02 · 行业应用

能源、矿业与公用事业

第 2 / 17 个行业3 张原书配图

设计、生产、运维与安全闭环 能源、矿业与公用事业的 AI 智能体应用,已经进入电力工程知识、石化巡检、矿山安全和设备运维,并向 发电运行、电网交易、油气生产和水气热运营延伸。

本章核心结论

能源、矿业与公用事业具有长资产周期、强实时数据和高安全责任。AI 智能体最现实的入口集中在工 程知识与审查、设备诊断、巡检整改、风险预警和客户服务。它们可以读取图纸、规程、SCADA、 DCS、视频和工单,生成建议、任务与证据包,并跟踪处理结果。 本章覆盖油气勘探解释、煤机预测维护、电力图纸识别与审核、矿山安全闭环、光伏远程诊断和排水 项目审查。专业模型、预测算法、机器视觉、运筹优化和控制系统都是重要能力部件,只有加入目标、 工具、动作、反馈和责任链后,才构成完整智能体。 本行业的核心边界是控制权。电网调度、交易报价、设备启停、工艺参数、井下安全和工程签字都可 能造成重大后果。大语言模型适合理解问题、调用分析工具、组织证据和协调流程;连续控制、安全 联锁、正式调度指令和专业签字必须留在确定性系统与授权人员手中。

一、行业边界与子行业

本章是一个基础设施行业簇,内部需要分别理解六条业务链。

1. 电力与综合能源

覆盖项目开发、设计建设、发电、储能、微电网、电网调度、资源聚合、电力交易、设备运维和客户 能源服务。实时性、拓扑约束和供电可靠性决定了智能体只能分级进入生产系统。

2. 油气

覆盖勘探评价、钻完井、油气生产、集输管网、炼化加工、仓储贸易与安全环保。地震和测井解释已 经形成明确应用,钻井、采输和管网调度可从专家辅助、风险预警和受控任务执行切入。

3. 煤炭与矿业

覆盖地质勘探、设计掘进、开采、井下运输、洗选、设备运维、安全和生态修复,当前应用重点集中 在煤机健康和矿山安全监管。

4. 能源化工

覆盖配方与工艺、连续生产、质量、能耗、设备、安全和环保。它与流程制造交叉,本章关注能源化 工专有知识、生产风险和高危设备,通用制造方法在制造业章节展开。

5. 水务、燃气与供热

覆盖水源/气源/热源、管网、泵站、调度、计量、漏损、抢修、收费和民生服务。只补到排水工程审查 ,生产运营材料仍然明显不足。

6. 能源设备制造与解决方案

储能系统、电气柜和能源工程产品属于制造业,但售前技术、方案设计和运维知识面向能源客户。本 章保留海辰储能“小易同学”等行业知识案例,同时避免将设备制造链等同于能源运营链。

二、核心业务链全景

资源勘探与规划 → 投资与项目开发 → 设计 采购与工程建设 → 并网 投产或通气 → 生产运行与调度 → 交易 计量与客户服务 → 巡检 运维与抢修 → 安全 环保与应急 → 资产改造 退役与复盘 环节 主要角色 输入与输出 典型瓶颈 AI 智能体机会 资源勘探与规划 地质、规划、投资人员 地震、测井、资源、市场和政 策 → 目标与规划候选 多源解释耗时,经验分散 地震/测井解释、政策研究、 选址智能体 投资与项目开发 投资、财务、工程、审批 资源、负荷、收益和风险 → 项 目决策包 情景复杂,假设难追溯 投资测算、风险审查智能 体 工程设计 设计院、工程师、审查人 员 图纸、计算书、规范、设备参 数 → 设计成果和审查意见 图文不一致,规范版本多 识图、设计生成、联合审 核智能体 建设与投运 业主、总包、监理、设备 商 进度、质量、调试、验收 → 投 运资产 文档和现场状态割裂 工程资料、调试验收、项 目风险智能体 生产运行 调度员、值长、运行人员 SCADA/DCS、拓扑、负荷、 出力、工况 → 运行方案 实时性强,约束不可违反 运行分析、微网和资源聚 合智能体 交易与计量 交易员、营销、财务 电价、负荷、规则、合同、计 量 → 报价和结算 规则变化快,错单风险高 市场研究、报价建议、偏 差风险智能体 巡检与运维 运维、设备、检修班组 告警、视频、传感器、手册、 工单 → 诊断和检修 告警多、知识分散、闭环慢 巡检、预测维护、故障诊 断和工单智能体 安全环保 安监、环保、应急、监管 部门 人员、设备、环境、视频和制 度 → 预警、整改、复核 漏报代价高,跨主体协调难 风险闭环、作业许可、应 急辅助智能体 客户与公用服务 客服、抢修、运营、用户 报修、计量、管网和服务记录 → 工单和反馈 派单慢、现场信息不完整 客服、漏损、抢修和服务 工单智能体

三、逐环节业务流程与问题

1. 勘探解释:专业模型需要专家复核与结果回写

地震解释和测井处理依赖高维数据、区域地质知识和专业软件。智能体可以调取资料、运行专业模型、 比较历史解释、标记异常并生成候选报告。它的价值在于缩短资料准备和重复分析时间,并保留每条 结论的依据。 井位和开发方案牵涉投资与安全。地质专家需要审查模型适用范围、置信区间和异常样本,后续钻探 与生产结果再写回模型评测。

2. 工程设计:图纸、文档、规范和参数联合审查

电力工程设计包含一次图、二次图、设备表、设计说明和计算书。单纯 OCR 只能提取文字;设计智能 体还需要理解图元、连接关系、设备参数和规范版本,并将问题定位到具体图纸和条款。 设计生成应在副本或版本分支中进行。注册工程师或具备相应资格的人员承担最终审查和签字责任, 系统保存模型版本、问题清单、人工修改和审签记录。

3. 生产与调度:语言模型负责协调,专业求解器负责约束

发电、储能、微电网和配网调度同时面对负荷、出力、设备状态、拓扑和安全约束。智能体可以理解 调度目标、读取实时数据、调用潮流计算、仿真和优化器,给出候选方案与风险解释。 生产控制和调度指令需要通过原有状态机、规程、双人确认和保护系统。试点阶段先采用影子模式, 只生成建议并与调度员方案做历史回放比较。

4. 设备健康与故障诊断:从告警走到检修确认

煤机、光伏逆变器、泵组和石化设备会产生振动、温度、电流、油液、告警和维修记录。设备智能体 对多模态状态进行健康评分和根因排序,调用手册与历史案例,生成检查步骤、备件建议和工单。 远程诊断有明确边界。它可以发现曲线异常、定位可能区域和安排优先级,无法完成绝缘测量、现场 清洗、紧固、换件和高风险作业。最终结果由现场人员复检并回写。

5. 安全监管:识别、派单、整改、复核和归档

矿山和石化安全涉及人员、设备、环境和管理四类要素。机器视觉和传感器负责发现异常,规则与模 型完成风险分级,工作流把问题派给责任人,整改证据进入复核和销项。 智能体不能把“识别准确率”当作全部价值。真正需要验收的是严重风险漏报、无效打扰、整改时效、复 核完整率、应急升级和数据不可用时的降级能力。

6. 公用事业项目与客户服务:先从资料边界清楚的任务切入

排水项目审查具有清晰的输入、规则和输出:接收图纸、计算书和说明,检查完整性与参数,定位规 范风险,生成审查意见草稿,最后由专家批准。 水务、燃气和供热运营可沿漏损监测、泵站诊断、客服报修和抢修工单建设智能体,先从只读分析和 人工确认开始,再逐步连接工单闭环。

四、AI 智能体全景图

业务链 代表智能体或相邻能力 主要动作 油气勘探 地震解释专业模型/智能体候选 解释候选、目标识别和报告 油气开发 测井解释智能体候选 曲线处理、储层解释和异常提示 行业知识 能源化工专家知识智能体 检索、解释和方案辅助 解决方案 海辰储能“小易同学” 问答、方案草稿和技术偏差提示 电力设计 电力图纸识别智能体 图元、关系和参数结构化 电力设计 设计生成智能体 候选图纸、计算和设备选型 电力交付 设计审核与交付智能体 图文联合审核和审签包 配电知识 万榕“榕博士” 标准和历史方案问答 发储微网 微电网管理智能体 状态评估和运营建议 储能运营 EMS 智能调度系统 充放电优化和资源聚合 配网调度 配网调度智能体候选 异常识别和转供建议 电力交易 交易智能体候选 预测、报价和风险优化 石化巡检 东明石化智能巡检闭环 识图、通知和整改跟踪 煤机运维 煤机设备预警分析多智能体 健康评分、根因、工单 光伏运维 光伏远程故障诊断智能体 原因排序和现场任务 矿山安全 矿山安全风险闭环智能体 识别、派单、整改、复核 排水工程 排水项目审查智能体 完整性、规范和意见草稿 水气热运营 漏损、抢修和调度智能体 监测、派单与复检 充电运营 故障、工单和价格系统 预测、派单和建议

五、重点智能体工作卡

1. 电力图纸识别与设计审核智能体

字段 内容 服务对象 电力设计工程师、校核人员、项目负责人和审签人 触发条件 新设计、既有图纸数字化、版本变更或正式送审前 主要输入 一次/二次图纸、设备表、设计说明、计算书、规范和设备参数 判断与规划 识别图元与连接,核对参数、文图一致性、缺项和规范冲突 工具与系统 CAD/ 电力设计软件、计算引擎、设备库、规范库和审签系统 输出与动作 结构化图纸、设计草案、问题定位、依据和审签包 人工控制点 草案进入版本分支;注册工程师或授权人员终审签字 验收指标 图元识别、严重问题召回、误报、工程师修改率、错误放行和版本追溯

2. 煤机设备健康与预测维护智能体

字段 内容 服务对象 设备工程师、井下检修人员、生产调度和安全管理者 触发条件 定时健康评估、状态异常、报警或计划检修 主要输入 振动、油液、电流、温度、负荷、历史故障、检修和备件记录 判断与规划 健康评分、异常检测、根因回溯、案例比对和检修策略 工具与系统 工业互联网、边缘终端、EAM、设备知识库和工单系统 输出与动作 分级预警、根因候选、检查步骤、维修建议和工单草稿 人工控制点 检修人员确认诊断;停机、拆检和井下作业按规程审批 验收指标 漏报、误报、提前量、根因 Top-N 命中、误修、停机和工单关闭率

3. 矿山安全风险闭环智能体

字段 内容 服务对象 矿山企业安全部门、班组和监管监察人员 触发条件 视频/传感器异常、制度巡查、隐患逾期或应急事件 主要输入 视频、人员定位、设备和环境监测、隐患、规则和责任组织 判断与规划 风险识别、分级、责任匹配、处置时限和升级路径 工具与系统 安全监控、人员定位、工单、音视频会商和监管平台 输出与动作 预警、整改工单、复核任务、销项记录和应急会商通知 人工控制点 安全人员确认风险和停产处置;监管执法与应急指挥由法定主体负责 验收指标 严重风险召回、无效打扰、发现到派单时间、按期整改、复核销项和审计完整

4. 光伏远程故障诊断智能体

字段 内容 服务对象 光伏场站运营、远程监控中心和现场运维人员 触发条件 逆变器、组串、功率或环境数据出现异常 主要输入 SCADA、逆变器和组串曲线、告警、气象、设备台账与历史维修 判断与规划 判断数据质量,定位异常区域,排序原因,决定远程处置或现场检查 工具与系统 场站监控、气象、资产台账、EAM 和移动工单 输出与动作 根因候选、优先级、现场检查任务、备件建议和诊断报告 人工控制点 现场测量、清洗、紧固、换件和电气安全作业由持证人员执行 验收指标 远程解决率、误诊、现场复核、平均修复时间、故障复现和发电损失

六、代表案例

案例一:东明石化智能巡检——视觉识别进入整改链 东明石化公开案例将现场拍照、时间地点、液位温度等信息纳入巡检流程。系统识别风险点后通知责 任人、跟踪整改,并向相关人员推送事故案例。其价值来自“识别—通知—整改—跟踪”的连续链条。 东明石化智能巡检将机器视觉、规则工作流和智能体判断组合起来。企业验收时应分别评估识别准确 率、工单闭环效率和智能体判断的业务贡献。 图:东明石化巡检案例图 案例二:矿山安全风险监测预警系统——监管闭环比单点识别更重要 研究材料把系统定位为视频智能分析与大数据分析的组合,覆盖风险识别、分级预警、整改反馈和政 企应急联动。其核心价值是把“人、机、环、管”信息汇聚到同一监督链。 该类系统的正式验收应明确样本范围,并持续评估漏报、误报、现场整改闭环和长期运行稳定性。

能源、矿业与公用事业相关图表

图:矿山安全风险闭环定位示意 案例三:电力设计 AI——能生成还要能审查、追溯和签字 行业方案描述了识图、设计、计算、文档和双模态审核链。白皮书保留其中的工作机制:图纸和文档 一起解析,问题定位到参数与规范,工程师最终审查并签字。 文中的效率、覆盖率和项目范围属于公开案例,当前不作为已验证成效。。 图:电力设计图文联合审核应用图 案例四:光伏远程诊断——明确“远程能做什么” 光伏运维材料把远程诊断限定在数据异常发现、区域定位、原因排序和任务准备。现场测量、清洗、 维修和安全操作仍由运维人员完成。这种边界清晰的分工,比把远程平台包装成全自动运维更适合作 为企业试点依据。

能源、矿业与公用事业相关图表

能源、矿业与公用事业相关图表

七、系统、数据与权限

1. 数据底座

  • 实时数据:SCADA、DCS、EMS/BMS、IoT、保护和告警;
  • 空间与资产:GIS、拓扑、线路、设备、井巷、管网和场站台账;
  • 工程数据:图纸、计算书、BOM、规范、设计变更和竣工资料;
  • 运维数据:巡检、缺陷、维修、备件、工单、工作票和停机记录;
  • 经营数据:负荷、出力、电价、合同、计量、结算和客户服务;
  • 风险知识:两票三制、作业规程、事故案例、应急预案和环保要求。 实时数据必须统一时间、设备标识和质量状态。智能体需要知道数据是否缺失、延迟、估算或失真。

2. 工具与系统

智能体可能调用专业解释软件、潮流计算、仿真、运筹求解、CAD、EAM、工单、市场交易、通知和 文档系统。高风险系统采用只读、建议、受控写入和控制四级权限。

3. 权限与人工控制点

动作 默认控制方式 知识检索、数据汇总和报告生 成 可自动执行,显示数据质量、引用和版本 创建低风险巡检、复核和资料 任务 可自动执行,具备限频、去重和撤回 设计草案、诊断建议和交易方 案 专业人员复核后进入下一环节 工作票、操作票、调度指令和 正式报价 由授权人员按现有制度批准 设备启停、参数调整和网络拓 扑变更 确定性控制系统执行,双人确认并保留人工接管 工程签字、监管执法和应急指 挥 由法定责任主体承担 所有写入动作记录身份、输入、规则和模型版本、候选方案、批准人、执行结果、失败和回退。

八、企业落地路线

阶段 0:建立场景基线 选一个可量化问题,例如设备告警分诊、巡检整改、设计预审或光伏远程诊断。记录当前耗时、误报 漏报、停机、人工复核和事故近失事件。

阶段 1:只读知识与分析 先做规程问答、历史案例检索、设计资料比对、设备状态报告和风险清单。验证引用、版本、权限和 拒答质量。 阶段 2:影子运行与受控执行 智能体生成调度、交易、诊断或设计建议,与专家既有方案并行比较;允许创建工单和草稿,正式动 作由人确认。 阶段 3:有限闭环 对低风险、规则明确的提醒、资料任务和常规工单开放自动执行。异常和高风险分支自动升级人工, 系统具备超时、重试和回滚。 阶段 4:生产系统和规模复制 经过历史回放、仿真、故障注入和现场试点后,再连接生产系统。复制时按设备类型、工况、地域和 组织重新验证,不能只复制提示词。

九、评测与验收

场景 任务质量 业务结果 工程与风险 工程知识 引用正确、版本正确、拒答质 量 查询和方案准备时间 越权内容、专家转接和纠错回写 图纸审核 图元识别、严重问题召回、误 报 审查周期和返工 错误放行、签字保留、版本追踪 设备诊断 提前量、根因 Top-N、误诊和 漏报 修复时间、非计划停机、备件浪费 误修、高风险建议拦截和现场复 核 安全闭环 严重风险召回、无效打扰 发现到处置、按期整改 复核销项、应急升级、审计完整 调度与交易 方案可执行、预测和收益偏差 供需平衡、偏差考核和收益 约束违反、错单、接管和最大潜 在损失 公用事业工单 分类、路由和信息完整 响应、修复和客户满意 重复派单、重大事件转人工和隐 私 高风险场景必须增加历史回放、数字孪生或沙箱、边界工况、接口故障、网络断开和模型不可用测试。

十、风险边界

  • 实时与确定性:大语言模型不能成为毫秒级控制、保护和安全联锁的唯一决策者。
  • 专业责任:工程签字、调度命令、工作票、监管执法和应急指挥由具备授权或资质的人员承担。
  • 数据质量:传感器漂移、拓扑错误、时钟不同步和缺失数据会直接改变判断,必须显示质量状态。
  • 网络与接口:生产系统需要隔离、白名单、最小权限、幂等、超时、重试、回滚和人工接管。

十一、来源索引

核心来源

  • 东明石化工厂巡检公开案例
  • 海辰储能解决方案管理公开案例
  • 微电网管理智能体线索
  • 新能源智能化运维平台线索
  • 矿山安全风险智能监测预警系统研究
  • 能源化工行业大模型及 18 个应用场景
  • 煤机设备 AI 健康管家
  • 电力设计识图、设计与审核
  • 光伏远程故障诊断
  • 排水项目审查智能体实践方法 本章小结 能源行业最值得建设的智能体,往往先出现在信息复杂、流程漫长、又能保留人工责任的环节:工程 审查、设备诊断、巡检整改和风险协同。随着系统进入调度、交易和控制,治理要求会快速上升。 企业应以数据质量、专业规则和权限体系作为生产底座。智能体负责发现、解释和协调,确定性系统 与授权人员负责高风险动作,才能把效率提升和安全责任放在同一套架构里。