北京cnas認證第三方檢測機構(gòu)-智能檢測裝備國家級實驗室第三方報告-實驗室作為智能檢測裝備聯(lián)盟的成員單位之一，也是團體標準《智能檢測裝備通用技術(shù)要求》第一起草單位，北京智能檢測裝備第三方檢測機構(gòu)CNAS檢測報告，出具國家認可的CNAS和CMA檢測報告。檢測試驗找儀綜所實驗室彭光瓊V一三六九一零九三五零三。

智能檢測裝備是以傳感器與儀器儀表為基礎(chǔ)，圍繞工藝實施、質(zhì)量管控、設(shè)備運行管理、安全環(huán)境監(jiān)測等智能檢測需求，具有融合感知、自主分析、實時反饋等智能特征的在線檢測裝備，用來實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)運行、保障產(chǎn)品質(zhì)量、提升制造效率、確保服役安全等目標。

常見應(yīng)用術(shù)語：

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng) (Manufacturing Execution System)

SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition）

WLAN：無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks）

WIA：工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)（Wireless Networks for Industrial Automation）

5G：第五代移動通信技術(shù)（5th-Generation Mobile Communication Technology）

OPC UA：開放平臺通信統(tǒng)一架構(gòu)（Open Platform Communication Unified Architecture）

MTBF：平均無故障工作時間（Mean Time Between Failure）

MTTF：平均故障前時間（Mean Time To Failure）

SIL：安全完整性等級（Safety Integrity Level）

SL：信息安全等級（Security Level）

EMC：電磁兼容（Electro Magnetic Compatibility）

XML：可擴展標記語言（Extensible Markup Language）

智能檢測裝備物理結(jié)構(gòu)模型由感知模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、參數(shù)配置模塊、互聯(lián)集成模塊、人機交互模塊、故障診斷模塊、智能分析模塊、結(jié)果輸出結(jié)果、存儲模塊等組成。

a) 感知模塊。通過傳感器或儀器儀表感知制造過程中的產(chǎn)品/設(shè)備/環(huán)境等被檢測對象的信息。

b) 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。對感知原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理。

c) 參數(shù)配置模塊。智能檢測裝備專用轉(zhuǎn)件或其他系統(tǒng)下發(fā)各類智能檢測裝備的配置參數(shù)。

d) 互聯(lián)集成模塊。與智能檢測裝備專用軟件、制造系統(tǒng)以及信息系統(tǒng)可以互聯(lián)與集成。

e) 人機交互模塊。支持人機交互接口便于現(xiàn)場配置與操作。

f) 故障診斷模塊。對自身狀態(tài)、檢測精準性等信息進行診斷與校準。

g) 智能分析模塊。綜合各類參數(shù)的配置對感知的數(shù)據(jù)通過人工智能算法等方法進行分析并進行決策優(yōu)化。

h) 結(jié)果輸出模塊。對智能分析的結(jié)果如質(zhì)量結(jié)果/設(shè)備狀態(tài)/安全預(yù)警等信息反饋給制造生產(chǎn)過程相關(guān)的系統(tǒng)。

i) 存儲模塊。對各類必要的信息進行存儲如配置參數(shù)等。

?智能感知：檢測要求是智能檢測裝備最重要和基礎(chǔ)的功能，包含對外部信息的檢測以及檢測數(shù)據(jù)的預(yù)處理。

智能檢測裝備的感知要求包括：

a) 準確性。智能檢測裝備應(yīng)能夠在可接受或被允許的范圍內(nèi)能準確反映被檢測對象的真實狀態(tài)。

b) 穩(wěn)定性。在規(guī)定時間規(guī)定環(huán)境內(nèi)，智能檢測裝備檢測性能在允許范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

c) 一致性。在接收到相同的輸入情況下，智能檢測裝備能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生相同或非常接近的輸出。

d) 時效性。智能檢測裝備應(yīng)在可接受或被允許的時間范圍內(nèi)完成檢測活動。

e) 完整性。智能檢測裝備的檢測數(shù)據(jù)宜覆蓋有效的檢測目標量信息、檢測對象的標識信息和狀態(tài)信息等。

數(shù)據(jù)預(yù)處理要求

檢測數(shù)據(jù)預(yù)處理主要包括但不限于以下要求：

a) 數(shù)據(jù)調(diào)整。包括數(shù)據(jù)降噪、調(diào)理、自校正和補償?shù)取?/p>

b) 數(shù)據(jù)清洗。包括有效數(shù)據(jù)的篩選、識別和處理缺失值、異常值等。

c) 數(shù)據(jù)標準化。通過數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)規(guī)約使數(shù)據(jù)標準化，以便多設(shè)備數(shù)據(jù)共享和遠程

傳輸。

d) 數(shù)據(jù)壓縮。通過數(shù)據(jù)壓縮算法對數(shù)據(jù)占據(jù)的存儲空間進行壓縮，宜采用無損、高壓縮效率、能

恢復(fù)原數(shù)據(jù)的壓縮算法。

e) 數(shù)據(jù)存儲。應(yīng)對原始數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)及其他必要的數(shù)據(jù)進行永久或周期性存儲。

?智能分析

智能分析可由智能檢測裝備物理實體與專用軟件聯(lián)合，智能檢測裝備的智能分析要求如下：

a) 宜具備對感知數(shù)據(jù)的融合處理能力，如來自于不同維度、不同設(shè)備的數(shù)據(jù)進行融合；（目前先

保留）

b) 宜具備對機理模型或數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建能力；

c) 應(yīng)具備對智能分析算法的更換、升級等能力；

d) 應(yīng)具備對感知數(shù)據(jù)的推理、決策與優(yōu)化能力；

e) 宜支持圖形化組態(tài)能力，提升智能分析功能應(yīng)用的效率；

人機交互

智能檢測裝備的交互與協(xié)同要求如下：

a) 智能檢測裝備應(yīng)具有命令行界面、圖形界面、多媒體界面、多通道界面或虛擬現(xiàn)實等一種或多

種交互方式。

b) 智能檢測裝備應(yīng)提供便捷、可視化的人機交互方式。

c) 在重要過程或關(guān)鍵過程，智能檢測裝備的人機交互系統(tǒng)應(yīng)具有可預(yù)測性，即操作者應(yīng)該能夠預(yù)

測他們的操作會產(chǎn)生什么結(jié)果。界面應(yīng)該提供清晰的指示和提示。

d) 在重要過程或關(guān)鍵過程，智能檢測裝備的人機交互系統(tǒng)應(yīng)具有安全性，即操作者的不當(dāng)操作不

應(yīng)引起嚴重后果。重要或危險的操作應(yīng)該有連鎖保護功能，特別重要的界面按鈕應(yīng)該有二次確

認功能及相應(yīng)的閾值限定。

互聯(lián)集成

智能檢測裝備互聯(lián)集成要求如下：

a) 智能檢測裝備應(yīng)支持與制造裝備、控制系統(tǒng)、車間管理系統(tǒng)等進行通信的能力。

b) 智能檢測裝備應(yīng)適配 1 種以上的工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議（Profinet、Modbus TCP 等），也宜支持無線傳輸 (WLAN、WIA、5G 等)，所有通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式應(yīng)符合國家或者行業(yè)內(nèi)相關(guān)標準要求。

c) 智能檢測裝備集成交互的信息宜具有便于理解的語義（如遵循 GB/T 40209-2021 標準的信息模型），接口宜使用 OPC UA 協(xié)議。

d) 智能檢測裝備互聯(lián)集成的信息宜具備適當(dāng)?shù)臉藴拭枋鲚d體（如 XML 文件）。

e) 智能檢測裝備輸出數(shù)據(jù)的格式應(yīng)滿足其他系統(tǒng)相適應(yīng)的編碼和存儲要求。

?故障診斷

智能檢測裝備應(yīng)提供自身狀態(tài)的自診斷并支持故障診斷與報警。

a) 智能檢測裝備在工作過程中可進行自檢，判斷裝備各部分是否正常運行，并進行故障定位或校準，自動診斷信息應(yīng)能夠上傳至外部系統(tǒng)。

b) 智能檢測裝備對各部分或子系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)測或自診斷時，如檢測故障信號時，宜將故障診斷信息展示在人機交互界面上，以便幫助操作者確定故障類型和范圍。

c) 智能檢測裝備自診斷的類型應(yīng)包括感知系統(tǒng)異常、通訊系統(tǒng)異常、主控單元異常等。

d) 智能檢測裝備自診斷應(yīng)包括診斷頻率和覆蓋范圍。

e) 部分智能檢測裝備能夠?qū)ζ湫阅芡嘶厔?、壽命或健康度進行預(yù)測，實現(xiàn)預(yù)測性維護，具體功能要求應(yīng)符合 GB/T 40571-2021 中第 11 章的要求。

f) 診斷覆蓋率、誤報率和漏報率是智能裝備故障診斷的指標，此外，算法的準確率、精確率、召回率等也可作為判斷故障診斷能力的在重要指標。

智能檢測裝備的安全性要求從物理安全、功能安全、信息安全三個方面進行考慮。

一、物理安全：

a) 機械安全

智能檢測裝備在運行過程中應(yīng)能承受振動、沖擊、跌落、外殼防護等級等運行結(jié)構(gòu)性檢查。

b) 電氣安全

智能檢測裝備在使用中涉及的供電電源、絕緣電阻、電擊防護、介電性能、導(dǎo)線電纜、輸出接口信號短路、爬電距離、電氣間隙、泄露電流、耐受沖擊電壓、啟動和運行檢查。

c) EMC 安全

智能檢測裝備可按應(yīng)用環(huán)境進行靜電放電抗擾度試驗，電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗，浪涌試驗，射頻場感應(yīng)的傳到騷擾抗擾度試驗，電壓暫降和短時中斷試驗等。

d) 防爆安全

用于爆炸性環(huán)境的智能檢測裝備按照其防爆型式所適用的標準進行評價，產(chǎn)品的防爆型式可以是以下一種，也可以是兩種及兩種以上的組合。

二、功能安全要求

智能檢測裝備的功能安全要求如下：

a) 智能檢測裝備安全相關(guān)功能應(yīng)滿足 GB/T 20438.1-7 的相關(guān)要求；

注：安全相關(guān)功能是指那些用于防護人身傷害、重大財產(chǎn)損失或環(huán)境破壞的功能，如何確定安全功能可以參考GB/T 20438.5中的危險辨識和風(fēng)險評估方法，或參考特定的行業(yè)規(guī)范；

b) 在具體的細分行業(yè)宜參考相關(guān)的行業(yè)功能安全標準與 GB/T 20438 的協(xié)同應(yīng)用，包括 GB/T 16855, GB/T 34590 等；

c) 應(yīng)通過適當(dāng)?shù)木S護和周期性測試，確保智能檢測裝備的安全相關(guān)功能在運行過程中持續(xù)符合預(yù)期的安全能力，如安全完整性等級（SIL）。

三、信息安全要求

智能檢測裝備的信息安全要求如下：

a) 智能檢測裝備的信息安全要求應(yīng)滿足 GB/T 30976.1 和 IEC 62443系列的規(guī)定；

b) 應(yīng)通過適當(dāng)?shù)木S護和周期性測試，確保智能檢測裝備的信息安全防護能力在運行過程中持續(xù)符合預(yù)期的安全能力，如信息安全等級（SL）。

可靠性要求

智能檢測裝備可靠性指標需涉及到使用條件的所有范圍（包括工作、環(huán)境及維修條件）及保持智能檢測裝備良好性能的整個時間范圍。實際使用時的可靠性要求可通過可靠性驗證試驗來完成，對于統(tǒng)計智能檢測裝備壽命單位和所有故障可使用MTBF作為核心評價指標測定，并根據(jù)具體的適用環(huán)境劃分可靠性的MTBF推薦值。對于要求控制故障次數(shù)為主的可選用失效率、可靠度、開關(guān)閉合次數(shù)等指標。

智能檢測裝備的可靠性指標應(yīng)符合產(chǎn)品標準的要求，如沒有產(chǎn)品標準，可參考表3選擇可靠性指標。

指標的說明包括：將智能檢測裝備視為可維修對象，因此采用平均無故障工作時間（MTBF）作為核心指標，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間。如果裝備為不可維修對象，則該指標為平均故障前時間（MTTF）。