华控智加的含义是“清华科技，智加百业”。希望一方面增加工业安全性，识别大型设备核心装备的超早期故障；另一方面，增加经济效应，提质增效、节能减排。基于机器声纹为主的多维感知及运行工况数据的预测性运维，系统采集了设备运行的声音、振动、温度、图像等感知信号，以及设备运行的工况数据，融合在一起进行综合建模，形成预测性的运维系统。

华控智加公司情况

我们的核心技术是从清华大学电子工程系科技成果转化而来，成立于2018年5月，是清华大学科技成果转化最早起步的公司之一。我们率先转化了语音与音频技术实验室的相关科技成果，之后又把多个院系实验室的相关能力融合在一起，形成多学科的交叉支持。清华资管以技术和现金出资，是我们的重要股东，在品牌、市场及协调各院系技术融合方面也发挥了非常重要的作用。

现阶段已经有12家创投机构成为了我们的股东，近期还会有一次融资。目前我们重要的技术支撑单位有清华大学、京津冀国家技术创新中心等。

华控智加属于人工智能和工业互联网领域的国高新企业。相关产品已经在大型的能源集团应用起来。针对大型核心复杂装备进行智能监测，是一个全新的产业赛道。

我是华控智加的总经理，92年进入清华环境系，2000年硕士毕业，从事过风险投资、创业，又回到风险投资，目前再次全职创业。

公司首席科学家刘加老师是电子工程系教授、博导，语音与音频技术实验室前主任。他是78年进清华的，清华本硕博，剑桥的博后，国际知名学者。

公司一直在探索国际前沿技术，甚至在某些方面引领国际前沿技术的发展，从底层开始研究核心技术。对于创业公司来讲，做前沿技术研究负担比较重，所以我们这部分能力主要是与学校实验室结合起来。企业自身主要从事产品化和工程化方面的工作。核心底层技术来源于几个实验室：

第一，语音与音频技术实验室，经过了几十年科研的沉淀和积累，具备了底层的根技术，打破了很多项技术瓶颈。

第二，智能图文信息处理研究室，主要研究主动视觉多光谱技术在工业的应用。

第三，能动系动力设备故障诊断实验室，长期从事大型动力设备的动力学分析与故障机理研究，也包括能耗分析、预测等，团队获得了国家科技部二等奖。

我们还和科技部的京津冀国家技术创新中心共建了联合实验室，也是中关村国际前沿技术企业，发明专利有28项，其他的专利还有十几项。

2021年，获得工信部举办的中国工业app标杆案例赛金奖；2022年，获得工信部国资委举办的中国工业互联网大赛新锐租全国第一名；获得2022中国传感器大赛一等奖。“创客中国创客北京2022”大赛中获得了新一代信息技术行业的特等奖。去年底获得科技部的国家重点研发计划，并获得相关的科研资金支持。

华控智加产品

核心业务是面向大型工业设备的监护和运维，比如风电、水电、火电、核电等等。这些行业普遍存在一些痛点：

第一，计划性维护，依靠人工进行巡检，靠经验判断。设备早期故障很难预测，往往到了比较明显的中晚期才能被发现。

第二，大型设备一旦出现故障，损失比较大，比如大型水电机组停机一天损失可能达到500万，维修一次可能需要十天甚至更长时间，代价非常大。

第三，大型设备能耗很高。目前对于能耗管理缺少有效手段，降耗的压力比较大。

另外，对于早期故障的识别，传统方法往往难以奏效，等到故障比较明显才能识别出来，缺少相应手段也缺少相关能力，尤其是缺少先进的故障预测和推理决策技术，无法实现预测性运维。

华控智加的解决方案能够解决以上痛点，实现在设备故障的超早期阶段进行诊断，并且进行智能运维，在提高安全性的同时，起到节能增效减排的效果。具体技术方案是加装智能传感器采集多维数据，包括感知数据和工况数据。

感知数据包括声音、振动、温度、图像等，就像维护人员在现场一样，只是人变成了传感器。结合设备运行的工况数据，把这些数据融合起来综合建模，经过细微特征提取，低资源非协作的深度学习，然后应用知识图谱进行推理和决策。实现四个方面的效果：一是设备有没有异常，二是什么原因导致的异常，三是设备总体健康度如何，四是智能运维，如何节能降耗减排。

创业公司都讲核心竞争力，以前很多是模式创新，现在到了硬科技时代，在硬科技方面必须要有自己的支撑点。我们最重要的能力是算法能力，比如“细微特征提取能力”、“低资源非协作人工智能算法”等。

工业场景下，像大型水轮机、大型特高压超高压变压器，设计的使用寿命很长，设备可靠性绝大部分都很高，不容易坏。而如何通过有限的样本把模型训练好，考验的是算法的能力。

工业场景噪音大、干扰多，设备也不会和人进行配合，如何在这种场景下把人工智能用好，是全球人工智能的一个难点。

大型设备故障类型很多，每种故障表现出来的信号形式也不一样。这些场景需要不同的传感器，把声音振动、温度、电流、电压、转速、光谱等各种信号融合在一起，才适合大型装备的整体运维。

我们开发了一系列智能终端，可以对设备内在状态进行声阵列成像，就像工业B超一样，把设备内在状态展示出来；同时，对设备进行外在主动视觉的多光谱成像，结合知识图谱进行推理决策，发现问题、解决问题；再应用数字孪生进行展示，把设备健康状态展示出来并对能耗进行预测。

对于大型装备，我们要形成特征数据库，帮助客户形成可学习、易传承的数据资产。我们的核心技术拥有完全自主的知识产权，评测成绩全球领先。

业务领域及案例分享

水力发电行业

雅砻江水电站是流域发电公司，很多水电站海拔很高，比如两河口水电站是我国海拔最高的百万千瓦级水电站，这种高海拔的地方不适合人长期在现场进行巡检，要少人化、无人化。而少人化、无人化的前提是要有早期故障的自我感知能力。水电站场景很大，声音是非常重要的现场巡检手段。

目前我们在雅砻江已经建立了一套异常信号的自我感知系统，利用大数据、人工智能机器声纹识别等技术，针对水轮机、发电机、水泵、阀门等进行智能监测。这套系统在华能、三峡的水电机组也已经落地应用，效果非常好。系统交付时都会提供一套数字孪生作为展示，水轮机每一个部件的实时健康状态会在数字孪生体上实时展现。针对尾水门泄露，测试准确率接近百分之百。

风力发电行业

风力发电上我们开发的这套系统得到了客户广泛的认同，可以大幅提升风机早期故障的识别能力。

目前已经在多家能源集团有了批量化应用，像国电投、大唐等等。这套系统已经介入到了风场在基建期的应用，目前订单已经有百台规模，一些风场已经开始前装。我们可以监测桨叶有没有裂纹、有没有覆冰、有没有被雷击，同时可以对变桨系统、偏航系统、轴承、齿轮箱、发电机等进行全面的监测。交付时有一套数字孪生系统，展示风机各部件的实时健康状态。

火力发电行业

以火电厂磨煤机的运维为例，现在全球都是计划性维护，一年大修一次，一个季度检修一次，每天人工巡检。现场噪音很大，有时候能到八九十分贝，但又必须依靠人工，靠耳朵听、靠经验判断。为什么没有传感器放到设备内在去监测呢？因为磨煤机的外壳温度有时候能达到七、八十度，内在温度就更高了，所以传感器放不进去。我们就通过在每台磨煤机外壳上加装多组传感器，实时监测相关的多维信号，结合ERP等相关数据综合建模。

客户最关注的指标是磨辊的磨损度，要定量化检测。每过十毫米，我们要提示一下，磨辊一般是100毫米，磨损度超过50毫米就不可修复了。

每台磨煤机有八个核心部件，三个磨辊，一个电机，一个减速机。我们在每个部件采集相关数据，结合后台数据综合建模，可以看到每一个部件的实时健康状态。健康透视功能就像CT一样，可以告诉你哪个位置出现了什么问题，再结合知识图谱进行推理决策，通过什么样的技术手段怎么去解决这个问题。经过一定时间数据的积累，系统功能会非常强大，新来的员工不需要太多经验就可以很快上手。

另外，磨煤机的能耗非常高，因为它通过热风输送煤粉，进行燃烧发电。拉杆的压力要配置成什么样？风煤比如何配置更节能？通过能耗分析还可以对设备的故障进行推导。曾经有一次，一台磨煤机能耗一直很高，但其他指标都很正常。通过分析，最后推导出设备安装时磨盘没有对准，检修结果也证明了我们的结论。

在火电厂里面，这套系统正从磨煤机逐步推向风机、泵机、汽轮机、发电机、变压器、输煤廊道等等。这套系统全部建立起来后，工业互联网的设备感知层就完善了，再去做其他的应急管理方案、备品备件、巡检方案等。系统交付时会提供一套数字孪生作为展示，客户方可以实时了解到所有需要监测设备的运行状态、健康状态、能耗情况、磨损指标及其他相关参数。

电网行业

针对超高压特高压变电站，我们目前在北京、黑龙江已经有案例落地，取得了一些成效，并且与知名的变压器生产厂家开展合作，进行仿真测试，模拟仿真各种故障，把系统功能做得更加有效。

华控智加的发展规划

目前，公司的核心业务主要聚焦在能源领域，包含风电、水电、火电、电网等。其他领域包括煤矿和非煤矿山、轨道交通、水泥、钢铁、智慧城市、各种管道场景等等。创业公司要集中精力，把某一个行业打深打透，目前我们主要选择的是能源行业。

我们的商业模式目前主要是面向国家头部企业，针对核心装备提供整套的解决方案。未来再转向海量的通用装备，打造标准化产品。两者有什么差别呢？头部企业的核心装备往往重要性比较强，安全性放在第一位。愿意为单个项目提供比较多的资金支持，但数量较少。比如说风机，全国可能近20万台，磨煤机数量大概一、二十万台的规模。但是海量的通用装备，比如普通的泵、压缩机等，年产量以亿为单位。因为单价比较低，给它提供产品价格要非常便宜，可能每台几百块钱，一两千块钱就到头了。这是两种不同的商业模式的选择。目前我们选择的是国家头部企业核心装备。

另外还有前装后装的差别。前装市场就是和一些设备厂家进行合作，比如磨煤机厂、风机厂、变压器厂等。后装市场里面支持技改升级，免费安装后收取服务费，两种方式都可以。我们目前以后装为主。

我们公司给自己定了一个三阶段的发展目标

第一阶段：2021-2022年，打造标杆案例，在不同行业形成产品，尤其是明确主打行业。我们目前探索了12个行业，有几个行业已经进行了产品化。

第二阶段：2023-2024年，探索新的商业模式，智加百业。我们现在主要定位于产品开发，市场推广要在各行各业里面寻找合作伙伴，包括渠道、代理商、分销等，也包括业主单位的二级公司、三级公司，把能力赋予出去，形成千军万马一起打仗的局面。

第三阶段：从2025年开始，逐步转化为一个芯片公司、传感器公司。到时我们的一些算法就会开源，争取帮助每一家设备制造厂在制造环节就把产品智能化，装上我们的传感器以后，轴承就变成了智能轴承，风机变成智能风机。

我们的创业团队是在几年疫情中发展起来的，一百多人里面有四十多位员工是公司的股东，股份是大家自己花钱买的，而且有的员工投过一轮，下一轮开放融资的时候还继续投。团队从硬件到算法到平台垂直贯通，竞争壁垒比较高，得益于清华电子系软硬件结合的能力和清华多个院系相关能力的融合。我们坚持核心技术要全球领先，参与国际各种评测。目前我们已经有了一批重点行业标杆客户，预计今年业务规模会实现多倍的增长。