关于北方重工集团有限公司某项目在线监测智能诊断与健康管理系统采购招标

关于北方重工集团有限公司某项目在线监测智能诊断与健康管理系统采购招标

发布时间：2024-12-03 10:31

附件1-2

招标公告

(略) （以下简称北方重工）计划于2024

年12月10日进行公开招标，欢迎具有生产能力、信誉良好、符合招标要求的企业参标。

一、招标项目

关于北方重工集团有限公司某项目在线监测智能诊断与健康管理系统采购招标。（招标编号：*）

二、招标项目内容及要求

（一）详见附件（1-2-1）。

（二）中标单位按照北方重工要求制造并发货到指定地点。

三、招标时间及报名方式

（一）招标时间、地点。

1.招标时间：2024年12月10日。

2.招标地点：北方重工5号楼1楼110会议室。

（二）报名方式：投标人请于2024年12月9日前 (略) 报名，具体事宜请与招标联系人接洽。

（三）投标保证金。

1.投标人在开标前缴纳投标保证金*元整，标书费300元整（标书费不予退还），否则视其投标无效。

2.投标保证金、标书费以电汇或现金方式缴纳 (略) 。

账户名称： (略)

开户行：交通银行沈阳北海支行

账号：请与招标负责人确认账号

四、交货日期

具体到货时间根据合同要求确定。

五、供应商资格要求

（一）投标人须为中华人民共和国境内依法注册的企业法人或其他组织（具备一般纳税人资格）。

（二）投标人须具备相应产品的生产、经营、运输和如期交货的能力。

（三）投标人具有良好的银行资信和商业信誉，未处于被责令停业或破产状态，且资产未被重组、接管和冻结。

六、标书（两份，一正一副）

响应招标的单位于2024年12月9日前，将密封好的投标文件和投标报价单（报价单另打印密封）交于北方重工招标现场，对于迟交的投标文件不予接受。投标文件包括但不限于下列内容：

（一）投标函、资质承诺书。

（二）营业执照复印件（加盖公章）。

（三）法人代表资格证明书和身份证复印件（加盖公章）。

（四）委托投标的，提供委托代理人授权委托书和委托代理人身份证复印件（加盖公章）。

（五）在北方重工及其他单位的主要业绩。

（六）投标企业生产设备、技术力量、验收标准、产品技术、售后服务情况说明材料。

七、投标要求

（一）投标人根据收到的招标文件进行投标，在投标截止日前可书面或电话向招标人查询有关情况并要求解释。

（二）招标文件在发出后的3日内，招标人可以对招标文件进行修订或补充。

（三）投标人应按照标书的要求，认真、完整、真实的填写投标文件及投标人基本情况。

（四）投标文件不得涂改、增删，如必须修改时，必须由企业法定代表人签字或盖章方为有效。

（五）为确保招标工作的公正性和保密性，防止串标行为的发生，此次招标采用现场当场唱标，招标人多轮议价最终选定中标人的方式进行。

八、合同主要条款

（一）招标会现场约定。

（二）其他事项

1.除不可抗拒因素，投标人不得单方面终止合同及有关协议，遇有特殊情况必须提前1个月通知招标人，否则 (略) 理。

2.投标人严格按招标人要求组织供货，经招标人验收、使用达不到质量要求，招标人有权退货，并由投标人承担因此发生的费用及损失。

3.招标人在交货期内有权安排具体交货时间、数量，并以书面形式通知投标人，投标人承诺服从招标人安排。

4.因投标人原因造成终止供货，合同履约保证金不予退回，并赔偿给招标人造成的经济损失。

九、付款方式

90%到货，10%质保金。

十、联系方式

招标组织单位： (略)

地点： (略) 经济技 (略) (略) 16号

招标联系电话：*

招标联系人：杨涛

十一、北方重工纪检、审计监察举报方式

举报电话：*

附件：1-2-1.设备规格型号、数量

1-2-2.招标要求

1-2-3.投标函

1-2-4.资质承诺书

1-2-5.法定代表人资格证明书

1-2-6.授权委托书

1-2-7.报价单（投标单位专用）

(略)

2024年12月3日

附件1-2-1

设备规格型号、数量详见技术规范

在线监测、智能诊断与健康管理系统

技术协议

(略)

2024 年12月1 日

(略) （以下简称招标方）与和公司（以下简称投标方）就在线监测、智能诊断与健康管理系统有关事宜经双方充分协商后，共同达成如下技术协议：

1 总则

1.1 本文件适用于在线监测、智能诊断与健康管理系统的相关技术要求、供货及现场技术服务。

1.2 本文件所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。投标方保证提供符合技术要求和现行中国或国际通用标准的优质产品。

1.3 投标方提供的设备和系统是全新的和先进的，并经过运行实践已证明是完全成熟可靠的产品。

1.4 在签订合同之后，到投标方开始投产之日的这段时间内，招标方有权提出软件功能变化而产生的一些补充修改要求，投标方应遵守这个要求，具体款项内容由双方共同商定，而投标方不能提出商务修改要求。

1.5 所有技术资料和文件中的单位采用国际单位制。

1.6 投标方在合同执行过程中的一切图纸、技术文件、商务信函等必须使用中文，如果投标方提供的文件中使用另一种文字，则需有中文译本，在这种情况下，解释以中文为准。

1.7本文件经双方签字以后可作为订货合同的附件，与合同正文同等效力。合同中同一参数和/或要求出现不一致时，将按照满足工程质量及有利于招标方要求的原则修改确定。

1.8投标方应当确保整个软、硬件系统的完整性、正确性和可靠性。如果出现问题，由投标方无条件提供或更换。

1.9 所有与本工程有关的技术资料仅用于投标方提供合同设备，未经招标方允许，投标方不得向第三方提供任何与本工程和本合同设备有关的资料或信息。

2 在线监测、智能诊断与健康管理系统总体要求

2.1设计依据

本系统以设备在线监测、智能诊断与健康管理为主线，以多元异 (略) 建设为技术支撑，形成设备运营数据库，将该设备运行状态、关键部件健康监测信息进行关联建模、统计分析及挖掘应用，实现工厂级设备运行数字化和预测控制智能化的初步集成。

系统设计将按照安全、可靠、稳定、经济的原则，在各方面有系统的考虑和优化的设计。方案设计原则如下：

（1）整体规划、统一管理

系统是一 (略) ， (略) 的开发与建设具有针对性，必须遵循整体规划、统一管理的原则，将该系统建成一个资源共享、统一管理、分级权限、 (略) 。

（2）先进性、成熟性和实用性

系统采用标准化、规范化的设计方案和设计标准，使本系统的体系结构、网络、数据库等更加有利于建设更高一级的 (略) 络，既能满足当前的需求，又能适应未来的发展，能与内部各个管理信息系统实现资源共享。

（3）可靠性

提供高效稳定的系统，对于安装的服务器、网络设备、数据采集系统，必须能适应严格的工作环境，以确保系统稳定。系统工作稳定、性能可靠、反应灵敏，并做到容错能力强，在操作不当的时候应有数据提示，并不影响系统的正常运行。

（4）可操作性

系统功能全面，对不同用户灵活配置权限，设计先进且易于使用的用户操作界面功能，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。提供易于使用的数据库功能，让使用者能随时查询信息报告。

（5）安全性

为保障数据传输安全，在传输过程中对用户密码数据采用加密和解密技术，对用户查询事件进行完整记录，确保了系统使用的安全性与合法性。

系统具有数据库定时自动备份机制，可以按照计划将数据备份到不同位置，有效防止数据损坏和丢失。

（6）高效率性

注重各子功能模块间的信息共享，提高整个系统高效率的传输与运行能力。设备和终端满足反应快速，充分配合实时性的需求。

（7）可扩展性

系统采用面向对象的模块化开发设计，把各子系统有机结合起来，充分考虑将来需求的拓展空间， (略) 与技术将充分配合未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资。标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终，奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。

（8）智能应用

利用设备智能诊断模型实现设备异常预警，不断优化设备运维模式，全面提升效益。

智能健康运维是通过对试验设备状况实施周期性或持续监测，基于机器学加载框架位置检测

为了保证水平加载框架系统X和Y轴的交点位置始终与物理模型试样的中心点位置一致，保证水平加载框架的位置精度。水平加载框架系统在加载后，四个支撑点产生轻微滑动，要求卸载后，四个支撑点回到初始位置，不产生水平加载框架系统的偏移累积误差。控制每次试验后任意方向偏移量（相对初始安装验收后坐标）：<±1mm。

水平加载框架位置检测单元由4 组X向位置检测装置和4 组Y向位置检测装置组成。每个支撑点（直线梁4 (略) ）布置X 和Y 方向位移传感器，4 个支撑点共设置8 个位

移传感器。在设备工作周期内监测水平加载框架系统的偏移误差满足要求。传感器为磁致位移伸缩传感器。

3.1.2 加载框架变形测量

3.1.2.1上横梁（拉杆）位移测量

立柱在承受试验载荷时，拉杆伸长，上横梁上移，导致上横梁上的作动器整体上移。为获得准确的作动器试验参数，必须对作动器进行补偿。

液压提升伺服作动器与上横梁刚性连接。因此，上横梁位移与液压提升伺服作动器位移一致。上横梁位移采用4 个液压提升伺服作动器分别内置磁致位移传感器。当拉杆伸长时，液压提升伺服作动器随上横梁同步向上移动，通过位移传感器可直接获得拉杆伸长量。将4 个位移传感器的位移值进行 (略) 理，即为作动器补偿值。

3.1.2.2挠度变形检测

本项目采用激光传感器测量，具有测量稳定性好、寿命长、精度高的特点。

激光三角反射位移传感器使用激光二极管来工作。该激光二极管在被测物体表面上投射出一个可见光斑，从光斑反射（漫反射）的光通过光接收系统在传感器内的感光片上成像。当传感器与被测物体之间的距离发生变化时，激光反射角度也会产生相应的变化，使传感器内感光元件上的成像位置变化。这时，传感器会重新对光斑和反射角进行测量。

optoNCDT 传感器，具有完全集成的控制器。可以在狭窄、密闭的空间内或机器人上进行简单的安装和布线。其高性能使得传感器能够以高测量速率获得精确的测量结果。

智能激光三角位移传感器optoNCDT 技术参数见表3.1-2。

表3.1-2 智能激光三角位移传感器optoNCDT技术参数

序号	项目	技术参数
1	测量范围	100mm
2	重复精度	4μm
3	测量频率	4kHz
4	数字接口	RS422、PROFINET、EtherNet/IP

水平加载框架外环为圆形，但内环为非圆形且加载作动器仅4 (略) ，呈四边形加载，导致在试验时框架变形为非圆形，各点变形不同，但存在若干变形特征点，该特征点与作动器位移应该具有最大关联性。通过弹性力学及有限元模拟分析方法，找出水平加载框架变形特征点（在承载垫 (略) ）。

水平加载框架外圆面变形检测采用激光3D智能传感器，如图3.1-1 所示。这个检测点可以对水平加载框架的外圆面的变形进行实时监测。

图3.1-1 水平加载框架外圆面变形检测

横梁在受到作动器反作用力时，横梁会产生挠曲。由于横梁结构及受力均为对称结构，因此变形也为以中心线对称，且中心点的挠度（相对变形）最大。以横梁5 米范围内的相对位移即可测出作动器刚体位移Δ, 该刚体位移Δ与竖直加载框架上下横梁在垂直方向的相对位移δ相加即可对作动器位移进行补偿。在横梁上设置激光位移传感器（该传感器设置在距离框架中心线2.5m以外），精确测量横梁变形特征点的变形位移（重复精度小于5μm）。

3.1.3 加载框架重要受力构件数据采集

拉杆（立柱）、上下横梁、水平加载框架的数据采集包括加载框架立柱、上下横梁的实时变形监测和应力应变监测。

为实时监测各主要受力部件构件（包括竖直加载框架：拉杆、立柱、上下横梁、水平加载框架：扇形梁、直线梁）受力状态，一般通过测量受力构件的应变，然后根据弹性力学计算出受力构件的应力。结构的应力应变测试是工程人员进行结构设计优化，了解结构

受力状态以及保证结构安全的一个很重要的环节。例如在重要设备的长期健康监测中，对关键构件的应力应变进行监测，为设备的工作状态安全状态判断提供依据，确保结构安全是重要设备安全诊断一个必不可少的环节。

3.1.3.1应力应变测试方法

应力应变测试方法主要有：电阻式应变片测量、光纤光栅测量、数显千分表测量、振弦传感器测量、光弹性测量、DIC 数字图像测量等。

本项目的测量系统，要求测量数据准确可靠、系统稳定、使用寿命长、可进行超长时检测（5000 小时）。根据以上要求，针对各种测量技术进行了认真研究和对比，本项目采用光纤光栅测量为最佳方案。

（1）光纤光栅测量系统

光纤光栅应变传感器原理见图3.1-2。光栅的Bragg 波长是由λ=2nA决定的。当光纤 (略) 环境发生变化时，如温度，应力，应变或其它物理量等，进而直接影响光纤光栅的波长漂移，从而使反射光的波长发生变化。通过光纤光栅解调仪监测光栅反射光的波长变化，并通过相应的程序对测试数据进行计算、 (略) 理，就能获得光纤光栅 (略) 的应变值。

图3.1-2 光纤光栅传感器工作原理

光纤光栅测试方法特点：

1）光纤光栅传感器以光纤作为信号载体，传感器体积小、重量轻，容易满足被测结构件对狭小空间的安装需求；从尺寸和重量上进行比较，几乎没有其他传感器可以与光纤光栅传感器进行媲美。

2）一般电磁辐射的频率比光波低许多，所以在光纤中传输的光信号不受电磁干扰的影

响，适合用于长距离信号传输，探测距离能达到40km以上。

3）特别适合动态监测（实时测量）。系统采集频率能够达到1~1000Hz，多个传感器数据同步实时采集。

4）传输容量大：理论上，一根光纤上可以连续制作几十个传感器（被测对象变形越小，可以连续制作的传感器也越多），便于构成分布式传感系统。

5）可靠性高。全光测量，抗电磁干扰、绝缘性能好、本质防爆、耐腐蚀，能够在恶劣环境下工作。潜在故障点大大低于传统技术，可维护性强，使用寿命长，光纤光栅传感器一般使用寿命均在10 年以上。

6）测量精度高。以反射光的中心波长表征被测量，不受光源功率波动、光纤微弯效应及耦合损耗等因素的影响，精确的透射和反射特征使其更加准确的反映了物理量的变化。分辨率可以达到1με。测量精度可达到0.1%F.S.。

7）测量范围广：可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、液位、液体浓度、成分等。

8）多个不同类型的传感器可以在一条光纤上串接复用，构成传感器阵列，实现多参量的准分布。

9）耐腐蚀，化学性能稳定：由于制作光纤的材料——石英具有极高的化学稳定性，因此光纤传感器适宜于在较恶劣环境中使用。

增敏型光纤光栅应变传感器适用于长期监测，主要技术参数见如表3.1-3 所示。

图3.1-3 增敏型光纤光栅应变传感器

表3.1-3 增敏型光纤光栅应变传感器主要技术参数

序号	项目	技术参数
1	标准量程	±1500με
2	分辨率	1με
3	精度	0.1%
4	安装方式	支座焊接/表面粘接

数据采集仪（多通道光纤光栅解调仪）是同步采集型光纤光栅解调设备。适用于光纤光栅温度、应变、压力、振动、位移、载荷的高灵敏度、多路高速同步测量。光纤光栅分析仪可广泛应用于大型土木结构、工业测量、机电设备在线监测与故障诊断分析、 (略) 所的科学试验和教学。

(略) 、系统支持无线传输等远程工作方式，性能稳定可靠，适用于工业测量领域长期动态在线监测。光纤光栅智能解调仪技术参数见表3.1-4。

表3.1-4 数据采集仪（光纤光栅智能解调仪）主要技术参数

序号	项目	技术参数
1	光路数量	4、6、8、16通道
2	测量精度	1pm
3	数据传输接口	(略)
4	转换器	A/D24位
5	精度	0.1%

3.1.3.2加载框架重要受力构件应力应变数据采集

（1）竖直加载框架应变测量及计算

加载框架重要受力构件安全自诊断系统的重要组成器件为加载系统重要受力构件应力-应变测量系统。加载框架主要包括竖直加载框架应变测量及计算和水平加载框架应变测量及计算。

1）竖直加载框架应变测量及计算

为准确检测加载框架本体重要受力构件（包括拉杆、立柱、上下横梁）、水平加载框架（包括扇形梁、直线梁）应变需正确设置检测点。

立柱、拉杆的长度变化直接反映垂直框架的受力及框架变形。在理论上，直接测量立柱或拉杆均可直接或间接测量或及时出其应变、应力、伸长量。

由于在设备安装时需要对拉杆进行加热预紧。拉杆温度会加热到250—300℃。经过反复论证，在拉杆表面粘贴或焊接耐高温电阻应变片传感器进行拉杆应变测量可行。

竖直加载框架拉杆检测点布置如图3.1-4 所示。每根拉杆外表面设置上位、中位和下位三个测量位置，每个位置配置2 个耐高温电阻应变传感器（一用一备），围绕拉杆表面相隔180°分布，每根拉杆共配置6 个耐高温电阻应变传感器，4 根拉杆共设置24 个检测点，可以在过载时预警及保护。

图3.1-4 竖直加载框架拉杆检测点布置

立柱测量点布置，竖直加载框架立柱检测点布置如图3.1-5 所示。每根立柱上配有上位、中位和下位应变传感器，检测立柱的变形量，可以在过载时预警及保护。4 根立柱共设置12 个检测点。

图3.1-5 竖直加载框架立柱检测点布置

横梁受力属于空间框架，在X、Y 方向均受弯矩影响。考虑到横梁的结构及受力对称性，在横梁左右2 侧设置纵横2 组检测点。3 块横梁子块均设置检测点。上下横梁分别设置12 个检测点，共计24 个检测点。竖直加载框架上下横梁检测点布置于结合面，在上横梁下表面、下横梁上表面开设布置光纤光栅应变传感器的安装槽。

上横梁检测点布置如图3.1-6 所示，采用四通道形式，具体为：编号1、2、4、5、6为一通道；编号3 为一通道；编号7、8、9 为一通道；编号10、11、12 为一通道。

下横梁检测点布置如图3.1-7 所示，为躲避轨道，采用四通道形式，具体为：编号3、4、8、10 为一通道；编号2、5、9、11 为一通道；编号1、7为一通道；编号6、12 为一通道。右半部分设置横向应变传感器，左半部分设置纵向应变传感器，分别测量X、Y 方向应变。

图3.1-6 上横梁检测点布置

图3.1-7 下横梁检测点布置

测量应变与试验载荷标定：横梁应变与试验载荷关系很难通过理论计算获得。由于横梁受力为弹性范围，其试验载荷与横梁应变呈线性关系。一般可以通过现场试验标定和有

限元计算相结合获得试验载荷F 与横梁应变ε关系曲线，即对传感器读数曲线斜率k 进行标定，如图3.1-8。通过标定曲线即可获得加载过程中任意时刻的横梁受力状况。

图3.1-8 横梁应变与试验载荷标定关系图

2）水平加载框架应变测量及计算

水平加载框架由扇形梁、直线梁、承载梁、底座、钢丝缠绕层组成。底座承受整个水平加载框架的重力；扇形梁、直线梁承受钢丝缠绕的压力，其应力状态为切向压应力；钢丝缠绕层的钢丝承受缠绕及工作拉力，其应力状态为切向拉应力；承载梁承受试验工作压力，其压力状态为径向压应力。

根据框架受力状态，水平加载框架检测点布置方式如图3.1-9 所示。在每个扇形梁1上、下面各布置1 个应变传感器、在每个直线梁上、下面各布置1 个应变传感器，水平加载框架具有4 个扇形梁1、4 个直线梁。共计布置16 个应变传感器，上面的编号1-8 为一通道，下面的8 个为一通道。可以检测扇形梁、直线梁的压力变化情况，间接检测钢丝拉力变化情况。

图3.1-9 水平加载框架光纤光栅应变传感器布置

测量应变与试验载荷标定：水平加载框架应变与试验载荷关系很难通过理论计算获得。由于框架受力为弹性范围，其试验载荷与直线梁应变呈线性关系。一般可以通过现场试验标定和有限元计算相结合获得试验载荷F 与直线梁应变ε关系曲线，即对传感器读数曲线斜率k 进行标定。通过标定曲线即可获得加载过程中任意时刻的直线梁受力状况。

3.1.4 液压系统数据采集

液压系统的数据采集包括动力源数据采集、执行机构数据采集、控制阀数据采集。动力源数据采集：泵或蓄势器出口安装有压力传感器采集压力数据。

执行机构数据采集：液压缸上安装有位移传感器采集位移数据。

3.1.5 转运系统数据采集

通过布置不同部位的传感器来采集转运系统关键零部件运行过程中的位移、速度、电流等信号，收集多源传感器信息。试样转运系统主要检测元件如表3.1-5 所示。以下检测元件不在投标方供货范围。

表3.1-5 试样转运系统主要检测元件表

名称	技术参数	数量	安装位置	检测目的	备注
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	4	转运车电机	转运车连续位置和速度检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	转运车推拉装置	推拉装置连续位置和速度检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	转运车推拉装置	推拉装置极限位置检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	2	养生位地面	转运车和地面锁紧机构极限位置检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	3	轨道地面	接料位转运车减速、刹车、到位检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	4	养生位底座	养生位托板锁定位置检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	转换位推拉装置电机	转换位推拉装置位置和速度检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	转换位推拉装置电机

名称	技术参数	数量	安装位置	检测目的	备注
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	4	转换位底座	转换位推拉装置极限位检测
磁致位移传感器	输出信号：SSI； 精度：<满量程0.01% 量程：25mm	16	转换位底座	转换位滚轮升降液压缸极限位置检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	3d打印转运 位转运装置 电机	打印转运位推拉装置位置和速度检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	3d打印转运 位转运装置 电机	打印转运位推拉装置极限位检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	4	3d打印转运位地面	打印转运位托板锁定位置检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	3	(略)	(略) 位减速、刹车、到位检测
旋转编码器	供电电压10-30V；电气接口PRPFIBUS； 输出接口RS485	1	(略) 电机	(略) 旋转位置和速度检测
接近开关	10-30VDC；PNP输出；三线；常开	2	(略) 地面	(略) 极限位置检测

3.2 智能诊断与健康管理系统要求

本系统通过采集到的设备数据，基于数据建模分析，对数据进行对比和应用，并将监控数据和数据分析的结果通过智能应用的形式，向试验人员提供设备状态智能诊断和健康管理功能。逻辑图如下图3.2-1 所示。

图3.2-1 逻辑图

3.2.1 基于测点相关性的建模

一些测点与工况或者相邻测点存在相关关系，这种关系可以通过相关系数或相关性模型进行表示，当该数据点发生异常时，这种稳定的相关关系发生改变，导致相关系数发生偏差。相关性分析用于衡量两个变量之间的线性关系强度。它在故障检测、异常检测、预测建模等领域非常有用。具体来说，可以通过相关系数或相关性模型来衡量测点之间的关系。当数据点的相关性发生明显变化时，往往暗示着系统中可能存在异常。在本项目中，应用构建变量相关性的方法包括：

（1）Pearson 相关系数

Pearson 相关系数是最常用的相关性指标之一，专门用于衡量两个变量之间的线性相关性。它的值在-1 到1 之间。其中，1 表示完全正相关，-1 表示完全负相关。0 表示没有线性相关性。

（2）Spearman 秩相关系数

Spearman 秩相关系数适用于非线性关系。它通过比较数据的秩次（排名）来衡量变量之间的相关性，而不需要假设它们是线性相关的。 (略) 理非线性关系和数据中的离群点。

（3）Kendall"s Tau系数

Kendall"s Tau 系数是一种用于衡量两个变量之间排序一致性的统计方法，它主要关注两个变量在排名上的相关性，是一种非参数统计方法。Kendall"s Tau 系数特别适合用于度量两个变量之间的单调相关性，即当一个变量增大或减小时，另一个变量的增减方向是否一致。它不像Pearson相关系数那样依赖于变量之间的线性关系，而是关注变量排序的一致性。

在本项目中，利用加载框架位置、形变和应力的相关关系，构建基于测点相关性的异常检测模型。其具体应用包括：

通过各系统应力构建应力关联模型进行异常检测。通过形变与位移构建相关关系模型进行异常检测。

3.2.2 基于统计分布的建模

基于统计分布的建模主要涉及统计学和机器学加载框架的径向位移变化量是否变化范围超出规定的范围来诊断横梁是否健康。如果出现位移传感器测得的位移信号超出规定范围，表明横梁拉杆或缠绕钢丝可能出现松动现象，系统会发出故障信号，提示故障信息和故障排除方法。

当某一受力构件（立柱、上下横梁、扇形梁、直线梁）在工作状态时，应变传感器都有一定的变化范围，如在作动器载荷为F时，该受力构件应变为ε±Δε范围内为正常值。如

果应变传感器检测的信号变化范围超出规定的范围，表明该构件可能出现松动或设备超载现象，系统会发出故障信号，提示故障信息和故障排除方法。

通过光纤光栅应变传感器测量的应变，确定拉杆（立柱）在试验状态下的拉力（压力），从而判断设备是否超载或欠载，当测量应变异常或超出某一阈值，则系统会发出报警信号。

3.2.3 基于概率密度的建模

通过估计测点数据的概率密度，来检测数 (略) (略) 域。

（1）核密度估计

核密度估计（KDE, Kernel Density Estimation）是一种非参数方法，可以用来估计数据的概率密度。通过计算数据点 (略) 域的密度，KDE 可以用来判断新数据 (略) 于 (略) 域（异常）。

（2）高斯混合模型

高斯混合模型（GMM, Gaussian Mixture Model），假设数据是由多个高斯分布组合而成，通过训练GMM 可以估计数据的概率密度，低概率的数据点被视为异常。GMM 假设数据集中的每个数据点是由多个高斯分布（即正态分布）的某一个分量生成的，且这些分布的线性组合描述了整个数据的分布情况。它是一种软聚类模型，与K-Means 等硬聚类不同，GMM能够为每个数据点提供属于不同簇的概率。

在加载框架系统中，其具体应用包括：

通过载荷和工况，构建应力概率模型进行异常检测。

通过电机电流和工况，构建电机加速度和速度等数据进行异常检测。

3.2.4 基于多变量正常行为框架的建模

正常行为框架（Normal Behavior Model，NBM）是预测性维护和异常检测中的一种重要方法，用于建立系统正常状态下各变量之间的关系，从而对系统行为进行监控和预测。当系统偏离正常行为模式时，可以认为发生了故障或异常。

该框架通常通过多个测点的数据构建一个描述它们之间正常关系的预测模型。这种关系可以反映在变量间的相互依赖性或关联性，常用于设备的状态监控、故障诊断、预测性维护等领域。

模型构建的核心在于利用历史数据，构建一个能描述系统在正常运行状态下，多个测点之间函数关系的模型。常用的方法包括线性和非线性预测模型。

从多个测点中选择相关的特征来建模。特征可以是传感器数据、环境参数、操作参数等。选择的特征应当是具有一定相关性或功能依赖的变量，确保模型能充分描述设备的正常行为。

选择适合的预测模型来描述测点之间的关系。模型的选择取决于设备的复杂性和数据的特性。

常用的模型包括：

线性模型：适用于测点之间存在线性关系的场景。常见的有线性回归模型。

非线性模型：当测点之间的关系复杂时，使用非线性模型，如决策树、支持向量机、 (略) 络等。

时序模型：如果测点数据有时间依赖性，使用时间序列模型如ARIMA、LSTM 等来捕捉变量间的时间相关性。

物理建模：基于物理定律或经验知识，建立设备各部分之间的函数关系。

在项目实施过程中，将根据实际的数据选择最优的方式进行建模。当具备历史数据的条件下，通过历史正常数据对模型进行训练，使其能够学滑：指数平滑是一种常用的时间序列趋势建模方法，适用于带有随机波动和趋势的时间序列。通过给最近的数据赋予更大的权重，捕捉数据的短期趋势。

4）移动平均：移动平均是一种简单的趋势提取方法，通过计算数据在一定窗口内的平均值，去除短期波动，提取长期趋势。

5）时间序列模型：对于复杂的趋势，可以使用时间序列模型如ARIMA（自回归积分滑动平均模型）或LSTM（长 (略) 络）来预测趋势。这些模 (略) 理带有时间依赖的趋势变化，并且适用于有明显趋势和季节性的复杂系统。

在液压系统中，其具体应用包括：通过检测液压系统压力（或压力差），判断液压系统压力是否有趋势性变化，例如液压系统存在泄漏，则其压力出现趋势性下降。

3.2.6 模型管理和任务管理

（1）模型管理

模型的开发和调优往往需要大量的迭代和调试，数据集、训练代码或参数的变化都可

能会影响模型的质量，如不能统一管理模型，可能会出现无法重现最优模型的现象。模型管理功能模块包含以下功能：

1）模型管理，模型与设备组态管理，可以为每个设备选择合适的模型及模型版本。

2）模型文件管理，包括模型的应用、更新、删除等功能。

（2）任务管理

训练好的模型需要通过关联设备的数据源、模型的参数配置将模型的运行程序和模型文件以任务的形式应用到具体的设备或设备组。每个设备上可能同时会允许多个任务，因

此需要对任务进行管理，以将正确的模型、参数应用到正确的设备和数据上。任务管理提供以下功能：

1）任务的调度，通过配置文件，任务可以以不同的策略在系统中运行。支持的策略包括，立即执行任务、定时重复执行任务、定时一次执行任务、事件触发任务。在定时任务中，包括任务的开始和结束时间的设定。

2）任务参数管理，通过参数配置文件形式，配置或修改任务的运行参数。

3.3系统页面功能要求

3.3.1 加载装置在线监测页面

加载装置在线监测页面，监视加载装置的设备状态数据以及报警事件列表，见参考示意图3.3-1。

图3.3-1 加载装置在线监测页面

3.3.2 转运系统在线监测页面

转运系统在线监测页面，监视加载系统的设备状态数据以及报警事件列表，见参考示意图3.3-2。

图3.3-2 转运系统在线监测页面

3.3.3 智能诊断显示页面

智能诊断显示界面，可对关键数据点进行实时监控、预测以及预警等功能，见参考示意图3.3-3。

图3.3-3 智能诊断显示界面

3.3.4 健康管理显示页面

在健康管理页面可以查看设备、设备零部件的设备型号、设备设计寿命、设备上线时间以及设备下次检修时间等设备维保信息，以下为参考示意图。可以按照时间查看设备的运行时间、系统健康度及趋势图、设备健康状态以及传感器状态信息等，见参考示意图3.3-4。

图3.3-4 健康管理显示页面

3.3.5 报警记录显示页面

在报警记录页面可以按照时间、设备名称等多维度查看所有设备的历史报警信息以及建议解决措施，见参考示意图3.3-5。

图3.3-5 健康管理显示页面

3.3.6 历史趋势记录显示页面

在历史趋势页面可以查看按照时间、设备状态数据等查看所有设备状态数据的历史趋势信息。见参考示意图3.3-6。

图3.3-6 历史趋势记录显示页面

4模型要求

4.1多维数据的自适应在线异常行为建模

在试验设备中，传感器采集的数据通常具有多维特性（如温度、压力、振动、流量等），这些数据反映了设备在不同工况下的状态。这些不同维度的变量之间往往具有复杂的非线性关系。通过利用不同维度的数据特性，将监测对象的物理特性与工艺和工况进行联合建模，以更准确的讲设备在数字世界进行反应。本项目中，通过结合自编码器、GMM、PCA等技术，构建一个多模型融合的自适应框架，能够应对工业数据的多模态、多维度特点。通过将工艺参数与设备传感器数据进行联合建模，能够提升异常检测的精准度。

（1）多测点协同异常检测：针对同一设备的多个测点数据，利用多变量相关性建模技术，如使用相关矩阵、协方差分析或构建多元回归模型，可以捕捉多个测点间的协同变化模式。当某个测点异常时，其相关测点的协同关系也可能发生变化，通过检测这种相关性变化来实现异常报警。

（2）非线性函数关系的建模： (略) 络或支持向量回归（SVR）等非线性模型，对设备测点之间的复杂关系进行建模。当设备状态异常时，原本的非线性关系会发生偏离，可以通过检测函数关系的变化来识别异常。

（3）自编码器的多维异常检测：自编码器可以学竞争，一经发现，其投标和中标无效，并且投标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。

（二）投标人不得对招标方的评标人员、监标人员以及工作人员有商业贿赂等影响公平公正评标的行为，一经发现，其投标和中标无效，并且投标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。

（三）招标人将以书面形式发出预中标通知书，预中标通知书一经发出即发生法律效力。

（四）在招标人发出《预中标通知书》后日内签订合同。

（五）未中标单位的投标保证金在宣布中标单位后的30日内退还，不解释未中标原因，不退回投标文件。

（六）投标人在开标后撤回投标文件，取消其投标资格，并且投标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。投标人对投标报价经书面确认之后撤回的，投标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。

（七）中标人不与招标人订立合同的，招标人取消其中标资格，并且中标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。

（八）如中标人违约，招标人可从其他投标人中重新选定中标人签订合同，并且中标人同意以全部投标保证金作为对本次投标给招标人造成损失的赔偿。

（九）投标人中标，投标保证金将转为合同履约保证金，合同执行完方可退还。

三、我方同意所递交的投标文件在开标后90日内有效，在此期间内我方的投标有可能中标，我方将受此约束。

投标单位（盖章）：委托代理人（签字）：

日期：年月日

附件1-2-4

资质承诺书

(略) ：

(略) 采购投标中提供的所有证件复印件与原件一致，真实有效，如有虚假不符， (略) 承担。

承诺人（法人盖章）：

委托代理人：

单位名称（盖章）：

日期：年月日

附件1-2-5

法定代表人资格证明书

姓名：，身份证号码：，系我公司的法定代表人，在 (略) 采购投标中，签署的所有投标文件均合法有效。

特此证明

法定代表人（签名）：

投标单位（公章）：

日期：年月日

附件1-2-6

授权委托书

(略) ：

我单位现委托作为我单位合法委托代理人，授权其代表我单位前往 (略) 办理采购投标、合同签订、账务结算等事宜，代表我单位全 (略) 理涉及合同谈判、合同签订、办理交货、提货及验收、收取和支付货款等全部合同履行事项。我单位对委托代理人在 (略) 采购投标中的一切业务行为及签署的文件、协议、合同内容负全部责任。在撤销授权的书面通知到达前，本授权书一直有效，被授权人在授权书有效期内签署的所有文件不因授权的撤销而撤销。

特此委托

授权委托期限：

委托代理人姓名：性别：

身份证号码：

联系电话：联系邮箱：

委托代理人签字（样本）：

委托单位：（公章合同章财务章）

法定代表人（签字或盖章）：

日期：年月日

附：1.委托代理人身份证复印件（加盖公章）

2.法定代表人身份证复印件（加盖公章）

附件1-2-7

报价单（投标单位专用）

序号	物资名称	规格型号	单位	数量	一次报价（元）	备注
1	在线监测智能诊断与健康管理系统	与招标方要求一致	套	1
合计			套	1
服务承诺：
承诺付款条件：
承诺供货周期：
补充说明的其他优惠条件：
备注：
投标单位报价人确认签字：确认签字日期：