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个人信息 更多+
  • 教师姓名: 何志龙
  • 教师英文名称: He Zhilong
  • 所在单位: 能源与动力工程学院
  • 职务: 系主任
  • 办公地点: 东三楼 乙315
  • 联系方式:
  • 职称: 教授
  • 主要任职: 压缩机工程系
  • 毕业院校: 西安交通大学
  • 博士生导师: 是


压缩机物联网与AI研究

融合工业物联网、大数据与大模型智能体技术,赋能压缩机系统从数据采集到智能决策的全链路数字化升级

工业物联网 IoT AI 大模型 RAG 检索增强 智能体调度 压缩空气节能  

行业背景与数据规模

压缩空气系统占工业总用电量约 15%,潜在节能空间超 4000亿元。在"双碳"目标与制造业绿色低碳转型驱动下,压缩机物联网AI正成为工业智能化升级的核心切入点。

10,000+
在线工业设备
15T+
原始工业数据积累
1,500+
覆盖工厂

行业痛点与挑战

能耗高
缺乏系统级节能优化手段,能耗浪费严重
调控依赖人工
响应慢、波动大、稳定性不足
运维数据分散
报表依赖人工整理,效率低、难复盘
专业知识难沉淀
新人培养慢,经验无法复用传承
系统扩展复制难
工厂建设重复试错,方案无法标准化推广

六大核心研究方向

01

工业物联网数据采集与接入

构建多协议、多行业、高频率的设备数据采集体系,实现对压缩机及关联设备(干燥机、真空泵、流量计、智能电表等)的实时在线监测,支撑后续AI分析的数据底座。

MODBUS / CAN / OPC UA 高频采样(10s级) 私有二进制协议 海量设备接入 边缘安全传输
02

垂直领域 RAG 检索增强架构

针对通用大模型缺乏压缩机领域专业知识的痛点,构建压缩机垂直知识库,设计混合检索、递归检索与可控重排序机制,实现基于真实专业数据的准确、可溯源回答生成。

FAISS 向量检索 BM25 关键词检索 递归检索 交叉编码重排序 知识库清洗与切分
03

多智能体协同与路由调度

设计多智能体路由机制,将用户问题精准分发至设备选型、运维问答、报表查询、节能建议等专业智能体,实现"思考-行动-观察"循环的复杂任务自主拆解与动态工具调用。

任务拆解与分发 ReAct 调度循环 多级响应模式 外部工具动态调用 Agent 路由引擎
04

智能报表生成与数据驱动决策

基于大模型驱动的日报/周报自动生成与存储,结合智能体实现自然语言查询报表数据,从原始数据清洗到关键信息提取,形成完整的自动化报表闭环。

LLM 报表生成 自然语言数据查询 定时推送机制 数据清洗与结构化 可视化大屏
05

节能预测与动态优化调控

基于数据采集→预测算法→实时调控的双路径技术路线,搭建稳压稳流节能模型,实现前瞻性调控建议生成、实时调控记录可视化与人机协同智能决策。

预测算法模型 稳压稳流优化 能效等级在线评估 动态调控记录 节能建议推送
06

非结构化文档智能识别与设备健康管理

研究非结构化设备文档的智能识别与自动化提取入库,结合振动频谱PHM分析技术,实现压缩机等回转设备的"保驾护航"式健康管理与故障预防。

OCR + NLP 文档解析 参数自动提取入库 振动频谱 PHM 故障预警与诊断 设备辅助选型

�� 智慧运维一体化平台架构

用户指令
自然语言输入
路由调度中枢
问题分类 & 任务拆解
专业智能体群
选型 / 运维 / 报表 / 节能
智能输出
专业回答 / 报表 / 建议
�� 设备采集层
空压机 · 流量计 · 露点仪
 干燥机 · 智能电表 · 振动传感器
 MODBUS / CAN / OPC UA / 定制协议
☁️ 数据中台层
物联网 IoT 平台
 时序数据库 · 工业 BI
 数据清洗与结构化存储
�� 智能体层
RAG 检索增强引擎
 多智能体路由调度
 ReAct 思考-行动-观察循环
�� 应用服务层
智能问答 · 自动报表推送
 节能优化建议 · 设备选型
 能效等级在线认证 · 大屏展示

RAG 检索增强三大核心技术

■ 混合检索机制

将 FAISS 向量相似度得分(语义匹配)与 BM25 得分(关键词精确匹配)加权融合,两者互补后统一排序。
★ 解决单一检索局限:纯向量检索忽略关键参数与专有名词,纯关键词检索缺乏语义理解,混合方式显著提升召回率和准确率。

 递归检索机制

基于初始问题检索内容,总结已得信息并判断是否需要更精确的新查询,继续下一轮检索,直至信息充分或达到上限。
★ 解决复杂问题单次检索不足:逐步深化搜索,避免遗漏相关知识,尤其适用于多文档拼凑答案的场景。

 可控重排序机制

初次召回后使用交叉编码模型精细打分,选出最高分的几条作为最终上下文。
★ 解决初检相关性不足:更精确的相关性评估过滤无关内容,使答案更符合自然语言查询意图。

技术演进路线

Phase 1 · 数字化基础
设备上云与数据采集
10分钟内实现设备上云,90%+压缩机直连支持,15T+工业数据积累
Phase 2 · 数据透明化
可视化与分析模型
工业BI展示、时序数据分析、能效等级在线实时认证、专业诊断报告
Phase 3 · 智能预见
RAG知识库与智能体
压缩机垂直知识库构建、多智能体路由调度、自然语言智能问答
Phase 4 · 自适应智慧
预测调控与全链路智能
预测算法+节能模型双路径调控、人机协同决策、工厂方案标准化复制

应用价值与产业影响

 绿色低碳转型

压缩空气站能效等级在线实时评估,基于T/CGMA标准动态分级管理,持续发掘节能优化潜力,助力制造业绿色低碳发展行动方案落地。

 经济效益释放

潜在节能空间超4000亿元,通过智能调控减少人工依赖、降低设备故障率、提升系统运行效率,直接转化为企业降本增效收益。

 产业指数洞察

压缩机作为工业通用设备,其使用大数据可反映不同行业、不同地域的工业"心跳",为政府、金融机构、大型企业提供数据咨询服务。

 知识资产沉淀

将分散的运维经验与专业知识通过RAG知识库结构化沉淀,新人培养周期缩短、经验可跨站点复用、工厂建设不再重复试错。

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压缩机物联网与AI研究方向介绍