前沿技术研究 · DEEP LEARNING

NeuralMix AI
混合终点卷积判断引擎

面向工业混合机(搅拌机)的智能终点判定系统:ModbusRTU 高速采集 → Redis 高速缓冲 → TimescaleDB 时序存储 → 1D-CNN 深度学习实时评估混合均匀度,参数持续稳定即判定混合完成(提示 / 自动停机)。

0.15sModbusRTU 采样周期
1D-CNN实时 + 静态参数融合
3Windows / Ubuntu / Jetson

系统架构

⇅

数据采集

ModbusRTU 串口 0.15s 高速采样变频器 / 电机运行数据,切片先进 Redis 再批量转储 SQL,防高频写库崩溃。

▤

时序存储

TimescaleDB 超表按天分块、自动保留 2 年、可压缩;MySQL 备份库与主库失败自动回退,数据双保险。

◈

深度学习判定

StabilityPredictor(1D-CNN 回归,50 点滑窗 + 批次静态工艺参数融合)输出稳定度分数,参数持续稳定即判定混合完成。

⌥

本地视窗

NeuralMix AI.exe 免安装运行,局域网连接采集端实时监控、在线重训练、数据库管理一应俱全。

核心模型

◉

StabilityPredictor

1D-CNN 回归模型,50 点滑窗输入,输出混合稳定度分数;阈值 + 最短稳定时间双条件判定,支持在线重训练与 A/B 对比。

✧

GTUCNN1D

门控 tanh 单元 + CNN 结构,运行状态分类(正转 / 反转 / 待机 / 空闲),实测 F1 分数约 0.958。

◈

异常检测与聚类

IsolationForest 异常检测 + KMeans / DBSCAN 运行段聚类,辅助分析混合过程异常工况。

⌕

反馈闭环

操作工停机反馈采集 → 阈值自动建议,数据驱动模型持续优化,让判定越来越准。

功能特性

自动停机(可选)

判定 STOP 时通过 Modbus 写控制寄存器真正停机;默认仅提示不动作,实机验证后方可启用。

远程控制

采集端内置 HTTP API(:8000),局域网任意电脑可连接控制采集启停、修改判定阈值。

数据库管理

Navicat 式内置管理器:建库 / 建表 / 表结构 / 数据编辑 / 用户管理 / SQL 控制台。

可视化

实时速度 / 电流 / 转矩 / 稳定度滚动曲线,COMSOL 风格收敛分析、参数场、判定轨迹图。

数据迁移

MySQL 旧库一键迁移至 TimescaleDB,支持试跑预览,生产数据平滑过渡。

安全设计

数据库操作全参数化 + 标识符白名单防注入,Token 鉴权控制远程访问。

技术栈

Python · PyTorch(1D-CNN / GTU-CNN)· Redis · TimescaleDB / PostgreSQL · ModbusRTU · PyInstaller(轻量打包)· Tkinter 工程化 GUI

Python PyTorch 1D-CNN Redis TimescaleDB ModbusRTU Jetson