AI人工智能技術(shù)是新型工業(yè)化的重要推動力。隨著AI技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域逐步落地，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程邁入全新階段——AI技術(shù)與行業(yè)知識的融合，將帶來生產(chǎn)力和效率的極大提升。在工業(yè)領(lǐng)域，通過將AI、大語言模型、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)與工業(yè)自動化專業(yè)知識相融合，企業(yè)可從質(zhì)量與產(chǎn)量預(yù)測、預(yù)測性維護(hù)以及人機(jī)協(xié)作等維度實現(xiàn)高度智能的工業(yè)自動化。
目前，施耐德電氣已經(jīng)將AI技術(shù)應(yīng)用于能源管理和工業(yè)自動化領(lǐng)域的具體場景，幫助用戶加速實現(xiàn)節(jié)能減碳和智能化運營。從生產(chǎn)排班預(yù)測、泵和變頻等水冷設(shè)備控制、啤酒過濾工藝優(yōu)化、汽車涂裝工藝優(yōu)化，到冷機(jī)和空壓機(jī)等暖通設(shè)備節(jié)能等實體場景中，都能看到施耐德電氣通過AI技術(shù)賦能用戶的身影。
接下來，讓我們以暖通空調(diào)冷站場景為例，來看一下AI技術(shù)如何發(fā)揮價值。
暖通空調(diào)冷站AI優(yōu)化方案，助力用戶實現(xiàn)優(yōu)化控制與智慧節(jié)能
暖通空調(diào)系統(tǒng)可以控制空氣的溫度及濕度，在制藥、電子、關(guān)鍵任務(wù)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域和行業(yè)中有著舉足輕重的作用?？照{(diào)制冷站作為空調(diào)系統(tǒng)的冷源部分，承擔(dān)著為空調(diào)系統(tǒng)提供冷凍水的任務(wù)。冷站的低碳穩(wěn)定運行，關(guān)系著整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能和用戶整體的用能效率。
傳統(tǒng)上，企業(yè)通常采用PID控制手段進(jìn)行單回路的閉環(huán)控制，十分依賴現(xiàn)場操作人員經(jīng)驗。由于是針對單個回路的控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)孤立調(diào)節(jié)，缺乏全系統(tǒng)尋優(yōu)和對冷站負(fù)荷預(yù)測的能力，既不能達(dá)到最大的制冷效率也無法保障安全穩(wěn)定運行。對此，施耐德電氣智能冷站解決方案結(jié)合AI建模和數(shù)據(jù)分析算法，搭建系統(tǒng)層的智能“大腦”，對系統(tǒng)整體進(jìn)行負(fù)荷、能耗預(yù)測，找到全局優(yōu)化控制方式，從而利用校核的系統(tǒng)模型實時尋找機(jī)房運行的最佳效率點，節(jié)能率相比傳統(tǒng)節(jié)能手段能夠提高10%以上。
同時，該智能冷站解決方案將AI技術(shù)與PID控制相結(jié)合，在不影響現(xiàn)有PID控制的基礎(chǔ)上，為系統(tǒng)提供有效的安全與故障檢測，保證系統(tǒng)正常運行，并帶來50%以上人員效率提升，實現(xiàn)操作員的高效值守與設(shè)備安全穩(wěn)定運行。具體而言，該方案將從以下四步實現(xiàn)系統(tǒng)尋優(yōu)：
1. 建模與數(shù)據(jù)采集：通過對冷站系統(tǒng)進(jìn)行建模和可視化應(yīng)用，對環(huán)境數(shù)據(jù)、系統(tǒng)實時及歷史運行數(shù)據(jù)、主動測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與清洗，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，為能耗分析提供數(shù)據(jù)支撐。
2. 精準(zhǔn)預(yù)測：利用AutoML自動化機(jī)器學(xué)習(xí)引擎等AI算法模型來處理和計算各種數(shù)據(jù)，對冷機(jī)/冷站負(fù)荷實現(xiàn)分鐘級別的預(yù)測，助力企業(yè)精準(zhǔn)把控用能需求。
3. 優(yōu)化求解：依托機(jī)理框架與深度學(xué)習(xí)技術(shù)，建立設(shè)備級的性能預(yù)測模型，幫助企業(yè)進(jìn)行主動預(yù)測與優(yōu)化。
4. 策略輸出：通過計算對比同一負(fù)荷下數(shù)萬種控制參數(shù)組合，尋找出系統(tǒng)能耗最低的控制參數(shù)組合，為企業(yè)輸出最優(yōu)控制策略。
目前施耐德電氣智能冷站算法已經(jīng)成功應(yīng)用于商業(yè)建筑、數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體和汽車等眾多行業(yè)。在某銀行數(shù)據(jù)中心暖通節(jié)能優(yōu)化項目中，施耐德電氣智能冷站解決方案，對冷水機(jī)組現(xiàn)場進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)溫差來調(diào)整水泵頻率控制，根據(jù)負(fù)荷需求來調(diào)整供水溫度和供回水溫差設(shè)定值，同時為冷水機(jī)組提供安全模式、低功率性能模式和高功率性能模式三種情景下的優(yōu)化控制策略。優(yōu)化策略執(zhí)行一周后的效果估算顯示，該數(shù)據(jù)中心冷機(jī)的額定工況性能(COP)提升將近20%，平均用電量降低16.4%。
以場景應(yīng)用為牽引，以提質(zhì)增效、持續(xù)優(yōu)化為目標(biāo)，AI技術(shù)的迅速發(fā)展和快速迭代，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來前所未有的智慧和力量。施耐德電氣在自身工廠以及數(shù)十家行業(yè)頭部客戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，基于AI技術(shù)的解決方案，可以幫助用戶實現(xiàn)年度5%-10%的能耗降低，以及3%-5%的效率提升。
作為全球產(chǎn)業(yè)科技領(lǐng)先者，施耐德電氣致力于通過整合AI等先進(jìn)技術(shù)，不斷為千行百業(yè)的數(shù)智化轉(zhuǎn)型賦能。6月6日，施耐德電氣即將舉辦以“雙擎并進(jìn)，數(shù)智新生”為主題的2024年創(chuàng)新峰會，現(xiàn)場將開啟“AI加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，邁向智能新時代”主題圓桌會議，并展示面向工業(yè)和能源領(lǐng)域的更多的創(chuàng)新技術(shù)與成功實踐，助力工業(yè)加速邁向高效與可持續(xù)的未來!敬請期待。
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（來源：施耐德電氣）
