裝備制造業是我國的戰略性產業,是各行業產業升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現,具有產業關聯度高、技術資金密集的特點。《中國制造2025》強調海洋工程裝備、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、軌道交通裝備等多個高端裝備制造領域要進行技術突破,并提出了裝備制造業向智能化、綠色化轉變的重要趨勢,全方位描繪了我國高端裝備制造產業發展的路線。規劃同時強調了要提升制造業基礎能力。因此,我國裝備制造業將在傳統和高端兩個領域齊頭并進。

隨著現代科學技術的發展,特別是互聯網技術、大數據分析技術、人工智能技術、模糊數學理論以及人神經網絡技術的發展,工業產品正從“數控一代”向“智能一代”躍進,裝備制造領域亦是如此,在大數據時代背景下,智能化已成為推動全球裝備制造業發展和監測其安全運行的必然趨勢。

基于物聯網的腐蝕大數據監測設備及其應用進展

腐蝕造成了巨大的經濟損失、災難性事故和環境污染,嚴重制約了我國裝備水平提升、結構安全乃至經濟的發展!據統計,全世界每年因腐蝕而損耗的鋼鐵材料占鋼鐵總產量的1/6,我國每年腐蝕損失高達2萬億元。 腐蝕是基礎設施和工業設備服役壽命的決定性因素,高性能耐蝕材料開發和裝備服役健康診斷及安全服役至關重要。近年來,工程裝備診斷、預測與健康管理作為裝備質量管理和綜合保障的關鍵技術,越來越多的得到學術界和工程界的高度關注與重視。基于互聯網、高通量以及云數據的工程裝備的診斷與安全正向著高通量監測、智能化處理、大數據分析的理念變革,“實時動態、快速精確、智能診斷”是當今裝備安全運營保障的新主題。

隨著腐蝕大數據的提出,科技工作者們也在不斷致力于基于物聯網的腐蝕大數據監測技術的研究和設備開發。在腐蝕領域科研工作者的不斷探索下,已經有許多成功的案例。比如,依據現有的設備腐蝕檔案、設備結構參數以及設備生產運行數據,采用神經網絡技術、專家系統、適應性評估(FFS)技術新技術對設備的腐蝕趨勢、腐蝕速率及安全運行狀態進行適時的在線評價,在此基礎上有針對性地給出防腐或安全運行建議。另外,基于計算機技術、數據庫技術和網絡技術,建立了數值型、管理型、文獻型兼備的混合型“鋼鐵企業產品腐蝕網絡數據庫”。還有,針對輕質有色金屬材料設計一套集成數據存儲與管理、數據共享與分級查閱、數據分析與腐蝕預測等功能的腐蝕數據應用系統,面向互聯網實現腐蝕數據資源的遠程共享等等。

腐蝕災害不斷,腐蝕基因組和大數據如何發揮作用?

材料腐蝕造成了重大的經濟損失、人員傷亡和環境災難。材料腐蝕學科是嚴重依賴數據的學科,無論腐蝕機理與規律研究、測試方法確定、工業標準制定,還是腐蝕事故處理,都嚴重依賴腐蝕數據以及與腐蝕相關的環境數據。由于材料腐蝕過程及其與環境作用的復雜性,傳統片斷化的腐蝕數據已經不能適應制造業和社會基礎建設快速發展的需要。

特別推薦!在線腐蝕監測大數據

等線腐蝕的常見類型可分為兩大類,即均勻腐蝕和局部腐蝕,后者還可細分為電偶腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞等。其中,應力腐蝕和點腐蝕在設備、管線的使用和運行過程中發生的頻率最高,危害最大。

船載陰極保護遠程監測系統設計

外加電流陰極保護(ICCP)技術是有效的艦船、橋梁防腐方法。本文主要介紹艦船陰極保護實時監測系統的設計,主要涉及人機接口和數據存儲兩方面。人機界面部分通過迪文彩色觸摸屏和陰極保護系統測控板 ARM 芯片 LCP2138 串口相接,通過 Modbus 遠程終端協議實現陰極保護系統與 arm 處理器的通信,實現基于串口觸摸屏的實時在線監測。實時數據基于LPC2138 與 RS485 通信接口存儲在實時數據庫中,可通過觸摸屏實時顯示,也可存儲在外部 SD 卡或 U 盤中。初步測試結果表明,該系統實現了陰極保護系

高鐵智能監控系統及技術應用

與普通的鐵路相比,高速鐵路潛在的不安全因素更多,安全性要求也更高。人們在選擇出行方式的時候,越來越考慮旅行方式的安全性。安全性是高速鐵路運營的根本前提和保證。

一種輕型碳纖維爬索機器人及其檢測系統研究

索類橋梁在運營期經常存在拉索 PE 保護層硬化開裂和破壞的現象 . 拉索內部鋼絲或鋼絞線容易受到腐蝕,嚴重時很可能出現斷絲或斷索 . 拉索索力在運營期也存在著索力二次分配問題 . 針對橋梁纜索存在的該類病害,本文提出了一種采用輕質的碳纖維材質機器人拉索爬升的檢測方法 . 檢查人員可利用其搭載的視頻檢測裝置、 漏磁檢測裝置、索力檢測等組件,很好地實現了運營期纜索的外觀、內部銹蝕斷絲以及拉索索力的快速檢測 . 并已在數座橋梁檢測工程中成功應用

鋼鐵材料環境腐蝕野外臺站試驗技術與監測評估

介紹了國內外鋼鐵材料環境腐蝕試驗技術發展的現狀,總結了新型耐蝕鋼鐵材料研發中所需的各類試驗方法,分析了室外暴露試驗、室內模擬加速試驗、在線腐蝕監檢測與大數據評估技術的研究重點和發展趨勢。 鑒于鋼鐵材料自然環境腐蝕試驗對保障其服役過程中的安全性和可靠性至關重要,構建規范化、標準化的環境腐蝕試驗技術體系是提升我國鋼鐵材料品質的重要工作。

光纖光柵傳感技術在航空航天領域中的應用與發展

隨著科技的進步,近幾年光纖傳感技術得到了飛速的發展,并將光纖傳感技術應用于航空航天領域的研究也有了快速穩定的發展。由于光纖光柵傳感器因其自身諸多優點,非常適合在極端情況下對于飛行器結構各種參量的測量。本文首先分析航空航天領域內對于飛行器結構測量的實際需求,提出將光纖光柵傳感技術應用于航空航天領域,其次介紹了光纖傳感的原理,后分類討論了將光纖光柵傳感技術應用在不同的場景,最后對光纖傳感技術在航空航天領域中的應用前景進行展望。

海底管道檢測最新技術及發展方向

隨著海洋油氣資源開發的不斷深入,海底管道的鋪設規模越來越大,但是異常復雜環境容易造成海底油氣管道的損傷與失效,進而產生惡劣后果。如何進行在役管道的檢測已成為各國的研究熱點。介紹了國內外海底管道內檢測和外檢測概況,分析了我國海底管道內檢測和外檢測技術現狀,總結了國外海底管道內外檢測最新技術進展,重點介紹了基于 ROV (Remote Opera-ted Vehicle,水下機器人) 作業方式的 2 種最新外檢測裝置———Oceaneering Magna 水下檢測裝置和Tracerco Discov

基于硬件的燃氣管道泄漏檢測技術發展趨勢

綜述近年來國內外基于硬件的各種管道泄漏檢測技術和適用條件,介紹各種方法的優缺點。分析了管道泄漏檢測技術的發展趨勢,利用光纖等先進的信息傳輸技術,特別是結合燃氣管網智能化發展需求,將是今后實現管道泄漏實時檢測的有效途徑。

跨海大橋健康監測的關鍵技術分析

以舟山大陸連島工程為背景,闡述和討論了在跨海大橋中開展健康監測的重要性和研究現狀,并分析了跨海大橋健康監測和損傷識別所面臨的關鍵技術問題和研究趨勢,提出了考慮非線性效應和荷載激勵特征來開展復雜結構損傷識別的研究思路,以提升通過大型健康監測系統來實現橋梁損傷評估的能力。

無人機船舶腐蝕監測,高端!洋氣!上檔次!

挪威的船級社DVN GL首次利用無人機協助研究者完成了船只檢測。該調查在MV阿波羅號上進行,這是一艘由德國不來梅港的Carl Büttner Shipmanagement 船舶管理股份有限公司所擁有的化學品船。在兩天半內,由兩名DNV GL測量員在無人機的幫助下完成14個貨艙的評估工作。

老核電站+新監測技術,能否保證安全運營80年?

監管者和核研究人員開始著重研究這些處于老化過程的核電設備,以應對該行業所面臨的最重要問題之一:讓這些電廠保持運營80年或者更長時間是否安全?并具有經濟合理性?如果美國的核工業表明,經過整修的核電廠能夠運營80多年甚至更長時間,那么其他國家將會效仿。

地鐵雜散電流分布規律及腐蝕智能監測方法研究

我國的城市軌道交通目前正處于大規模建設的高峰時期,研究地鐵雜散電流分布規律并實現地鐵雜散電流腐蝕監測是城市軌道交通建設和運營中的關鍵課題,對城市軌道交通健康發展具有重要的理論意義和實際應用價值。

高壓變電站接地網的遠程腐蝕監測技術

采用小孔限流與護環電極電流約束設計,并結合電化學阻抗技術,設計了一種能實時監測接地網腐蝕狀態的電化學傳感器。該傳感器通過小孔限流將極化電流約束在小孔于接地網鋼板上的投影區,同時通過護環電極電流約束電路,使彌散電流得到補償,因而較傳統方法可以更準確測量接地網的腐蝕速率。

未來展望

未來我國裝備制造業水平將會得到整體提升,尤其是傳統裝備制造業的轉型升級速度要追上高端裝備制造業的發展速度,分化現象也應該會越來越不明顯,從而實現我國從“制造大國”向“制造強國”的轉變。

隨著大數據分析挖掘技術的不斷進步,大數據所隱含的價值也將會慢慢凸顯出來。裝備腐蝕大數據的監測系統的研究把大數據分析挖掘技術應用于裝備狀態監測系統中,大大提高了裝備預測診斷系統的知識獲取速率,有益于構建裝備生命周期的預測體系,具有很好的應用前景。

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