学科专业评审组:机械组
项目名称:矿山重型装备边缘智能终端与预测性运维关键技术及应用
提名单位: 西安市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目在国家及省级重要项目的支持下,自主研发形成了矿山重型装备智能监测诊断、智能控制和智能运维等产品,构建了相应技术体系,支撑了系列智能矿山破磨装备的自主研制与推广应用。主要技术创新如下: 1. 提出了视觉、声音、振动、激光扫描相结合的主被动协同感测方法,发展了多源异构时—空—谱特征提取与融合技术,研制了专用智能传感器、智能仪表及边缘智能终端,实现多源异构数据在边缘侧的实时融合分析; 2. 建立了颗粒—流体多相流耦合仿真模型和“仿真数据+实时数据”双驱动动态能耗预测方法,融合高保真数字孪生与边缘实时数据构建混合预测框架,形成多目标工艺参数寻优机制,实现运行参数动态自适应优化控制; 3. 建立了融合装备结构、故障机理与历史运维知识的分层递进式多模态知识图谱,发展了小样本特征增强、跨模态知识迁移和强化学习在线优化方法,实现了故障准确诊断、健康状态评估和预测性运维。 项目累计获授权中国发明专利26件、实用新型专利12件、软件著作权17件,发表学术论文30篇,牵头制定国家标准1项(GB/T 45686—2025)。项目成果已在洛钼集团、鞍钢鞍千矿业、江西耐普、宽城大地矿业、必和必拓(BHP)、力拓集团(Rio Tinto)等国内外矿山企业推广应用,取得了显著的经济、社会和环境效益。 提名该项目为陕西省科技进步奖二等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:刘一龙
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:作为项目第一完成人,负责项目总体技术方案设计、技术路线制定及成果集成。对应科技创新点(1),牵头开展矿山重型装备边缘智能感知技术研究,提出了基于时频域统计特征和自适应滤波解调的装备状态特征提取与故障诊断方法,参与构建了多源异构数据边缘分析技术体系。对应科技创新点(3)、(4),开展设备健康状态评估与预测性运维关键技术研究,推动相关算法、专利及软件成果在矿山重型装备智能运维系统中的集成验证与工程应用。
    曾获国家科技奖励情况:陕西高等学校科学技术研究优秀成果(特等奖)
  2. 姓名:刘俊
    排名:2
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中信装备制造集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备专用智能传感器、智能检测仪表及智能控制系统的研发与工程化应用。对应科技创新点(1),负责矿山重型装备专用智能传感器和智能检测仪表研发,开展磨机提升条高度、衬板磨损及破碎机运行参数等关键状态信息在线检测技术研究,推动形成矿山重型装备专用智能检测仪表。对应科技创新点(4),负责智能检测仪表、智能控制系统与旋回破碎机、高压辊磨机、半自磨机等主机装备的集成设计和应用验证,推动相关技术在系列矿山破磨装备中的工程化应用。
    曾获国家科技奖励情况:2023年河南省技术发明奖(一等奖)
  3. 姓名:杨柳松
    排名:3
    行政职务:副院长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中信重工机械股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山破磨过程动态能耗预测与运行参数自适应优化控制技术研究。对应科技创新点(2),负责矿山破磨过程动态能耗预测与运行参数自适应优化控制技术研究,参与建立了融合机理模型、仿真数据和实时运行数据的能耗预测方法,开展了装备运行状态、工艺参数与能耗指标之间的关联分析。对应科技创新点(2)、(4),研究了多目标工艺参数智能寻优及动态控制策略,推动相关方法在矿山破磨装备智能控制系统中的集成和工程应用。
    曾获国家科技奖励情况:2024年河南省科学技术进步奖(一等奖)
  4. 姓名:张旺
    排名:4
    行政职务:副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山破磨装备智能控制算法开发、控制系统方案设计及现场应用验证。对应科技创新点(2),负责矿山破磨装备智能控制算法开发和控制系统方案设计,围绕旋回破碎机、高压辊磨机和磨机等装备运行优化需求,开展了关键运行参数辨识、工艺参数协同优化及控制策略研究。对应科技创新点(2)、(4),参与开发了旋回破碎机主轴高度自适应调整和磨矿过程智能控制方法,完成相关控制系统的现场调试与应用验证。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:张波
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:工程师
    工作单位:中信重工机械股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备多模态协同感测方案设计、检测系统开发及工程应用。对应科技创新点(1),负责矿山重型装备多模态协同感测方案设计和检测系统开发,围绕磨机提升条高度、衬板磨损及运行状态在线监测需求,开展了视觉、激光扫描等非接触检测方法研究。对应科技创新点(4),完成磨机智能监控系统的结构设计、功能开发和现场验证,推动智能检测技术、边缘智能终端与矿山破磨主机装备的集成应用。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:袁龙
    排名:6
    行政职务:所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中信重工机械股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备预测性运维方案设计、系统集成及工程应用。对应科技创新点(3),负责矿山重型装备预测性运维方案设计,围绕装备故障诊断、健康状态评估和运维决策需求,参与构建了设备状态监测数据与运维知识融合方法,开展了异常状态识别、故障预警及运维策略优化研究。对应科技创新点(4),参与旋回破碎机和磨矿装备预测性运维系统的设计、系统集成、现场调试及应用验证,推动预测性运维技术的工程应用。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:叶国永
    排名:7
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:郑州轻工业大学
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山破磨装备专用检测与智能分析技术研究。对应科技创新点(1),负责矿山破磨装备专用检测与智能分析技术研究,开展了基于多光线同步追迹的激光扫描测量、辊面参数多维在线监测及磨损状态识别方法研究,参与建立了多源感知信息分析模型。对应科技创新点(2),开展高压辊磨过程运行参数智能控制方法研究,完成相关检测与控制算法的优化和试验验证,为装备状态精准感知与运行参数优化提供了技术支撑。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:高钰敏
    排名:8
    行政职务:总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:微特技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备监测诊断及智能运维管理平台的方案设计和工程化开发。对应科技创新点(3),负责矿山重型装备监测诊断及智能运维管理平台的方案设计和工程化开发,组织开展异常报警、故障诊断和运维管理等功能模块的开发。对应科技创新点(4),组织完成多源感知数据接入、边缘侧融合分析及智能运维功能的系统集成、产品开发和工程部署,推动智能运维管理平台在矿山重型装备中的集成应用。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:刘艳
    排名:9
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:微特技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备多源感知数据融合、边缘分析算法及智能运维软件功能开发。对应科技创新点(1),负责矿山重型装备多源感知数据融合和边缘分析算法开发,开展了振动、声音及设备运行参数等多源数据的预处理、特征提取和状态识别方法研究,为边缘智能监测终端开发提供了技术支撑。对应科技创新点(3),参与完成异常报警、故障诊断和健康状态评估等软件模块的开发、测试与现场验证,为智能运维管理平台的稳定运行提供了技术支撑。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:王跃辉
    排名:10
    行政职务:所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:负责矿山重型装备智能运维系统方案设计、平台开发及工程应用。对应科技创新点(3),负责矿山重型装备智能运维系统方案设计,围绕旋回破碎机等装备的状态监测和维护需求,开展了运行状态监测、异常状态识别及故障预警方法研究。对应科技创新点(4),完成智能运维系统功能设计、平台集成及现场应用验证,推动状态监测、故障诊断和运维管理功能与矿山重型装备深度融合。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:作为本项目的牵头完成单位,西安交通大学负责项目总体技术方案设计、技术路线制定、组织实施及成果集成,牵头开展矿山重型装备边缘智能感知与分析、故障诊断及预测性运维关键技术研发,推动相关技术成果转化与工程应用。

  2. 单位名称:中信重工机械股份有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位,中信重工机械股份有限公司主持完成智能检测仪表、智能寻优控制系统及智能运维系统在主机装备中的规模化部署,完成旋回破碎机、高压辊磨机、半自磨机、球磨机、立式搅拌磨机等5大系列、86种型号节能高效智能矿山破磨装备的自主研制与制造,相关装备推广应用于国内外大型矿山企业,取得了显著的经济效益。

  3. 单位名称:洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位,洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司负责高压辊磨机侧挡板磨损在线检测系统、磨机衬板磨损在线检测仪等矿山重型装备专用智能检测仪表的工程化开发与应用,完成智能检测仪表、智能寻优控制系统及智能运维系统与主机装备的集成和应用验证。

  4. 单位名称:微特技术有限公司
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位,微特技术有限公司负责矿山重型装备边缘智能监测终端、故障诊断系统及智能运维管理平台的工程化开发,完成多源感知数据接入、边缘侧融合分析、异常报警、故障诊断和健康状态评估等功能模块的系统集成,推动边缘智能监测终端、故障诊断系统及智能运维管理平台与矿山装备的集成部署和工程应用。

  5. 单位名称:郑州轻工业大学
    单位贡献:作为本项目的主要完成单位,郑州轻工业大学开发了基于多光线同步追迹的激光扫描测量、辊面参数多维度在线监测等关键技术,建立了时空谱信息耦合计算与分析模型;开展基于三维扫描技术的立式搅拌磨机螺旋衬板磨损规律研究,建立了矿山破磨装备颗粒—流体多相流多尺度耦合仿真模型。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处