广州地铁《城市轨道交通车门系统智能诊断关键技术及运维平台研制与应用》项目获广东省科技进步二等奖

　　近日，广东省人民政府颁发了2021年度广东省科学技术奖，由广州地铁集团牵头的《城市轨道交通车门系统智能诊断关键技术及运维平台研制与应用》项目荣获广东省科技进步二等奖。

　　城市轨道交通车辆是运营的主体，其车门系统因零部件数量多、使用频繁、客流干扰大等因素，故障频发、安全风险大，而现有的计划修运维模式，因故障诊断逻辑简单、待检测和调整的参数多、无实时监测和亚健康预警等功能，导致系统维护效率低、成本高，严重制约我国城市轨道交通运营的高效、安全、绿色发展。

　　基于此，广州地铁集团联合南京康尼机电股份有限公司、南京航空航天大学，在广州市科技计划、国家自然科学基金等5个项目资助下，研发了基于新一代信息技术和人工智能先进算法的城市轨道交通车门系统智能故障诊断与系统运维的关键技术，在多源信息感知、大数据传输与处理、多算法融合诊断与亚健康预警、视情维修决策等方面均取得了突破性进展，主要创新性成果如下：

　　一是发明智能门控器和智能电机，首次实现车门电机、车门控制器中10余种物理量实时状态的毫秒级采样和缓存，解决了传统车门状态感知技术无法满足先进智能诊断与运维技术对数据数量、质量和实时性高需求的难题。

　　二是发明车厢-车辆-地面中心多层级自适应传输网络技术，首次运用互联网、物联网等现代信息技术，研制了集成公共移动通信网络及车辆以太网的车门数据传输装置，解决了传统车门数据传输技术无法兼顾实时性、可靠性、安全性和通用性的难题。

　　三是发明车门运行状态的特征自动提取和信息融合的智能故障诊断及亚健康预警技术，综合应用多元统计分析、时序逻辑分析、数据关联性挖掘、机器学习、深度学习等先进手段，提取车门实时运行状态的稳健特征，提炼通用、可靠的故障及亚健康诊断规则，解决了传统车门诊断系统的故障模式覆盖率低、诊断规则单一、漏报率高、准确率低等难题。

　　四是研制城市轨道交通车门系统智能诊断及运维平台，集成了车门状态在线监测、数据分析、多算法融合诊断、亚健康预警、维修信息多平台精准推送等功能，首次实现城轨车辆车门系统的视情维修和精准闭环管理，显著提升了车门可靠性和安全性，降低了运维成本。

　　该项目申请发明专利32件，申请实用新型专利10件，获计算机软件著作权12项，形成企业标准7项；发表学术论文21篇。项目研发的具有实时数据采集和远程传输功能的智能门控器、智能电机、智能网关等产品，国内外无对标产品；研发的智能故障诊断与亚健康预警技术，能够诊断8种故障类型、10种亚健康类型的60种故障模式，故障诊断准确率达98%以上、亚健康预警准确率达80%以上，国内外其他产品无对标数据；首次研制的城市轨道交通车门系统智能诊断及运维平台，在广州地铁三号线和五号线上完成示范应用已满4年，通过实时监控、诊断和预测维修，正线运营车门故障从24.58次/万列公里降低至0次/万列公里，并有效节约维修工时40%。

　　经广东省机械工程学会鉴定，本项目“解决了车门机电系统亚健康状态判断和定位难等问题”、“实现了正线运营车门零故障”、“项目总体技术达到国际先进水平，其中车门亚健康诊断应用技术达到国际领先水平”。项目成果现已推广到成都、重庆、天津、南京等城市9条线路127列车进行批量应用。