在王琪冰的科研生涯中，他对特种设备技术研究情有独钟，带领团队在电梯的安全技术智能化、机械结构优化、先进制造等领域不断攻关，他们的研究成果在配套服务上海世博会、京沪高铁、新疆乌鲁木齐高铁站、兰州中川国际机场等国家重要基础工程项目的电梯等产品技术标准化、产业化应用建设过程中起了重要关键作用;先后创新研发了19项新产品并实现产业化应用。

他就是中国计量大学机电工程学院数智高端装备创新团队首席科学家、正高级工程师王琪冰。

打造安全舒适智能电梯

电梯，是人们日常生活离不开重要设备，它的安全、智能更是十分重要。长期从事特种设备技术研究的王琪冰，始终以人民为中心，把“人民至上”刻在心中。

在高性能高可靠与高舒适电梯自主设计制造上，他联合国内外多家大学、研究院、行业协会等单位，围绕电梯核心安全部件可靠性和故障智能预警诊断等方面进行深入研究，取得部分产品成功替代进口并不断革新，有效解决了我国多个大型工程或重点项目关键部位和关键材料受制现状，在建立分层映射的电梯安全故障预测系统、电梯轿厢气压动态再平衡与降噪技术等创新方面促进了我国电梯产业智能化技术创新发展。

他带领团队研发的高性能电梯轿厢气压动态再平衡与降噪技术，实现了基于智能重采样与双层更新策略的Kriging响应面模型构建方法，在关键参数域整体和局部均具备高精度的气动性能准确高效预测，有效降低噪声。王琪冰说：“我们开发的具有发电能量反馈技术新型驱动主机控制系统，实现了电梯绿色低碳新技术。”经专家论证，他们研究开发的耐摩擦、4500度耐高温的复合型安全钳，整体处于国际技术先进水平，还获得发明专利等各类专利13项和2018年浙江省科技进步奖一等奖。

他们针对目前曳引绳断裂缺少自动检测系统问题，发明了曳引绳智能隐患预警技术，建立了基于高精度激光检测技术的曳引绳断裂安全隐患自动检测与报警系统，毛刺检测分辨率达到300μm。同时实现电梯失效分析与运行状态智能感知技术，包括电梯失效模式和失效机理分析，电梯运行状态智能感知技术及设备。电梯系统云端健康监测与故障预警技术:包括基于设备状态和云端检测数据的电梯系统运行阶段划分，面向不同运行阶段电梯性能评价的状态监测变量优化配置方案设计，基于时空域故障信息融合的在线诊断技术，融合专家知识与监测数据的故障预警技术。整体技术处于国际先进水平，2019年获得美国世界电梯工程奖、世界知识产权组织WIPO瑞士日内瓦国际发明展特别金奖、沙特阿拉伯阿兹国王大学国际创新奖，授权发明专利等各类专利20项，相关技术成果促进了我国国产电梯故障预警智能化技术自主创新发展。

爱钻研的王琪冰聪慧勤奋，经他带领团队成员研发的产品成果样样好看、美观。由于他们研制的产品质量好、技术先进，得到社会上各行业人士的认可，已被广泛应用到住宅、写字楼、酒店、超市、站、机场等公共场所，并形成了产业化应用链条，累计实现销售收入50亿元，新增就业人员1210人，相关技术成果推动实现了我国国产电梯高可靠、高性能低碳化技术、基于高速重载自主可控等创新发展的势头。

典型特种设备显威

在王琪冰的众多成果中，有一项“基于数字孪生的典型特种设备关键技术研究与应用”成果引起了记者的好奇。这项研究，主要是研究典型特种设备质控数字化转型需求、质量安全要素抽取技术和元数据规范，最终提出典型特种设备的风险防控去中心化协同模型，构建基于数字孪生的特种设备分布式数字化协作框架及智能辅助决策系统。

研究过程中，团队采取的研究思路是：研究基于自然语言处理的质控安全要素抽取方法，从海量特种设备非结构化数据中准确抽取安全要素；研究基于本体模型的安全要素元数据规范，涵盖质控全生命周期质控要素，形成一套结构化的质控安全要素标准体系。设计人-机器-信息-服务的三维可视化数字孪生监测系统。从用户行为出发，构建特种设备数字孪生环境，利用深度学习技术对用户的行为进行分析，并在数字空间中实现了潜在危险行为预警，进而影响真实场景。为特种设备智能化、数字化运维提供创新型研究思路。

他们针对典型特种设备质控数据多源、多模态、异构和动态等特点，攻克以下技术难点：从多源和多模态数据中抽取全生命周期质控安全要素，打造以结构化可计算和可推理的安全要素标准体系；针对特种设备的质控要点合理分割质控安全任务，构建基于边缘质控的去中心化质控协同框架，从而有效利边缘质控实现全生命周期质控任务，提高质控精准度并减少质控成本；基于数字孪生技术，以实际特种设备运行为例构建数字孪生环境，设计特种设备安全数字孪生四维模型，运用虚拟人物模拟现实人体姿态来实现数据增强，采用深度学习算法识别人体姿态行为并映射到数字孪生虚拟环境中，实现特种设备监管、检验、使用、制造过程的安全预警和防控资源智能匹配；并在此基础上研究复杂场景特种设备多工况特征迁移与关联分析技术，构建基于知识图谱的特种设备关联分析与智能决策模型。

王琪冰说，本课题的研究将为特种设备数字化提供数据基础和参考模型，能实现的创新突破是：融合自顶向下和自底向上两种策略，提出基于自然语言处理的质量安全要素自动抽取技术和基于本体的质量安全元数据规范标准体系构建技术，从海量非结构化数据中自动挖掘安全要素，形成特种设备全生命周期多质量安全元数据标准规范；提出基于边缘智能的风险防控去中心化协同模型，将质控安全任务合理分配到各个边缘质控环节，以边缘质控智能化为基础构建质控协同框架模型，有效规避传统云计算模式存在的数据传输成本高、计算延迟大的问题；利用物理模型并使用传感器、实时视频及其他形式的监测技术获取数据的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，以反映相对应实体的全生命周期过程；通过数字孪生技术的使用，将大幅推动典型特种设备在设计、生产、使用、维护及维修等环节的变革，促成特种设备产业在数字化领域更快、更有效地发展。

谈及未来，他信心满怀。他表示，一定能在我国电梯技术研发上创造出新成果，更好地服务社会、服务人民。（刘 静）

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