在一所高校的创业孵化基地里,一间不到二十平方米的工作室堆满了电路板、传感器和一台小型振动测试台。墙上贴着一张手写的进度表,密密麻麻标注着“算法再调一版”“现场测试再跑一轮”“硬件再改一版”。这里是“驭风先知”团队的根据地——五名大学生在负责人郝可心的带领下,正在做一件他们认定“值得干一辈子”的事:用人工智能为风力发电机做故障检测。

故事要从一次实地调研说起。团队负责人郝可心第一次爬上风机机舱时,师傅指着齿轮箱说:“这东西要是坏了,吊装费就得几十万,还得停好几天电。一套进口监测系统报价够买一辆车,小风场根本用不起。”郝可心回忆,“我当时就想,能不能做一套便宜又好用的?”
但郝可心没有急着动手。她带着团队花了大半年时间,实地走访了十家风电相关企业——有整机厂商、有风场运营商、有第三方运维公司,也有做传统监测系统的同行。每到一处,他们都带着同一个问题:你们现在最头疼的是什么?
答案出乎意料地一致。一家风场运维负责人告诉他们:“系统一天弹几百条报警,真正需要处理的可能就几条,时间长了大家就麻木了,反而容易漏掉关键预警。”另一家企业反映:“故障诊断还是靠老师傅的经验,人一走,经验就带走了。”还有企业提到,不同品牌的监测系统数据格式不统一,一台风机装好几套系统,运维人员要来回切换平台。
十家企业走下来,团队整理出厚厚一本访谈记录,也找到了真正的切入点:不是简单地做一个“能报警”的系统,而是做一个“报得准、报得少、能落地”的系统。他们决定走一条差异化的技术路线:用深度学习算法替代人工特征工程,引入工况自适应机制降低误报率,同时把诊断模型部署在边缘计算盒中,让成本降下来、让中小风场也用得起。
研发过程远比想象中艰难。最大的问题是数据。风机故障样本极其稀缺,公开数据集几乎为零。团队决定自己造——在实验室搭建小型齿轮箱和轴承故障模拟平台,人为制造点蚀、磨损、断齿、不平衡等故障,硬是采集了大量振动样本。“那段时间我们几乎住在实验室,白天跑实验,晚上标数据,困了就轮班睡折叠床。”负责硬件的赵一鸣说,最崩溃的一次是连续采集几天,发现传感器安装位置有偏差,数据全部作废,只能从头再来。
算法攻关同样坎坷。团队尝试了七八种方案,最终锁定了一条适合边缘设备的技术路线,并创新性地引入工况自适应机制,让系统能够根据实时工况动态调整判断标准。为了把算法塞进算力有限的边缘设备,他们又花了几个月做优化,大幅缩短了系统的响应时间。
团队带着原型系统来到某风场进行实测。连续运行一段时间后,系统成功预警了一台机组发电机前轴承的早期故障。拆检确认轴承滚道存在轻微剥落,而当时振动烈度仍在正常范围内。现场师傅拍着郝可心的肩膀说:“你们这个系统,有点东西。”
目前,“驭风先知”团队已注册公司,获得了一笔天使投资,已申请多项发明专利和软件著作权。他们的产品支持Modbus和OPC UA协议,可直接接入风场现有SCADA系统,计划逐步完成更多机组的现场部署。从走访十家企业摸清痛点,到死磕三年做出产品,郝可心说:“我们不是最懂风机的,也不是最懂AI的,但我们可能是最愿意跑现场、最愿意听客户说话的。风电行业正在从‘定期修’走向‘预测修’,我们希望成为这个转变中的一块砖。”