在汽车与装甲车研发中,热管理直接影响动力系统的寿命、效率以及整车安全。如何精准、高效地监控热状态,一直是工程界的难题。
为了监控温度、冷却液流量和压力这些数据,研发工程师常布置大量传感器。这种做法看似周全,但在实际操作中面临诸多限制。

第一,车辆动力系统舱布局紧凑,寸土寸金,根本容不下大量传感器。
第二,对于流体来说,传感器本身就是异物,会破坏流场和热场分布,导致收集到的数据失真。
第三,监测点越多产生的数据量越大。但数据并非越多越好,海量的高度相关数据会提高分析复杂度,增加计算资源消耗,却不一定提供成比例的有效信息。
怎么办?下面分享个案例。
某装甲车研发团队基于天洑数据建模软件DTEmpower,用工业AI解决传感器布局中的"空间与效率"矛盾。

● 用系统仿真软件进行整车一维仿真,在虚拟环境中模拟出多种极端工况,采集数据,积累数据建模样本。
● 基于采集到的8000条高质量数据样本,提取出输入输出变量:
○ 输入变量:极端环境下的冷却液阻力、发动机转速、发动机功率和驱动机功率共4组。
○ 输出变量:包括机油中冷支路入口温度、发电机质量流量等22组参数。
将数据导入DTEmpower,零代码操作,自动完成特征提取、相关性分析以及特征分组。
在数据处理阶段,引入统计学中的皮尔逊相关系数衡量两个变量之间的线性相关程度:

两变量之间的相关系数绝对值越大,表示其相关性越强。也表示这两个测点其实在说"同样的话",可考虑合并。
通过DTEmpower的热力图可看出,许多温度特征之间存在很深的颜色块,代表它们在不同工况下的波动趋势几乎一致。
最终,DTEmpower识别出70组强相关特征对。

DTEmpower的特征自动分组与冗余消除功能,帮团队取得了显著的优化成果:
◆ 测点数量缩减:所需的物理监测点从原本的21个降低到了7个。
◆ 维度显著降低:在获取同等信息量的前提下,特征维度缩减了约66%。
冗余测点的消除减少了实验准备工作,提高了实验效率,还显著降低了传感器的采购维护成本。
仿真+数据建模+实验,这种基于工业AI的系统级方案具有非常高的普适性,帮助工程师识别系统内部的内在逻辑,将宝贵的资源留给最关键部件。