Baza technologii

Opis technologii / usługi

Prezentowana technologia jest zestawem algorytmów i modeli matematycznych tworzących system IT (System) przeznaczony do kontroli i optymalizacji pracy pomp i sprężarek pracujących w układach przepływowych. System może kontrolować pojedyncze pompy, zespoły pomp oraz systemy zespołów pomp.
System działa w oparciu o algorytmy uczenia maszynowego i model matematyczny zastępczego uniwersalnego układu przepływowego. W pierwszym etapie System wykorzystując historyczne dane pomiarowe oraz dostępne dane ilościowe opisujące dany układu przepływowy uczy się jego charakterystyk fizycznych i technologicznych a w szczególności wyznacza charakterystyki energetyczne pomp lub sprężarek w nim zainstalowanych. W drugim etapie System, wykorzystując „nabytą wiedzę” o układzie i bieżące informacje o jego pracy, optymalizuje pracę pomp lub sprężarek układu. Optymalizacja polega na wyliczeniu takich nastaw pracy pomp aby wykonując bieżące konieczne zadania oraz przestrzegając wszystkich zaleceń i ograniczeń technologiczny, związanych z realizowanym przez nie procesem, pobierały najmniejszą możliwą ilość energii konieczną do jego zrealizowania. Optymalizacja ta jest optymalizacją warunkową gdzie jej warunkami są: realizacja bieżącego procesu, zalecenia i ograniczenia technologiczne związane z tym proces i pracą samych pomp a jej wynikiem jest minimalna ilość energii konieczna do pracy przy spełnieniu wymienionych warunków.
System może współpracować z dowolnym środowiskiem SCADA. Może pracować na lokalnej infrastrukturze IT lub w oparciu o chmurę, obok działającego środowiska SCADA komunikując się z nim za pomocą protokołów wymiany danych. Aby System mógł skutecznie pracować kontrolowany układ przepływowy oraz wchodzące w jego skład pompy / sprężarki muszą być odpowiednio opomiarowane. Aby osiągnąć najwyższą efektywność działania Systemu zestaw czujników powinien obejmować: czujniki poborów mocy, czujniki przepływów, czujniki ciśnienia i czujniki poziomów (gdy konieczne).
Zastosowane w rozwiązaniu mechanizmy Sztucznej Inteligencji oraz mechanizm optymalizacji warunkowej pozwalają nie tylko oszczędzać energię ale również zapewniają płynne sterowanie pracą pomp/sprężarek, dobór optymalnych parametrów ich pracy a także bezpieczeństwo technologiczne obsługiwanego przez nie procesu jak i ich samych.

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

Opisane rozwiązanie znajduj się obecnie na poziomie TRL9 i z powodzeniem zostało wdrożone na stacji pomp w oczyszczalni ścieków w Krakowie (partnerem biznesowym w projekcie była firma ASTOR, www.astor.com.pl). System kontroluje tam pracę zespołu pomp obsługujących codziennie około 1 mln osób. Zebrane dane pomiarowe pozwoliły potwierdzić skuteczność rozwiązania. Pozyskane dane pokazują, że dla zespołu pomp o sumarycznej maksymalnej mocy rzędu 640kW przy średnim w dobie napływie rzędu 9000m3/h oszczędności zużycia energii w stosunku do standardowej metody sterowania były rzędu 10-11% (obliczenia teoretyczne wskazywały poziom 12-13%) a dla napływu 6000m3/h były rzędu 4-5%.
Do najważniejszych zalet i korzyści płynących z zastosowania opisywanej technologii należą:
• obniżenie kosztów eksploatacji:
◦ bieżących związanych z niższymi kosztami energii – optymalizacja energetyczna pracy pomp;
◦ serwisowych związanych z możliwość pro-aktywnego działania przeciw nieplanowanym przestojom i awariom (Predictive Maintenance) – śledzenie parametrów energetycznych pomp;
• wzrost stabilności realizowanych procesów w układzie i jego bezpieczeństwo technologiczne – System pilnuje przestrzegania restrykcji technologicznych i działa w sposób powtarzalny;
• wzrost stabilności i bezpieczeństwa pracy pomp / sprężarek – System pilnuje przestrzegania restrykcji technologicznych i działa w sposób powtarzalny;
• wzrost komfortu pracy obsługi układu przepływowego.

Zastosowanie rynkowe

Opisany System sterownia za pomocą Sztucznej Inteligencji może być wykorzystywany we wszystkie układach technologicznych, w których wymuszany jest przepływ płynów tzn. cieczy i gazów. W szczególności może zostać wdrożony w takich układach jak:
• układy wodno-kanalizacyjne - patrz wdrożenie na oczyszczalni ścieków;
• w górnictwie i melioracji – osuszanie, odwadnianie kopalni lub terenu (można też nawadniać);
• w firmach produkcyjnych gdzie istotne znaczenie w produkcji odgrywa sprężone powietrze – automotive, meblarstwo itp.;
• w układach chłodniczych, gdzie czynnikiem roboczym jest amoniak;
• tłoczniach gazów i cieczy;
i wszędzie tam gdzie wymuszany jest mechanicznie przepływ płynów.

Tagi

Branże

Pliki

flow_control_with_AI.pdf (836.95 KB)