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2023
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产业计量优秀成果连载之计量测试技术成果（6）
基于5G+AI无人机的设备智能检测及预警技术
国家中厚钢板产业计量测试中心
湘钢高炉测温无人机巡检系统基于中国移动在5G网络上的优势和中国移动（成都）产业研究院5G网联无人机解决方案及中移凌云平台技术能力，结合高炉炼钢工艺的实际情况需要，通过高温标签、温度传感等多种方式协同，实现了无人机定期对厂区关键设备、关键温控参数的点检，实现了对包括高炉在内设备，工作是否正常的定时巡检应用，并通过5G网络传输实时图像，利用AI技术，分析设备工作是否正常，出现异常情况，及时报警，并将相应报警信息通知到具体部门人员进行现场查看处理。
该项技术集成了中移凌云网联无人机管理平台、智能网联无人机自动机场、智能网联无人机及相关挂载，运用了图像识别、AI飞行等核心技术，具有超远距离图像采集、实时图像传输、实时温度监测等优势，实现了远程化、智能化、自动化的高炉测温巡检工作，有效的提高了设备巡检效率、巡检质量、巡检安全性，进一步提高了设备预警的有效性，提高了工作效率，极大的减少于人员对场外设备巡检的必要性。
该项技术有两大技术创新点。一是项目运用图像识别、AI飞行等核心技术，无人机自主决策航迹、姿态、拍摄参数，获取高质量巡检数据，具备“查得准、盯得住、传得快”等优势，可快捷高效地完成自动巡查任务，保障厂区重要区域及贵重设备、材料的安全性。二是机载AI与云端实时互动，可以对目标进行多角度数据采集，不断提升识别诊断率，提供巡检数据报告，对生产运营提供有效的巡检数据。
该项技术已经广泛应用于湘钢的高炉测温巡检工作，实现了巡检的远程化、智能化、自动化，有效的提高了高炉巡检效率、巡检质量、巡检安全性，解放劳动力。同时，对恶劣、高危环境的巡检无人化创新具有成功的推广价值。
基于图像的医用数字X线摄影系统（DR）远程计量技术
北京市计量检测科学研究院
医疗机构在开展质控工作时又不得不面临诸如购买专用设备投入成本高、缺乏专业操作人员、手工计量工作效率低、缺乏检测时间等方面的困境。
为解决这些问题，基于数字化X线设备的输出图像取决于平板探测器的入射剂量，该项技术应用计量数据，依据管电压和管电流对图像的影响模型，建立数字化X线设备不同线质条件下的空曝图像做为标准图像，后期采集的空曝图像在这些标准图像中做匹配测试，从而确定该图像的线质。再通过该线质条件下的X光子分布特点和空曝图像的图像信息获得此时数字化X线设备的出线剂量。
该项技术首次实现了由图像到剂量的溯源，将非剂量计测量的剂量偏差由20%减小到5%以内。目前已在电网多个变电站及开闭站上线应用，在新能源发电企业应用。
基于智能化二检合一的热量表计量技术
北京市热力集团有限责任公司 、中国计量科学研究院
按照北京市供热体制改革的总体部署，在新建和既有改造建筑中安装热量表的数量逐年增多，热量表检测工作需求相应增加，如何提高热量表检测装置的准确度和可靠性具有重要意义。
热计量检定装置的控制和采集系统在检测过程中的全部检测数据均由系统读取和录入，且满足“二检合一”对检定装置的要求。该项技术采用组合式大批量流量仪表检定操作台，由5条检表管路组成，可完成多种检测模式，实现40台被检表同时安装检测，提高工作效率。双标准表互校验核查技术，实时在线保障计量准确度, 装置测试段密封性检测。分布式标准表系统可实现装置自动期间核查功能，保障检测过程的有效性。计量实验室信息对仪表检测所有过程实现全流程信息化，并预留仪表应用情况追踪功能实现对仪表全寿命周期状况的掌握。
高频高压动态压力计量测试技术
上海市计量测试技术研究院
本院通过对正弦压力腔、旋转活塞、流量调节阀、稳流滤波器的自主设计，结合MATLAB理论分析与拉格朗日欧拉发的数值仿真技术，得到较为合理的尺寸与结构，利用活塞式压力计的活塞杆与活塞筒的微米级间隙配合技术，在旋转活塞侧壁设计矩形排气孔，在固定活塞筒内部设计正弦压力腔、稳流滤波器，且固定活塞筒列状排气圆孔，与旋转活塞侧壁的矩形排气孔配合恰当，通过周期性改变排气面积和活塞旋转速度，产生正弦压力信号，实现正弦压力信号良好的调幅调频功能，并搭建一套高速有效的数字信号处理系统与控制系统，最终研制了一套正弦压力标准装置，具备较少的正弦压力波形失真度与较高的动静幅值比，能够满足航空航天领域对于高频高压的动态压力检测需求，为上海市乃至华东地区的动态压力测试做技术支撑。
该项技术有三大创新点。一是增加了自主设计的稳流滤波器，优化了进入正弦压力发生腔内部的气体状态，减少湍流等不稳定现象，减少了高次谐波的产生。二是用活塞式压力计的微米级配合技术，其旋转活塞与固定活塞筒之间会存在一种气体薄膜，提升了旋转活塞转动的平稳性。三是通过拉格朗日欧拉法的数值仿真技术，优化了压力发生腔体的尺寸与结构，改善了正弦压力的波形，失真度控制在10%以内。
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