海科技大学在中国科学院上海浦东科技园内融为一体，全程参与上海科技大学的共建办学，共享科研资源、教师资源和学生资源，科技大学招生规模6000人，其中4000 研究生、2000本科。

高研院设有专业部门提供专利、产业、科技政策等情报咨询工作，为理论研究、技术创新和知识产权提供科技信息资源保障。中国科学院国家科学图书馆为自然科学、边缘交叉科学和高技术领域的科技自主创新提供文献信息保障、战略情报研究服务、公共信息服务平台支撑和科学交流与传播服务，同时通过国家科技文献平台和开展共建共享为国家创新体系其他领域的科研机构提供信息服务。中国科学院国家科学图书馆是国际图书馆协会与机构联合会（IFLA）的重要成员，已经与美国、德国、韩国、俄罗斯等多个国家的文献情报机构建立了稳定的合作关系。

高研院图书馆依托中国科学院国家科学图书馆，提供包括文献借阅、全文传递与馆际、中国科学院机构知识库网格集成服务等文献信息服务，提供包括学科情报、行业情报、专利情报等情报研究服务，提供包括 EI、ISI-ESI、ACM、IEEE、CNKI、方正等近百种学术数据库资源，具有国内领先的学术理论研究环境。