國家首部CPS案例集分享 | 天澤智云風電及軌道交通合作項目雙雙入選

近日，中國首部CPS案例集《信息物理系統(CPS)典型應用案例集》正式出版，天澤智云與東方電氣合作的智慧風電項目，及與中車青島四方合作的高速列車軸箱軸承PHM項目雙雙入選。

CPS源于美國，因德國工業4.0而風靡全球，在我國也得到高度重視。工信部在2017年發布的《信息物理系統白皮書》中，就將CPS定義為支撐工業和信息化深度融合的一套綜合技術體系。

為推進CPS的進一步落地和應用，工信部中國電子技術標準化研究院經過一年的時間精選出15個行業的28家CPS典型應用案例，并聯合國內外優秀制造企業、解決方案提供商共同編輯了《信息物理系統(CPS)典型應用案例集》。

《信息物理系統(CPS)典型應用案例集》是中國首部CPS案例集，引領CPS落地與深耕，從理論研究、解決方案培育、制造業用戶實踐三個方面系統展現了當前我國CPS的發展現狀與效果，實現了CPS從理論到實踐的突破，解決了CPS落地應用的難點。

本次入選的東方電氣與中車青島四方的CPS應用案例，由天澤智云提供技術支持，基于李杰教授提出的CPS 5C架構，針對風電、軌道交通領域的工業大數據特點和分析要求，結合工業機理邏輯，對數據進行收集、匯總、解析、排序、分析，最終實現智能運維及診斷。

CPS 5C架構

東方電氣在智慧風電領域的CPS應用

天澤智云自2016年起與“首批創新型企業”、“國家技術創新示范企業”東方電氣合作，共同研發智慧風電系統。

該系統以多源數據為基礎，基于CPS的5C架構，將 “物理空間、信息空間中人、機、物、環境等要素相互交互、高度協同”這一核心概念應用在風機控制和運維領域，從“智慧風機”、“智慧風場”、“智慧運營”等方面多層級地實現風機運維的全面智能化升級，達到無憂運營。 

CPS的理念基礎

目前，這套智慧風電系統已經在東方電氣望江坪風場進行部署和測試，實現了：

對風機葉片、傳動鏈、偏航、變槳、測風儀、發電機等核心大部件的故障預測，大部件故障預警準確率超過85%；

風功率預測功能可實現對未來72小時風場功率的預測，均方根誤差低于15%；

降低30%的綜合維護成本及發電功率損失。

中車青島四方在智能軌道交通服務領域的CPS應用

天澤智云2016年起與中國中車的核心企業之一中車青島四方股份有限公司合作，開展高速列車軸箱軸承故障預測與健康管理項目。

軸箱軸承是高速列車裝備核心關鍵部件之一，是動車組轉向架系統的關鍵旋轉部件，軸箱軸承的健康狀態是動車組運行安全的重要保障。開發基于CPS架構的軸箱軸承的PHM系統，對進一步提高車輛運維安全性和經濟性具有非常重要的意義。

CPS整體架構

通過車載PHM系統進行高速采集數據，用邊緣計算技術將數據處理成有效的信息，傳輸到地面中心，用戶可以運用模式識別算法等實現遠程的數據采集方案配置，并且可以對數據進行分析，最終實現對軸箱軸承故障的診斷、預測及健康管理。

經過1年多的研發，車載PHM系統的樣機開發已經初步完成。現在，軸箱軸承PHM系統已經完成了在整車滾動綜合性能試驗臺、測試環線上的試驗驗證，對軸承故障識別的精準率超過90%。目前已經完成20余種故障模式識別模型，可以精準識別故障模式和狀態。

天澤智云作為工業智能實踐者，致力于將全球領先的工業智能理念與技術在中國傳承，打造的以CPS為架構的工業智能賦能體系，已在風電、軌道交通、機加工、化工、鋼鐵等領域的多個工業場景中落地。未來，將持續加強CPS、PHM等工業智能化技術的探索與創新應用，不斷夯實工業領域知識與積累，攜手客戶、合作伙伴為中國制造業的轉型升級貢獻力量，讓工業無憂。