科创中国

工业安全是国家安全的重要组成部分，状态感知是工业安全的基础。项目面向典型工业生产过程的安全状态感知的需求，系统构建了“感知—识别—诊断”的多传感器状态感知理论框架，取得了系列理论与技术突破，开发了相关的软硬件系统，一定程度上解决了大规模产业化应用技术难题。

提出了一种漂移抑制方法和补偿算法，提高了传感器数据采集准确度；提出了一种新型光纤定位方法，提高了长距离光纤定位和物理量感知的准确度；提出了一种基于点群划分的距离测距方法，提高了工业场景三维距离感知精度和机器反应敏捷度，为工业机器人精准定位奠定了基础。2．提出了一种基于生成式对抗网络的异常样本扩充方法和一种基于泊松分布的 SingleNet 轻量级卷积网络剪裁方法，在准确率、迭代时长和模型大小三个方面提高了算法的性能，可解决工业场景异常样本数据难以获取以及边缘侧计算资源有限条件下的识别问题。

课题组探索了人工智能技术在工业安全状态智能检测领域的应

用，在基础理论、关键技术和系统应用等方面取得了原创性成果，包

括传感器数据漂移补偿和矫正技术、新型光纤定位系统、三维场景遮

挡区域恢复与识别、攻击样本扩充算法、深度学习网络的超参数选择

算法、基于轻量级卷积网络和网络裁剪的边缘侧异常检测、基于 CNN

和 LSTM-Attention 融合的设备健康寿命预测技术。

研究成果可以广泛应用于在电力、石化、港口、船舶、工业机房

等工业场景的气体、温度、压力、位置、设备故障等安全状态的感知

识别与诊断，并在北京钢铁侠科技有限公司、广州高新兴机器人有限

公司、上海拜安传感技术有限公司、秦皇岛红燕光电科技有限公司等

企业得到推广，实现了 1.872 亿元的产值。

1刘学君 男 1977 年 5 月 教授 博士 北京石油化工学院 本项目的总体负责人，全面负责整个项目的研发工作2 陈雯柏 男 1975 年 4 月 教授 博士 北京信息科技大学 负责工业设备健康检测的特征提取与安全状态识别研究与开发3 齐跃峰 男 1972 年 10 月 教授 博士 燕山大学负责 DPSK 调制与扩频相关理论及技术在分布式光纤智能感知与分析方面研究4 张振江 男 1973 年 9 月 教授 博士 北京交通大学复杂动态环境下实时高精度目标检测跟踪技术以及特征关联算法的智能感知与分析研究。5 沙芸 女 1976 年 3 月 副教授 博士 北京石油化工学院 负责轻量级卷积网络技术等智能感知与分析研究6 晏涌 女 1972 年 11 月 副教授 硕士 北京石油化工学院 负责相机距离感知技术的应用研究

研究成果可以广泛应用于在电力、石化、港口、船舶、工业机房

等工业场景的气体、温度、压力、位置、设备故障等安全状态的感知

识别与诊断，并在北京钢铁侠科技有限公司、广州高新兴机器人有限

公司、上海拜安传感技术有限公司、秦皇岛红燕光电科技有限公司等

企业得到推广，实现了 1.872 亿元的产值。

成果在提高工业安全状态检测效果的同时，能够在一定程度上降

低工业事故，减少工业停产时间，保障劳动者安全，从而帮助企业节

约大量经费和减轻风险。在工业安全越来越被重视的今天，该系列成

果将会被更多的企业采用，必有广阔的应用前景。