矿光智控:沈农学子科创赋能矿区光伏绿色转型
来源:周口网
在“双碳”目标、新型电力系统建设、废弃矿山综合治理多重政策驱动下,沈阳农业大学信息与电气工程学院跨专业科创团队自主研发“矿光智控 ”全域智慧管控系统,以电气、测绘、计算机交叉数字技术,打造地质边坡与光伏发电一体化耦合监测方案,破解矿山光伏运维行业多项现实难题,并在项目筹备期间,前往抚顺露天矿现场实景考察 ,用青年科创力量推动废弃矿区生态修复与新能源产业协同升级。
抚顺露天矿实景考察 徐静 担任指导老师全程把控研发方向,邱思源为项目负责人。指导老师 师俊鑫 作为项目核心成员,联合多专业学生组建研发队伍。
受地域、野外调研周期限制,师生常态化开展线上专题研讨交流会。项目核心成员 团队成员宋宇涵、孟想、王小禾、梅凤、王宇晴、高薄梵 分别汇报算法迭代、方案设计阶段性进展。
会议还连线矿区能源一线从业人员线上交流,汇总矿山光伏运维真实诉求,同步展示仿真图纸、测试数据,逐条梳理优化清单,高效推进项目打磨迭代。
团队成员 深入一线调研,直击矿区光伏六大行业痛点 当前我国待修复废弃矿山面积超140万公顷,矿区光伏依托土地、基建成本优势,成为资源型城市转型重要赛道,2025年矿区光伏存量装机达50GW,但行业数字化智能化渗透率不足10%,诸多现实痛点持续制约产业提质增效。
团队采用线上线下结合模式开展行业调研,梳理出行业六大刚性难题:人工巡检周期长达7至15天,偏远边坡存在监测盲区,单300兆瓦场站年运维成本居高不下;设备老化、支架倾斜等隐性故障发现滞后,每年造成5%—10%发电损耗;地质边坡监测、光伏运维两套系统相互独立,滑坡险情无法联动断电避险;电气、气象、地形、航拍多源数据割裂形成信息孤岛;各品牌逆变器协议互不兼容,老旧场站智能化改造成本高;场站调度、备件调配完全依靠人工经验,缺乏数据智能支撑。
“市面上服务商大多专注于光伏电气监测或单一地质勘察,缺少适配矿区风沙、冻融复杂工况的一体化成套解决方案。
”项目负责人邱思源介绍,依托沈阳农业大学农工交叉学科特色优势,团队针对性研发垂直场景专属数字管控平台,补齐当前市场供给空白。
四层云边协同整体标准化架构 四层云边协同架构,构建天地地下全域感知网络 项目创新搭建感知、传输、边缘计算、云端平台四层标准化云边协同架构,首创“天-空-地-地下 ”四维复合感知体系,整套设备防护等级达IP67,可适配东北冻土、风沙、不均匀沉降等野外极端环境,实现全年不间断稳定运行。
感知层集成北斗卫星、双光无人机、GNSS沉降传感器、光伏电气采集设备,同步采集发电、边坡形变、环境气象多维数据;传输层采用工业光纤、5G专网、LoRa多模式加密通信,满足网络安全三级标准;边缘计算层搭载自研智能网关,断网状态下可自主运行72小时,毫秒级处置短路、边坡滑移等紧急故障;云端整合时序数据库、GIS数字孪生、七大AI算法引擎,分别面向矿山企业、地方设置双操作端口,兼顾场站精细化运维与区域全域生态监管。
天-空-地-地下四维协同感知体系图 筑牢赛道差异化竞争壁垒 团队多次在线上举行会议,实现地质与光伏数据融合研判,多项技术预计为矿区光伏场景首创,整套软硬件将全部自主研发,规划未来申报多项发明专利、软件著作权,构建完整知识产权防护体系。
七大核心技术创新全景图 分层产品多元服务,政企双线拓宽落地渠道 结合大、中、小型矿区不同发展需求,团队打造三层标准化产品矩阵:轻量化SaaS基础版面向小型民营光伏业主,提供基础监测告警服务;标准矿区通用版适配中型矿业集团,集成边坡监测、AI故障诊断功能;政企专业定制版服务煤炭央企、区县自然资源与能源部门,配套数字孪生、私有化部署全套功能。
依托产品体系,项目未来将开辟五大可持续服务渠道:软硬件一体化成套部署服务、云端平台年度订阅服务、政企本地化定制开发、边坡安全与碳核算增值咨询、区域新能源服务商授权分销。
市场采用直销加经销双线模式,直销团队将直接对接大型央企、标杆项目,经销商下沉覆盖中小型矿区;短期深耕辽吉蒙东北矿区,中期拓展晋陕蒙煤炭核心产区,远期实现全国产煤省份全覆盖。
五大独立可持续服务渠道示意图 多维价值凸显,青年科创助力绿色矿山建设 产业层面,项目填补国内矿区光伏“地质+电气”一体化监测赛道空白,彻底改变传统人工运维模式,推动矿山新能源行业向数字化、智能化转型;生态层面,系统优化发电策略,场站发电量提升5%—15%,单340兆瓦矿区每年可减少1.2万至2万吨二氧化碳排放,提前预判地质灾害,辅助排土场植被复绿,修复矿山生态创面;经济层面,智能运维可削减30%—50%人工投入,延长光伏设备使用寿命,带动新能源上下游就业;战略层面,深度对接双碳、资源型城市转型、绿色矿山治理等战略,为全国百余产煤地市提供数字化监管工具。
项目团队由沈阳农业大学电气工程、计算机、测绘工程等专业学生组成,搭建清晰分工组织架构,配套完善人才激励机制,同时邀约电力、矿山行业专家组建顾问智库,为技术迭代、项目落地提供专业支撑。
项目核心成员完整分工示意图 分阶段稳步推进,加快科创成果产业转化 项目制定清晰五年产业化发展路线:第一年完成系统定型与实验室仿真测试,落地东北小型矿区试点,同步申报知识产权;第二年实现产品标准化,打造区域示范标杆项目;第三年扩大区域合作范围,搭建全国经销渠道;第四年进军华北煤炭产区,设立区域服务分公司;第五年完成全国市场布局,推动政企项目均衡落地,联合行业协会参与矿区光伏相关行业标准编制。
目前,项目全套报价体系、合作流程均已编制完成。团队依托2026年“挑战杯”大学生创业计划竞赛东北振兴产业升级专项赛展示推广成果,持续对接各地能源主管单位,加速实验室数字技术走进矿山一线,以沈农青年科创力量,为废弃矿山绿色转型、东北全面振兴注入全新动能。项目分阶段落地实施总路线
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