一、政策背景

《智能制造发展规划》

推︽进智能制造关键技术装备、核心支撑软件、工业互∏联网等系统集成应用，以系统解决方案供应商、装备制造¤商与用户联合的模式，集成开发一♀批重大成套装备♀，推进工程应用和产业化。引∩导有基础、有条件的中小企业推进生产线自动化改造，开展管理信息化和数字化升级◤试点应用。建立龙头企业引领带动中小企业推进自动化、信息化的发展机制，提升中小企业智能化水平ぷ。

《中国制造2025》

规划中明确指出，新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，国际产业分工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重【大历史机遇，着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程√智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

《“十四五”交通领域科技创新规划》

推动交通基础设施智⌒　能化设计技术研发，推广应用建筑信息模型（BIM）和地理信息系统（GIS）技术，提升基础设施性能参数可溯源和可监控性。攻克新一代基础设施精细化感知、数字孪■生系统等关键技术。研发交通基础设施数字化装备、产品和监管与服务系统。

《首台（套）重大技术装▽备推广应用指导目录》

贯彻落实国务院关于促进装备制造业由大变强的总体要求，加快推进重大技术装备研制和推广应用

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二、行业需求痛点

1、无远程管理〗

对于装备销售，需要对装备进行实时定位，为客户提供装备运行地图。对于租赁业务销售的装备，还需要根据付款情∏况进行远程→解锁机功能。否则影响财务回款周期。

2、故障「定位难

由于装备的功能复杂，牵涉机械结构较多，往往需要专业技术人员进行故〓障定位，人员和差旅成本高、响应◤速度慢、关键影响客户项目进度。

3、保养不规范

往往装备在施工方面没进行规范进行周期保养，使得装备出现】故障或寿命减短。提供装备从出厂时，指导购买方进∩行装备保养，并通过保养记录指导其保养方式、保养频率，延迟装备使用寿命和使用体验。

4、数据量大

装备种类多，厂商标准各异，功能◥数据多，时序数据量大。使用方希望能看到操作过程的装备状态数据、实时视频数据。

5、过程数据碎片化严重

使用方施工█后，需手动填写施工过程记录，包括工序、时长、物料使用情况等。增加操◥机手和管理者工作量。且管理者无法实时了解装备状态数据

6、施工监测无互动

在实际作业工序中，需要边监测边施工，例如围岩种≡类、拱顶掌子面地质情况等。喷浆过程要对喷浆效果以调整喷浆速度、速凝剂比例、风压等。

三、产品介绍

装备智能化系统是以装备为核心，通过嵌入∮式技术、边缘计算技术、物联网技》术、人工智能等新一代信息技术的高度集成和综合应用，提升装备在施工过程中的数据采集、反馈、决策、学习等能力的智能化系统。

它∑　包含硬件、嵌入式系统、数据协议、软件平台等关键技术。实现了自︼动化施工、装备自检、装备故障与维保、装备定位、环境监测、操作视频、状╳态数据同步、异常日志、装备预报警、业务互动、远程调试、远程升级、远程配置、地面ξ控制等系列智能化功能。

作为装备智能化系统的一部分，装备物联网平台每个装备提供编码发放、编码解析、数据鉴权、数据清洗、数据存储、数据接口等功能，采用了时序数据库以服务具有时间特♂征的功能数据。并通过关系型数据库统一管理。构建了装备能力模型以描述装备能力，并匹配不同装备的不同功能。使得任何新生产设备任意功能只需要配置能力模型即可连★接数据平台。

装备智能化系♀统促进了装备从机械化到智能化再逐步过度到数智化。提升智能装备在项目施工『中的高效性、安全性、专业性。从而引领行业装备自我革新，促进装备行业从拼机械制造到拼智能化的赛道转变，推动隧道施工从减人、少人到无ぷ人的施工新模式。

二、系统架构

4.1?物联网平台

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装备物联网平台是一个以装备为核心，集成了装备和厂商管理、数据安全通信和消息订阅等能力的一体∑化平台。向下支持连接海量设备，采集设「备数据上云；向上提供云端API，服务端可通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制，统一了装备数据标准和能力模◤型，使得装备连接和数据交换更加高效、有序。

采用SpringCloud + SpringBoot的微服务架构，采用MyCat+Mybatis实现数据库集群管理，同时采用influxdb时序数据库提高时序数据查询和存储性能。实现了读■写分离、主从切换、分库分表；采用OAuth2+Security，构建了权限管理系统，实现了多终端认证系统╲，可控制子系统的token权限互相隔离,采用JWT做Token认证。

统一设备接入∩，实现海量设备管理，支持TCP/UDP/MQTT/HTTP、TLS/DTLS等多种协议支持〒不同厂商、不同设备、不同报文、统一接入，统一管理。

对于文档、视频、图片、及其他︻格式文件。采用FastDFS高可用的文件系统，充分考虑了冗余备份、负载均衡、线性扩容等机制。研发了多媒体文档☆实时预览解析系统，提供多媒体文档实时预览服☆务

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4.2?边缘计算设备

通过对传统装备功能深入分析，我们构建了统一的数据标准和接口标准。设计了工程装备专属的边缘计算设备，为大中小工程装备提供智慧◣大脑，提供装备基础数据、工作※状态数据、视频监控等数据采集，提供GPS/北斗双模定位、远程解锁机、工作直播、施工录像、施工日志全自动记录等业务功能，搭载CAN总线、串口、蓝牙、4G、以太网通▲讯，全自动切换4G/以太网网络，配置直流UPS，断电后仍能持续数据计算和数据同步服务最高可达4小时。支持标准化『数据指令集。支持220V交流、24V直流双电源输入。

超前的协议设Ψ 置，使得该设备仅需简单的配置即可兼容不同厂家、不同种类、不同功能的装备，让他们的装备走上数字化、智能▓化赋能高速公路，提升产品市场竞争力，增加产品在存量市场中的增量价值。帮助装备从销售产品到销售服务转化，进入产品即服务的新一代装备产销新模式。

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4.3?数据▼分析与数字孪生系统

基于装备基础数据、功能数据、状态数据、运行日志、施工数据、异常数据等数〓据进行数据过滤、数据清洗、数据压缩，结合≡机器学习算法，对装备进行综合建模分析与可视化透视，实现对当前㊣　状态的评估，对过去的问题进行诊断，对未ζ　来的趋势进行预测，模拟各种可能㊣性。从而为装备建立装备实时运行态势预测、日常维修保养、故障预警等分析决策，指导产品持续不断改进，增加装备厂商与客户粘性，提升产品满意度。

基◇于计算机3D图形技术和机器视觉技术，将现实的装备运行在虚拟世界中动态模拟仿真，实现虚拟世界中对装备的可看可控可仿真，反映装备的全生命周期︽过程管控。激发厂家优化设计、制造和服务。

通过海量数据资源，提供多维度的分析研判，支∩持数据实时显示、态势历史回溯，辅助管理人员全面掌控∩数据变化趋势，深度挖掘运行数据的时空特征及变化规律，为管理决策提供科学依据。

提供面向指挥中心∴大屏服务，量身打造专业级可视化解决方案，具备优秀的▅大数据显示性能以及多机协同管理机制，支持大屏、超大屏等显示场景，支持大模型三维渲染，可直接网页端使用，交互方式边▽界友好，无须安装部署，方便快捷。

五、系统特点

1、开箱即用，信①息化系统安装调试方便，傻瓜式安装。为出厂测试条件，降低售∑　后学习和技术成本。将技术与售后隔离，提升安装效率→。降低售后培训成本。售后服务更专业、更简洁。

2、维护成本低，售后通过维护平板即可查看问题所在，一键分析，问题日志卐查看，辅助售后快速定位问题，支持入门级调试，一键重装※软件。

3、系统级方案，边缘计算设备与物联网系统分离，实现数据采集与业务服务分离。

4、统一标准、统一协议、统一服务、统一管理，一物一码走天下。

5、装备身︾份证，提供物联网平台编码，建设标准化的设备管理和数据交换系统