矢量智控L3级水务智能化原水泵房智能控制“稳、准、省”

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矢量智控L3级水务智能化原水泵房智能控制“稳、准、省”

2024-05-04 14:51 来源：中华新闻网

泵站作为城市水务生产基础设施的重要组成部分，其稳定、高效的运行直接影响着供水、排水等基础设施的正常运转，对于保障城市水环境安全具有重要意义。

在过去，泵站的运行往往依赖于人工操作，随着人工智能技术的发展，智能控制系统逐渐被引入泵站改造项目中。

针对越来越多的泵房智能化改造需求，矢量智控作为南栖仙策旗下专注工业智能决策的品牌，推出了拥有完全自主知识产权的泵房智能控制系统。该系统作为L3级智能化全流程解决方案的重要组成部分，能够与其他供水环节上的神经矢量控制器协作联合控制，实时监测和控制泵站运行状态，解决了传统控制方式下依赖“老师傅”、精度和流量控制较差等问题，实现了泵房控制少人、高效运行和更大决策空间、全局目标导向的最优总体控制目标。

产品介绍

矢量智控泵房智能控制系统基于REVIVE平台，运用先进的数据驱动强化学习环境虚拟技术，通过深度神经网络模型从泵房历史运行数据中克隆和模拟出泵房运行环境。

环境模型能够精确捕捉泵组频率、扬程与流量、以及管路压力、流量等数据特征之间的细微变化和内部联系，从而精准地推理出单泵、泵组以及管路的工况点。此外，结合离心水泵运行机理的专家经验知识，通过环境模型能够动态生成水泵的流量扬程和流量效率特性曲线，并在生产环境中采集实时运行数据进行定期更新与调整。

在实际运行中，该控制系统可以根据实时的流量与压力需求，基于水泵特性以及工况点的精准推理，自动调整泵组的开关状态与工作频率，优化整体运行效率。同时，基于定期地自动更新与调整的能力，在泵房环境缓慢变化和泵组性能逐渐衰老的基本情况之下，控制系统依旧能精确地给出泵组最佳工况段及最高效控制策略。

在上述核心技术的基础上，通过旁路控制的方式接入PLC进行实时心跳监听与通信，我们可以在恒流量控制、恒压力控制、恒液位控制等不同控制目标的场景中，实时运算推演得到最优控制策略，并将控制指令下达至PLC实现自动控制。在安全稳定运行生产的前提下，实现了日常供水调度运行指令线上发送、最优方案智能生成与设备自动执行的智能化泵房闭环控制。

产品优势

01 利用现有系统历史数据搭建仿真模型，全面而有深度地掌控真实环境特征

· 着重揭示水泵核心特征

· 更好地理解多节点复杂耦合关系

· 有效关注机理模型的认知盲点

· 与水厂现有相关模型快速地整合

02 历史、当前、未来及各状况下环境推演，更科学、更高效、更及时

· 洞察管网当前和未来的状态及趋势

· 展现不同调度策略对波动和趋势的影响

· 实时监测和分析异常，提前发现问题

· 帮助更加灵活快速的进行决策和控制

03 面向未来环境自适应策略优化，获得最佳建议

· 提供最优控制指令和最优调度方案

· 回避测试性控制实验，提高系统安全性

· 智能辅助决策化繁为简，节省员工精力

· 最合理的资源调度，避免浪费，减少支出

应用案例

目前，该系统已在多地水厂落地应用。位于江南的某水源厂多年来依靠精细化管理的经验总结，已经实现了良好的控制与节能效果。但是随着政策要求日益严格，人工对于机组性能衰减情况、设备间差异情况的感知力度较弱，现有的控制精度及泵房整体供水效率仍有提升的空间，能耗仍可进一步降低。因此，该厂希望矢量智控能够利用人工智能技术，将出厂水流量的控制精度提高一倍，并在此基础上实现节能降耗甚至全智能化控制。

矢量智控利用泵房智能控制系统，完美地解决了该厂的智能化改造需求。经过一年多线下实践证明，矢量智控泵房智能控制系统可以通过机理模型、数理模型及仿真平台的综合运用，以机器自主学习、不断迭代择优后可以实现对泵房水泵启停和压力精细化微调全自动智能模式。不仅有效提升了该水源厂的工艺运行水平，实现了出厂水流量的精准控制和设备的全流程控制，还降低了约该厂3%的千吨水电耗，全年可为该厂节省约30万度电。