本系统面向能源与矿业领域,提供关键参数的预测与检测能力,支撑生产优化、安全预警与智能运维。
新能源发电预测:包含风力发电预测与光伏发电预测。前者基于风速、风向、空气密度及环境温压,预测风电机组功率;后者综合太阳辐射、云量、温湿风及能见度等多维气象要素,预测光伏阵列输出功率。二者帮助电网调度与场站增效。
电力负荷预测:依据气温、太阳直接辐射和散射辐射,预测区域电力负荷,为发电计划与需求侧管理提供依据。
煤矿安全监测:瓦斯浓度预测利用温度、湿度、气压,提前感知瓦斯异常,防范超限事故。煤炭目标检测则通过计算机视觉,实时识别传送带上的煤、矸石、异物与未知物,辅助智能分选与排矸,保障煤质与设备安全。
设备故障诊断:轴承故障诊断针对旋转机械,根据振动信号特征,自动辨识并定位内圈、滚珠、外圈等不同部位及损伤程度的故障,实现精准维护。
系统采用模块化微服务架构,以数据驱动和模型驱动为核心,各功能独立部署、协同运行。
数据管道:通过物联网平台接入气象站、传感器、摄像头、SCADA等实时数据,经清洗、对齐、特征工程,形成标准化时序与图像样本集,并建立时序特征库和图像标注库。
算法模型:
对风电、光伏、负荷、瓦斯等回归预测任务,使用融合物理机理与统计学习的混合模型,如梯度提升树、长短期记忆网络(LSTM)及Transformer时序模型,并引入多任务学习提升泛化能力。
轴承故障诊断采用一维卷积神经网络或小波包变换+支持向量机,对振动信号分类,输出故障类型与严重程度。
煤炭目标检测部署YOLO等单阶段检测网络,结合图像增强与煤矸异物样本平衡策略,实现高帧率实时推理,区分煤、矸石、异物和未知类别。
系统工程化:所有模型经蒸馏、量化后以ONNX或TensorRT格式部署于边缘计算网关或云端推理服务,通过REST API或消息队列供应用层调用。配套可视化看板展示实时功率、负荷、瓦斯浓度曲线及报警,检测结果以视频流叠加标记呈现。系统支持在线学习与模型版本管理,可持续迭代优化。