控技术、基于深度学习的声光电量子等多源异构信号融合技术和惯性导航与长短基线协同定位技术等。 （2）海空协同异构无人系统的一体化控制技术 海空协同异构无人系统的一体化控制技术是指在作业任务或场景中，将无人机、无人船艇、水下潜器 表 2.16 机械与运载工程领域 Top 10 工程开发前沿核心专利逐年公开量 序号 工程开发前沿 2018 2019 2020 2021 2022 2023 1 深远海水下通信定位技术 时也对公共安全和国家安全造成了严重威胁。全球各国均相继着手研制反无人机系统，而如何实现低空无 人飞行器的高效准确探测是该系统发挥功效的关键。针对当前主流低空无人飞行器的目标特性，已经形成 了雷达探测、光电探测、射频探测、声学探测等主要探测手段。然而，复杂背景下的无人机探测，特别是 无人机的识别问题，仍然是现阶段雷达探测的难点；射频探测难以应对保持无线电静默状态或使用非常规 频段的无人机；声波探测受环境噪声干扰严重，且探测 辨较远处的飞行目标。为满足复杂环境下的高效识别与对抗需求，未来低空无人飞行器综合探测技术的发 展方向已基本明确：① 基于深度学习的多源异构传感器融合探测；② 多位点组网探测与识别；③ 移动跟 踪探测与察打一体化集成；④ 大规模无人机集群探测、识别、跟踪和对抗。 （4）无人舰艇集群感知与协同控制技术 无人舰艇集群感知与协同控制技术通过多种传感器和通信网络，获取并分析环境信息，设计控制策略， 开发软硬件系统，完成广域全天候高

着人工智能技术，尤其是生成式 人工智能快速发展，人机协同、人机融合、人机共生乃至人机互生正在成为常态，也将成为数字生态的 显著特征。2025 年 8 月，《国务院关于深入实施“人工智能 +”行动的意见》发布，提出“推动人工智 能与经济社会各行业各领域广泛深度融合，重塑人类生产生活范式，促进生产力革命性跃迁和生产关系 深层次变革，加快形成人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济和智能社会新形态”。本报告继续深 征，更使得人机关系的生 态特性变得前所未有的重要与鲜明。数字连接在强化人际互动与相互影响的同时，也显著增加了人类社 会系统总体的脆弱性；技术加速虽带来诸多福祉，却对制度体系的适配能力与更新效率都提出了前所未 有的挑战。作为典型开放系统的数字平台已成为时下流行的组织形式，不仅深度嵌入日常生活实践，更 成为重塑国际政治格局的关键力量；智能机器作为社会行动者参与人类生产与生活，致使人机边界持续 消融。这些变革凸显了数字社会的深层生态特征，注重多元、互联互动互倚、开放与动态的生态视角对 数字时代的社会愈发重要。面对人机互生社会的新图景，亟需引入生态视角解析“人机共同体”的协同 演化逻辑与治理路径。 数字生态概念最早可追溯至工程领域，其初始内涵侧重于将数字生态系统视为一套集成化的技术解 决方案。在产业研究与实践层面，数字生态则被表述为“数字商业生态系统”或“数字产业生态系统”，

涵盖物联网和边缘计算等模块。在物联网感知设备方面，借助 11 集散控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、远程终端 单元（RTU）等精准控制生产流程，智能仪器仪表精确采集实时 数据，联合智能机器人、无人机等智能设备及其他端侧设备等 共同构成设备边缘层的感知网络。物联网通过构建各类感知设 备与平台层的连接，接入各类型智能设备，具备复杂多样的异 构网络协议解析能力；利用物模型等技术，抽象化描述设备的 则、 算法，支持在二、三维设计无缝转换的基础上通过智能算法对 设计方案提出优化建议。中石油管道局设计院在工程建设阶段 构建数字孪生体，实现以站场为中心的数字化交付，提高后期 运维效率。采用无人机倾斜摄影与三维建模技术，采集油气管 道现场的关键数据进行建模展示，通过综合管理平台 WisEPC 调 取挂接管道实体的设计、采办、施工、项目管理等数据，设计 线路定位，实现设计成果与施工成果的对比分析，节省工程建 入危险区域进行长时间作业，替代人工作业后能够提高巡检效 率，降低风险和事故发生率。壳牌石油将无人机用于多用途、 跨专业场景，包括建筑检测、应急管理、现场安全、项目规划、 28 排放监测等。通过将不同专业不同频次的业务活动需求进行整 合，无人机巡检的成本和价值得到了更好的平衡。挪威国家石 油利用足式机器人、无人机、海底无人机在海陆空全面代替人 工作业，在 3D 扫描、绘图、管道监测和运维等场景得到深入测

...................................................................................... 59 1.5.4.5 人机界面功能......................................................................................... 60 1 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 17626 -2016 电磁兼容 试验和测量技术 GB 14048.1-2012 低压开关设备和控制设备 第 1 部分：总则 GB 7947-2010 人机界面标志标识的基本和安全规则 导体的颜色或数字标识 GB 8702-2014 电磁辐射防护规定 DL/T 5429-2009 电力系统设计技术规程 DL/T 620-2016 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 用于多个电池簇的直流汇流，降低电池系统接入 PCS 的线缆数量，每 12 个电池簇 经过 1 个直流汇流柜汇流，接入 PCS 直流侧； 配置断路器，异常情况下断开电池簇，保护电池簇运行安全； 前面板集成 BAMS 人机界面，可显示查询电池堆参数、设备通信及信息上送、存储。 1.3.5BMS技术方案 1.3.5.1BMS 配置 每个电池模块配置 1 个 VCMU 模块（电池管理单元）； 每个电池簇配置一个高压箱，高压箱包含

届时，高价值且可延展的自动化技术将 全面应用于端到端业务流程，智能工厂 具备完全集成的IT/OT技术栈，无处不 在的高阶数据分析成为新常态，基于标 准化解决方案的半开放式平台生态应用 普遍，数字化集成和AI赋能的人机结合 运营模式全面实现，大幅提升制造行业 生产效率。 中国高度重视智能制造和工业自动化 发展。国务院、工信部、发改委、科技 部等有关部门陆续出台了一系列政策鼓 励和支持行业发展。《“十四五”智能制 虑。企业为了吸引和保留员工，需要支付 更高的工资和福利，用工成本上涨。在 这样的大背景之下，生产制造自动化替 代将进一步加速。 其次，整个行业正面临自动化技术的颠 覆性突破。人工智能的加速发展使得 “人机结合”的制造环境变为现实。根 据麦肯锡全球研究院的预测，伴随着 自动化技术和人工智能技术的发展， 到2030年，预计全球将有8亿个工作岗 位被机器取代。若发展相对缓和，也将 有4亿个工作岗位被取代。工业人工智 力。计算机视觉系统借助深度学 习算法，能够快速准确地识别物 体的形状、颜色、位置和姿态， 使机器人在复杂环境中完成物 料分拣、零件装配等任务。语音 识别技术则让机器人能够理解 人类的语音指令，实现人机之间 更自然、便捷交互，提高生产效 率。 （二） 优化决策能力：通过机器学习 和强化学习算法，工业自动化系 统能够基于大量生产数据进行学 习和分析，从而优化自身决策过 程。例如在生产过程中，机器人

集。同时，储能能量管理系统能接受电网调度指令 或者电站 AGC/AVC 系统的控制指令。储能系统可具有参与一次调频的能力，以及具备无功功率控制功能。 具体如下： 1) 友好的就地或远程人机界面，包括但不限于实时数据监测、历史数据查询、设备控制、参数设置 等画面。 2) 支持 MODBUS-TCP 或 IEC104 等通信规约，采用标准的设备数据模型及通信服务程序，保证储能 检索、数据同步等核心功能。服务器运行实时数据库管理系统，具备高性能的海量实时数据处理能力，其丰 富的接口也便于实现与其他系统的集成，在提高系统灵活性的同时，也保证了系统的运行性能。 (3) 人机交互工作站 人机交互工作站主要包括监控工作站和维护工作站，均选用主流图形工作站，主要功能如下： l 监控工作站：完成对储能电站的实时监视、分析和控制功能； l 维护工作站：进行系统的数据库录入、画面编辑、报表制作与打印以及系统性能调整工作。 的运行参数、电池组电压、电池组充 38 放电电流、单体电池端最高\最低电压等量进行统计分析，形成储能电站的性能指标的报表和显示画面。 2) 能对电能量进行统计或累计。 （4 ） 人机界面 1) 能为运行人员提供灵活方便的人机界面，实现整个系统的监测和控制。 2) 维护功能：可通过修改参数，实现对监控画面、报表和数据库的修改、扩充等维护功能；可对信 息量进行分层、分级、分类设置。 （5 ）

浪涌保护 通用参数 最大转换效率 尺寸（宽*深*高） 重量 冷却方式 噪音 绝缘电阻 第 12 页，共 20 页 介质强度 防护等级 工作环境温度 工作相对湿度 工作海拔高度 人机界面 通信接口 通信规约 3.5.2 主要功能和指标 1、储能变流器可工作在逆变状态，将电池或电池包能量回馈电网，也可工作在整流状 态，三相交流电源向电池或电池组充电； 2、有功功率控制功能，PCS 点的负序电压不平衡度应不超过 2%，短时不得超过 4%；其中由 PCS 储能装置引起的负序电压不平衡度不超过1.3%，短时 不超过 2.6%； 8、PCS 储能装置具有人机界面和通讯功能，方便工作人员就地和远程操作，人机界面 能显示如下量：数据显示/电池信息/状态显示/故障信息/工作记录/历史查询/控制操作/参数 设置。在系统掉电后，历史信息不消失； 9、PCS 储能装置具备一定的耐受过电流能力。1

EMS 管理系统 EMS 管理系统实现储能系统的实时监控（SCADA）和能量管理等功能。监 控功能包括数据采集和处理、控制操作、储能基本单元监控、报警处理、画面生 成及显示、在线计算及制表、数据接口、人机联系等。能量管理功能包括能量平衡 和自动调度、模式控制等。 3.2.5.1 监控系统 监控及能量管理用一体化设计，监控系统可以根据操作员输入的命令实现 断路器、定值、切换开关等的正常操作和其它必要的操作。操作控制的实施结果反 用于系统的画面显示和操作控制中。数据输入功能，即操作人员可在线输入数据， 修订报表和编辑画面及参数数据。操作记录功能，即操作记录将存储各种操作信息， 在进行操作时激活操作记录功能。 3.2.6.6 人机接口及管理功能 1、人机接口 人机接口包括彩色液晶显示器（TFT），功能键盘、汉字打印机。为运行人 员提供对所控设备的定时监控的各种手段，其实现的功能如下: ➢ 调画面、一览表、测点索引 ➢ 对可控设备发出控制操作命令 树型结构管理，条理清晰，关系明确;利用模板库的信息快速高效的设系统的配置 信息;数据统一管理，减少冗余;操作界面统一，方便用户使用。 系统对保护运行信息、保护告警信息、保护故障信息分类管理。 63  人机接口功能 64 系统通过人机接口子系统为操作员提供形象直观的图形化监视和操作界面。 系统支持接线图、工况图、保护设备配置图、遥测表、遥信表等画面，支持 以不同的画面显示全部测量信息。支持动画、闪烁及文字报警。支持历史、实时

同控制”的井下自动化执行，工作面单班作业人员由 12 人减少至 3 人；陕煤集团曹家滩煤矿 10m 超大采高智能化工作面搭建了“采−支 −运”一体化智能协同作业控制系统及多源系统集成与数据融合分析 平台，形成了“智能耦合、人机协同”高效综采模式；川煤太平煤矿 31111 急倾斜工作面实现了“采煤机记忆截割+支架全工作面跟机自 动化+3 人就地干预”的常态化生产模式，开创了国内复杂地质条件智 能化开采标杆。 4. 汽车、安防、新能源等行业、产业加入矿山智能化建设，一批新技术、 新装备落地应用，跨界创新的叠加、倍增作用持续显现，惯性导航、 人工智能、边缘计算、北斗导航等技术，盾构掘进、新能源汽车、永 磁驱动、无人机、井下作业机器人等在矿山领域成功应用，煤炭行业 “政产学研用”协同创新生态初步形成。 23 第三章 我国煤矿智能化发展面临的问题与挑战 近些年我国煤矿智能化建设取得了明显成效，但综合来看，煤矿 升级多源感知数据分析与协同控制能力。研究高清视频、激光 雷达、毫米波雷达及 UWB 定位技术，通过多模态数据时空对齐与特征 33 量融合，具备车辆位姿、障碍物分布、巷道工况的毫米级全息感知能 力。开发人机环境数据融合平台，通过数据分析与决策算法，实现多 源数据实时同步与精准解析，实现人-车防碰撞预警与控制。 2.持续提升辅助运输效率及加快推进辅助运输转运作业机器人 装备的开发。基于井下生产任务、运输需求、车辆资源、设备状态等

联锁保护 温度 通讯指令 开入 控制 PWM 保护 VSG 控制 VF 控制 PQ PLL 锁相 开出 开入 采样 文件管理 电量统计 故障录波 事件管理 通讯管理 人机交互 驱动 PWM /AC逆变 DC 防雷器 接地 断路器 交流 接触器 交流 滤波器 EMI 直流 == 滤波器 交流 滤波器 EMI 交流 接地 防雷器 L3 L2 运行人员工作站的共享目录，可以用于故障分析，文件格式为国际标准的 COMTRADE 格式。 PCS-9567 具有如下显著特点：  采用南京南瑞继保电气有限公司高性能高可靠性的 UAPC 平台，友好的人机 界面；  元器件采用进口高质量产品，保证装置可靠安全运行，转换效率高；  具备全面的充放电限制功能，保证充放电过程中电池不过压、不过温，确保 充放电过程电池安全；  完善可靠