MATRIX与B&R（第三篇）

智能维护

以新疆为核心的“五大中心及三大通道”的建设，必将涉及到新疆本地大量的工业与制造业参与，同时也会有大量的重型设备参与工作。新疆地区的特点是人才稀少，同时气候不好，所以对于制造业也好，基础建设也好，传统的人工维护首先很难保障足够的人力资源，其次也很难保证维护质量。在这种情况下，MATRIX的可预测性维护技术即将发挥重大的作用。

我们需要结合物联网技术来建设故障预警系统。整个系统分为三层，第一层数据收集与建模，是通过各种传感器收集设备部件的数据和信息，然后根据机器部件的基本物理建模来预测其何时开始磨损；第二层故障提示，基于收集到的数据盒模型，通过深度学习训练训练可以提示机器发生的一般问题；第三层故障关联与预测，可将具体的数据标记、分类，然后通过深度学习将特定数据与具体故障联系起来。

在MATRIX的可预测维护系统的加持下，如果整个一带一路计划都采用这套系统，预计每年将节省设备维护成本近15亿美金，同时健康的设备也将成为一带一路新疆“五个中心三条通道”快速完成建设的保障。

图：MATRIX的AI故障推理系统

目前MATRIX已经在新疆部分工业推广智能维护与AI故障预警系统，得到广泛的好评，未来有机会进一步拓展市场。

图：新疆准东煤矿试用的AI故障预警平台（挖掘机掘齿断裂）

智慧能源

能源是新疆地区最核心的产业，同时也是一带一路建设最重要的保障部分，预计一带一路中国周边部分的80%以上的用电都将由新疆来提供，而能成为如此大工程提供能源保障的新疆，完全是由于其拥有得天独厚的条件，天然就是一座能源宝藏库。这里煤炭资源储量丰富，截至2015年底，新疆查明煤炭资源储量3795亿吨，仅次于内蒙古，位居全国第二位，而且这里煤田煤层赋存较浅，煤炭开采条件优良、开采成本较低。疆内分布的准格尔、塔里木、吐哈等盆地也为新疆带来了丰富的油气资源：石油远景资源量213亿吨，占全国主要含油气盆地石油资源量的20%；天然气资源量10.3亿立方米，占全国主要含油气盆地天然气资源总量的32%。与此同时，新疆还拥有非常好的风力与光照条件，这也是为新疆提供了很好的新能源的基础。

而如何提升能源的使用效率，是新疆为一带一路提供能源保障的一个重要课题，这将大大降低一带一路的建设成本以及加快建设速度。

以新能源中的风电为例，截止到2021年6月，整个新疆地区的风电装机量达到2.9亿千瓦，大幅发展清洁能源的同时，新疆的风电也遭遇到一个问题：弃电问题。（弃电：在发电过程中，没有被使用和储存而导致浪费的电量，叫做弃电。）弃电是个全球性难题，最主要的原因是新能源发电完全依靠天气，而天气的不可预测性导致了新能源发电量的不可预测性，这种不稳定的发电机制，很难充分利用。新疆每年风电的弃电量在30-35%左右，按照2.9亿千瓦的装机量，意味着每年被弃用的电将达到1200亿度左右，这是巨大的能源浪费。

要想解决这个问题，有两个解决思路，一个是让新能源的发电量变得稳定，另一个是让新能源的发电量变得可预测，从而可以根据预测的发电量来安排用电及储能计划，从而减少浪费。

MATRIX正是采用了第二种方式，目前MATRIX正在与中国华电集团合作，通过人工智能建模来对风力进行预测（该技术也正在首都机场供空管局测试使用），然后对发电量进行预测，通过可预测的发电情况来安排用电，从而提升使用效率。目前，项目已经取得初步进展，在华电提供给MATRIX的测试风电厂区，今年上半年的利用率达到了92%，直接减少了约70%的弃电浪费。

图：通过AI预测来优化风力发电效率原理图

除风电外，MATRIX也计划在未来对光伏及水电提供AI预测发电服务，以及通过人工智能来提升煤炭与天然气的燃烧效率等，全面服务新疆的能源产业，提升新疆的能源使用效率，为一带一路的建设提供有力的保障。