成果名称：多场景物流装备高精度自主感知融合与智能故障诊断关键技术及应用

所属领域: 自动化技术应用            联系人: 黄大荣          电话: 023-62652451

成果简介/BRIEFINTRODUCTION

1.成果背景/BACKGROUND

民航、铁路、航运、公路、工业生产等物流领域作为市场经济“大动脉”，高精度自主感知融合、高可靠智能诊断是行业共性需求。然而，当前物流装备存在强电磁环境下高精度感知难、复杂场景信息融合准确性差、早期故障检测预警能力弱等核心难题，研发高端物流装备技术刻不容缓。

2. 关键技术路线/KEY TECHNOLOGY

项目攻克了高精度低功耗抗干扰传感、高精确信息自主融合、高可靠早期故障检测等核心技术，研发了系列化多参数低功耗高灵敏宽阈值传感器，开发了多场景物流装备智能诊断及健康维护决策系统，满足了物流行业发展的迫切需求。主要创新如下：

（1）强电磁下的高精度低功耗抗干扰传感技术。提出了基于功率门控和动态功耗管理的低功耗传感接口电路结构，显著降低能耗(≤50mW)；提出了双天线模式的抗干扰架构与基于多尺度分析的高精度采集方法，设计了电磁屏蔽材料和超颖结构，解决了强电磁下微弱信号难以高精度提取难题，误差率≤0.5%，抗干扰强度≥35V/m，达到国际领先水平。

（2）高冗余下的感知终端信息高精确自主融合技术。建立了基于分布式优化的终端高效部署策略，解决了复杂场景下终端资源分配与协同优化难题，传输延迟≤10ms；提出了基于时间序列与空间聚类的冗余数据消除技术，建立了基于冗余清洗的终端级与网络级信息自主融合技术，满足了多场景、多源异构数据的高精确融合需求，融合精度≥98%，达到国际先进水平。

（3）多源干扰下的高可靠早期故障检测预警技术。提出了基于多域分解与线性正则域特征增强的高敏感特征提取技术，解决了多源干扰下早期故障特征微弱的难题；提出了基于演化博弈论的动态故障演化趋势分析，建立了基于多层组合推理的早期故障预警机制，实现了早期故障精准检测与预警，误报率≤1%，识别准确率≥98%，达到国际领先水平。

3. 成效与应用/ EFFECTIVENESS AND APPLICATION

项目形成行标2项、团标2项，授权发明专利72项、软著54项。入选第三批国家高端装备制造业标准化试点项目、工信部人工智能赋能新型工业化典型应用案例。应用在十三五国家重点工程北京大兴、杭州萧山、重庆机场等多个民航物流，千万级机场物流装备市场占有率国内第一（超60%）；蔚来、丰田（中国）等汽车生产物流；重庆轮船集团、重庆道路运输事务中心等航运和公路物流；中铁成都、广州、兰州等七大分局铁路物流；近三年累计产值达33.4亿，利润3.04亿，得到人民日报、新华网、人民网等媒体的重点报道，经济和社会效益显著，推动了我国物流行业转型升级与高质量发展。

4. 研究团队/RBSEARCE TEAM

团队由重庆交通大学/安徽大学黄大荣教授牵头，黄大荣为工学博士、博士生导师、博士后合作导师，重庆市高等学校巴渝学者特聘教授，科技部、教育部、中组部、中科院联合遴选第七批“西部之光访问学者”。担任中国自动化学会数据驱动控制、学习与优化专业委员会副秘书长，中国指挥与控制学会海上指挥控制专业委员会委员，中国仪器仪表学会智能工厂专业委员会委员等社会职务。主要从事交通信息与控制、故障诊断及容错控制、可靠性工程等方向的研究，主持承担国家自然科学基金3项，国防技术基础科研项目课题1项、中国博士后科学基金、教育部出国留学归国人员科研启动基金、重庆市技术创新与应用发展专项重点项目、四川省川渝合作重点研发项目、重庆市教委科学技术重点项目等在内的其他省部级、横向委托项目50余项，公开发表学术论文100余篇，出版专著2部，牵头及参与编制团体标准4部。项目研究由牵头单位重庆交通大学联合安徽大学、合肥工业大学、中国汽车工程研究院股份有限公司、重庆微标科技股份有限公司、民航成都物流技术有限公司等6家单位，紧紧围绕“多场景物流装备高精度自主感知融合与智能故障诊断关键技术及应用”这一主题，通过校企合作方式组建研究团队，坚持自主创新与利用最新技术相结合，取得了系列创新理论和应用成果。