[00761942]现场数据驱动的多类型复杂机械系统故障预报方法及工程实践

依据国家提出的加强安全体系建设并开展安全科技攻关和装备研发的发展战略，依托国家、地方和企业的重要科研任务，为适应在信息化迅速发展背景下提升装备安全保障信息化水平迫切要求，重点面向现代、高端、关键机械装备安全保障体系的建设，针对重要机械系统安全运行关键科学问题，通过多年来持续产学研用合作，研究并提出与重要装备安全监测及早期故障预报的状态监测、故障诊断、故障预报、安全可靠服役评估、安全监测系统集成等新方法与新技术，开发了基于故障预报的安全监测系统，并在多领域、多用途及不同功能复杂机械装备安全保障中应用推广。任务来源于承担及完成的国家级、省部级相关重要科研项目10余项及相关科技项目共计50余项，包括：国家自然科学基金项目、国家科技重大专项、国际合作项目等；与企业合作科技项目等。技术发明成果主要针对大功率机械装备通常具有的非平稳、非线性、变工况、长历程的复杂运行状态，通过传感信息检测、机械系统特性分析、信息处理及智能处理、系统与仪器集成、信息传输与管理等现代信息技术，研究并发明了故障预报理论方法及工程技术。提出了从复杂信息中提取早期故障趋势信号特征、多信息相互融合的故障预报、多种预报方式动态自适应选择优化等新方法，构建了基于实测数据的故障预测模型，有效解决了在弱故障特征信息、弱信噪比下提取早期故障趋势特征的难点问题，提高故障预见性、有效性及针对性；提出面向多类型装备群的安全监测系统可重构集成技术，构建新型集成研发平台，实现系列安全监测系统快速集成开发，提升了多品种、小批量监测系统集成技术水平，提高了研发效率。该项目发明了基于故障预报新方法的系列安全监测系统共计50余种，建立了装备群远程在线故障监测中心，安全监测系统用于交通、制造业、能源等有关国计民生的许多行业。趋势预测关键技术达到国际先进水平，智能非平稳故障预报等关键技术为首次采用，研究成果具有创新性，已取得显著经济效益和社会效益。获得国家知识产权46项，其中发明专利11项，实用新型专利14项，外观专利2项，软件著作权19项；出版论著200余篇(部)。该项目技术发明在保障机械系统安全可靠服役、高效节能运行、稳定产品质量、改善工作条件、实行科学维护、节约维护费用等方面发挥了重要作用；研究成果在构建重要装备安全体系、发展低碳经济、促进经济建设和信息化建设等方面具有广阔应用前景。