施耐德電氣AI應用探索:實現暖通空調冷站能耗與運營雙重優化

2026-04-07 04:40:53

AI人工智能技術是新型工業化的重要推動力。隨著AI技術在工業領域逐步落地,產業數字化進程邁入全新階段——AI技術與行業知識的融合,將帶來生產力和效率的極大提升。在工業領域,通過將AI、大語言模型、機器學習等前沿技術與工業自動化專業知識相融合,企業可從質量與產量預測、預測性維護以及人機協作等維度實現高度智能的工業自動化。

 

 

目前,施耐德電氣已經將AI技術應用於能源管理和工業自動化領域的具體場景,幫助用戶加速實現節能減碳和智能化運營。從生產排班預測、泵和變頻等水冷設備控製、啤酒過濾工藝優化、汽車塗裝工藝優化,到冷機和空壓機等暖通設備節能等實體場景中,都能看到施耐德電氣通過AI技術賦能用戶的身影。

 

接下來,讓我們以暖通空調冷站場景為例,來看一下AI技術如何發揮價值。

 

暖通空調冷站AI優化方案,助力用戶實現優化控製與智慧節能

 

暖通空調係統可以控製空氣的溫度及濕度,在製藥、電子、關鍵任務設施、數shu據ju中zhong心xin等deng領ling域yu和he行xing業ye中zhong有you著zhe舉ju足zu輕qing重zhong的de作zuo用yong。空kong調tiao製zhi冷leng站zhan作zuo為wei空kong調tiao係xi統tong的de冷leng源yuan部bu分fen,承cheng擔dan著zhe為wei空kong調tiao係xi統tong提ti供gong冷leng凍dong水shui的de任ren務wu。冷leng站zhan的de低di碳tan穩wen定ding運yun行xing,關guan係xi著zhe整zheng個ge空kong調tiao係xi統tong的de節jie能neng和he用yong戶hu整zheng體ti的de用yong能neng效xiao率lv。

 

傳統上,企業通常采用PID控(kong)製(zhi)手(shou)段(duan)進(jin)行(xing)單(dan)回(hui)路(lu)的(de)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi),十(shi)分(fen)依(yi)賴(lai)現(xian)場(chang)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)經(jing)驗(yan)。由(you)於(yu)是(shi)針(zhen)對(dui)單(dan)個(ge)回(hui)路(lu)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),各(ge)係(xi)統(tong)孤(gu)立(li)調(tiao)節(jie),缺(que)乏(fa)全(quan)係(xi)統(tong)尋(xun)優(you)和(he)對(dui)冷(leng)站(zhan)負(fu)荷(he)預(yu)測(ce)的(de)能(neng)力(li),既(ji)不(bu)能(neng)達(da)到(dao)最(zui)大(da)的(de)製(zhi)冷(leng)效(xiao)率(lv)也(ye)無(wu)法(fa)保(bao)障(zhang)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。對(dui)此(ci),施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)智(zhi)能(neng)冷(leng)站(zhan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)結(jie)合(he)AI建模和數據分析算法,搭建係統層的智能“大腦”,對係統整體進行負荷、能耗預測,找到全局優化控製方式,從而利用校核的係統模型實時尋找機房運行的最佳效率點,節能率相比傳統節能手段能夠提高10%以上。

 

同時,該智能冷站解決方案將AI技術與PID控製相結合,在不影響現有PID控製的基礎上,為係統提供有效的安全與故障檢測,保證係統正常運行,並帶來50%以上人員效率提升,實現操作員的高效值守與設備安全穩定運行。具體而言,該方案將從以下四步實現係統尋優:

 

1.    建模與數據采集:通過對冷站係統進行建模和可視化應用,對環境數據、係統實時及曆史運行數據、主動測試數據進行采集與清洗,確保數據的準確性和完整性,為能耗分析提供數據支撐。

2.    精準預測:利用AutoML自動化機器學習引擎等AI算法模型來處理和計算各種數據,對冷機/冷站負荷實現分鍾級別的預測,助力企業精準把控用能需求。

3.    優化求解:依托機理框架與深度學習技術,建立設備級的性能預測模型,幫助企業進行主動預測與優化。

4.    策略輸出:通過計算對比同一負荷下數萬種控製參數組合,尋找出係統能耗最低的控製參數組合,為企業輸出最優控製策略。

 

目前施耐德電氣智能冷站算法已經成功應用於商業建築、數據中心、半ban導dao體ti和he汽qi車che等deng眾zhong多duo行xing業ye。在zai某mou銀yin行xing數shu據ju中zhong心xin暖nuan通tong節jie能neng優you化hua項xiang目mu中zhong,施shi耐nai德de電dian氣qi智zhi能neng冷leng站zhan解jie決jue方fang案an,對dui冷leng水shui機ji組zu現xian場chang進jin行xing優you化hua,根gen據ju溫wen差cha來lai調tiao整zheng水shui泵beng頻pin率lv控kong製zhi,根gen據ju負fu荷he需xu求qiu來lai調tiao整zheng供gong水shui溫wen度du和he供gong回hui水shui溫wen差cha設she定ding值zhi,同tong時shi為wei冷leng水shui機ji組zu提ti供gong安an全quan模mo式shi、低功率性能模式和高功率性能模式三種情景下的優化控製策略。優化策略執行一周後的效果估算顯示,該數據中心冷機的額定工況性能(COP)提升將近20%,平均用電量降低16.4%。

 

以場景應用為牽引,以提質增效、持續優化為目標,AI技ji術shu的de迅xun速su發fa展zhan和he快kuai速su迭die代dai,為wei產chan業ye發fa展zhan帶dai來lai前qian所suo未wei有you的de智zhi慧hui和he力li量liang。施shi耐nai德de電dian氣qi在zai自zi身shen工gong廠chang以yi及ji數shu十shi家jia行xing業ye頭tou部bu客ke戶hu的de應ying用yong數shu據ju顯xian示shi,基ji於yuAI技術的解決方案,可以幫助用戶實現年度5%-10%的能耗降低,以及3%-5%的效率提升。

 

作為全球產業科技領先者,施耐德電氣致力於通過整合AI等先進技術,不斷為千行百業的數智化轉型賦能。6月6日,施耐德電氣即將舉辦以“雙擎並進,數智新生”為主題的2024年創新峰會,現場將開啟“AI加速數字化轉型,邁向智能新時代”主題圓桌會議,並展示麵向工業和能源領域的更多的創新技術與成功實踐,助力工業加速邁向高效與可持續的未來!敬請期待。

 

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