在王琪冰的科研生涯中，他對特種設備技術研究情有獨鐘，帶領團隊在電梯的安全技術智能化、機械結構優化、先進制造等領域不斷攻關，他們的研究成果在配套服務上海世博會、京滬高鐵、新疆烏魯木齊高鐵站、蘭州中川國際機場等國家重要基礎工程項目的電梯等產品技術標準化、產業化應用建設過程中起了重要關鍵作用;先后創新研發了19項新產品并實現產業化應用。

他就是中國計量大學機電工程學院數智高端裝備創新團隊首席科學家、正高級工程師王琪冰。

打造安全舒適智能電梯

電梯，是人們日常生活離不開重要設備，它的安全、智能更是十分重要。長期從事特種設備技術研究的王琪冰，始終以人民為中心，把“人民至上”刻在心中。

在高性能高可靠與高舒適電梯自主設計制造上，他聯合國內外多家大學、研究院、行業協會等單位，圍繞電梯核心安全部件可靠性和故障智能預警診斷等方面進行深入研究，取得部分產品成功替代進口并不斷革新，有效解決了我國多個大型工程或重點項目關鍵部位和關鍵材料受制現狀，在建立分層映射的電梯安全故障預測系統、電梯轎廂氣壓動態再平衡與降噪技術等創新方面促進了我國電梯產業智能化技術創新發展。

他帶領團隊研發的高性能電梯轎廂氣壓動態再平衡與降噪技術，實現了基于智能重采樣與雙層更新策略的Kriging響應面模型構建方法，在關鍵參數域整體和局部均具備高精度的氣動性能準確高效預測，有效降低噪聲。王琪冰說：“我們開發的具有發電能量反饋技術新型驅動主機控制系統，實現了電梯綠色低碳新技術?！苯泴＜艺撟C，他們研究開發的耐摩擦、4500度耐高溫的復合型安全鉗，整體處于國際技術先進水平，還獲得發明專利等各類專利13項和2018年浙江省科技進步獎一等獎。

他們針對目前曳引繩斷裂缺少自動檢測系統問題，發明了曳引繩智能隱患預警技術，建立了基于高精度激光檢測技術的曳引繩斷裂安全隱患自動檢測與報警系統，毛刺檢測分辨率達到300μm。同時實現電梯失效分析與運行狀態智能感知技術，包括電梯失效模式和失效機理分析，電梯運行狀態智能感知技術及設備。電梯系統云端健康監測與故障預警技術:包括基于設備狀態和云端檢測數據的電梯系統運行階段劃分，面向不同運行階段電梯性能評價的狀態監測變量優化配置方案設計，基于時空域故障信息融合的在線診斷技術，融合專家知識與監測數據的故障預警技術。整體技術處于國際先進水平，2019年獲得美國世界電梯工程獎、世界知識產權組織WIPO瑞士日內瓦國際發明展特別金獎、沙特阿拉伯阿茲國王大學國際創新獎，授權發明專利等各類專利20項，相關技術成果促進了我國國產電梯故障預警智能化技術自主創新發展。

愛鉆研的王琪冰聰慧勤奮，經他帶領團隊成員研發的產品成果樣樣好看、美觀。由于他們研制的產品質量好、技術先進，得到社會上各行業人士的認可，已被廣泛應用到住宅、寫字樓、酒店、超市、站、機場等公共場所，并形成了產業化應用鏈條，累計實現銷售收入50億元，新增就業人員1210人，相關技術成果推動實現了我國國產電梯高可靠、高性能低碳化技術、基于高速重載自主可控等創新發展的勢頭。

典型特種設備顯威

在王琪冰的眾多成果中，有一項“基于數字孿生的典型特種設備關鍵技術研究與應用”成果引起了記者的好奇。這項研究，主要是研究典型特種設備質控數字化轉型需求、質量安全要素抽取技術和元數據規范，最終提出典型特種設備的風險防控去中心化協同模型，構建基于數字孿生的特種設備分布式數字化協作框架及智能輔助決策系統。

研究過程中，團隊采取的研究思路是：研究基于自然語言處理的質控安全要素抽取方法，從海量特種設備非結構化數據中準確抽取安全要素；研究基于本體模型的安全要素元數據規范，涵蓋質控全生命周期質控要素，形成一套結構化的質控安全要素標準體系。設計人-機器-信息-服務的三維可視化數字孿生監測系統。從用戶行為出發，構建特種設備數字孿生環境，利用深度學習技術對用戶的行為進行分析，并在數字空間中實現了潛在危險行為預警，進而影響真實場景。為特種設備智能化、數字化運維提供創新型研究思路。

他們針對典型特種設備質控數據多源、多模態、異構和動態等特點，攻克以下技術難點：從多源和多模態數據中抽取全生命周期質控安全要素，打造以結構化可計算和可推理的安全要素標準體系；針對特種設備的質控要點合理分割質控安全任務，構建基于邊緣質控的去中心化質控協同框架，從而有效利邊緣質控實現全生命周期質控任務，提高質控精準度并減少質控成本；基于數字孿生技術，以實際特種設備運行為例構建數字孿生環境，設計特種設備安全數字孿生四維模型，運用虛擬人物模擬現實人體姿態來實現數據增強，采用深度學習算法識別人體姿態行為并映射到數字孿生虛擬環境中，實現特種設備監管、檢驗、使用、制造過程的安全預警和防控資源智能匹配；并在此基礎上研究復雜場景特種設備多工況特征遷移與關聯分析技術，構建基于知識圖譜的特種設備關聯分析與智能決策模型。

王琪冰說，本課題的研究將為特種設備數字化提供數據基礎和參考模型，能實現的創新突破是：融合自頂向下和自底向上兩種策略，提出基于自然語言處理的質量安全要素自動抽取技術和基于本體的質量安全元數據規范標準體系構建技術，從海量非結構化數據中自動挖掘安全要素，形成特種設備全生命周期多質量安全元數據標準規范；提出基于邊緣智能的風險防控去中心化協同模型，將質控安全任務合理分配到各個邊緣質控環節，以邊緣質控智能化為基礎構建質控協同框架模型，有效規避傳統云計算模式存在的數據傳輸成本高、計算延遲大的問題；利用物理模型并使用傳感器、實時視頻及其他形式的監測技術獲取數據的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，以反映相對應實體的全生命周期過程；通過數字孿生技術的使用，將大幅推動典型特種設備在設計、生產、使用、維護及維修等環節的變革，促成特種設備產業在數字化領域更快、更有效地發展。

談及未來，他信心滿懷。他表示，一定能在我國電梯技術研發上創造出新成果，更好地服務社會、服務人民。（劉 靜）

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