國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備是典型的復(fù)雜信息物理系統(tǒng)，具有系統(tǒng)復(fù)雜、價值高、技術(shù)含量高、工況復(fù)雜的特點，系統(tǒng)運行過程中維護和保障的難度很大，成本高。解決國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備安全自主可控及可持續(xù)發(fā)展問題，核心是提升關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備可靠性、穩(wěn)定性、安全性。目前，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備健康管理方面面臨著以下痛點問題：
● 缺乏統(tǒng)一運行狀態(tài)感知與控制系統(tǒng)：關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備健康管理，零部件種類多、控制邏輯復(fù)雜，尚缺乏對設(shè)備綜合狀態(tài)感知的有效手段，無法實現(xiàn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)測及智能分析和集中控制。
● 可靠性要求高，運維工作難度大：由于國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備承擔著關(guān)系國家形象和重要戰(zhàn)略的關(guān)鍵任務(wù)，且工況復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題影響巨大，運維與健康管理工作必須做到萬無一失。
● 多源異構(gòu)、多專業(yè)、跨學(xué)科數(shù)據(jù)融合共享難：國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備涉及機、電、液、氣等多個領(lǐng)域，數(shù)據(jù)格式多樣，分散存儲，標準不一，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分享及跨專業(yè)數(shù)據(jù)分析與挖掘。
● 故障分析及維修方案高度依賴專家經(jīng)驗：故障發(fā)生時，故障分析多依賴于技術(shù)專家的現(xiàn)場判斷，缺乏根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行排故維修輔助決策等。
針對國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備和傳感器種類繁多、通信協(xié)議復(fù)雜多樣、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通困難等問題，在數(shù)據(jù)調(diào)度方面，構(gòu)建了基于邊緣智能的多協(xié)議自適配接入方法和基于OPC UA的語義信息建模技術(shù)，提高了跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和傳輸效率；在任務(wù)調(diào)度方面，構(gòu)建了基于云邊協(xié)同的任務(wù)加載、卸載框架以及基于邊緣智能計算平臺的可離線自治、業(yè)務(wù)遷移的云邊協(xié)同任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，為邊緣側(cè)任務(wù)及應(yīng)用的部署和遷移提供了可行解決方案。同時，針對邊緣設(shè)備數(shù)字化數(shù)據(jù)模型和物理實體協(xié)同效率低，物理實體難以精準化控制問題，開展了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的邊緣控制模型構(gòu)建技術(shù)和面向邊緣設(shè)備的強化學(xué)習(xí)邊緣控制技術(shù)應(yīng)用。
針對缺乏統(tǒng)一運行狀態(tài)感知與控制系統(tǒng)，基于云邊協(xié)同模式，應(yīng)用航天云網(wǎng)INDCS EDGE、邊緣云平臺和物接入工具，國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備，實現(xiàn)各類異構(gòu)運行數(shù)據(jù)的采集、存儲、傳輸、分析，滿足各用戶和應(yīng)用數(shù)據(jù)需求。針對缺乏故障健康預(yù)測模型，基于低代碼開發(fā)工具、組態(tài)建模工具、流程建模工具、知識圖譜建模工具、GIS服務(wù)、智能視頻圖像分析服務(wù)等構(gòu)建多專業(yè)多領(lǐng)域預(yù)測模型，提供關(guān)鍵部件剩余壽命和故障頻發(fā)區(qū)預(yù)測服務(wù)。針對缺乏維修建議，構(gòu)建基于INDICS平臺機器學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)服務(wù)，進行數(shù)據(jù)挖掘，從海量實時設(shè)備運行與故障維修數(shù)據(jù)中進行故障維修知識提取，為產(chǎn)品提供智能化診斷與維修方案建議，優(yōu)化改善維護周期，擴展設(shè)備價值空間。
以實現(xiàn)國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施及重大裝備數(shù)字化、自動化、智能化等目標，綜合利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)手段，打造涵蓋集中監(jiān)控、智能監(jiān)測、裝備運維、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、應(yīng)用支撐和感知測量為一體的信息系統(tǒng)，建設(shè)具有“全面感知、業(yè)務(wù)協(xié)同、應(yīng)急聯(lián)動、數(shù)據(jù)驅(qū)動、自主可控”五項能力為特征的平臺系統(tǒng)，提升國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重大裝備維護過程信息化水平，具備對關(guān)鍵裝備全壽命階段進行追蹤管控的能力，提升信息系統(tǒng)國產(chǎn)自主可控水平，能夠?qū)崿F(xiàn)信息系統(tǒng)核心軟硬件自主可控。
目前已經(jīng)在“深海一號”等實現(xiàn)推廣和應(yīng)用。
