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2025.07.17
工业空压站数智化方案(二):设备物联筑基,智控改造深化,解锁空压站升级核心优势

上期提到智控在工业空压站中的应用,本期我们来聊一下具体实施。

物联设备

1.能源设备

为满足空压系统智能控制需求,空压机组、循环水泵、冷却塔、干燥机组需判断是否有控制接口,必要条件下需要厂家协助。


2.表计传感

为满足空压系统智能控制需求,需对现场表计及传感器进行智能化改造,包括但不限于电表、流量计、水表、温度传感器、压力传感器、变频器、露点仪等。


3.动环监测

为满足空压站房内设备处于适宜的环境条件下正常运行,可对空压站内的环境数据的实时监测,从而保证环境的稳定性,预防站房隐患,包括但不限于烟感、水侵、环境湿度传感器、环境温度传感器等。


控制改造



判断空压站的PLC系统是否可以满足智能化控制需求,如不满足需新增PLC系统设备以实现物联设备的集控要求,空压系统的受控设备包括空压机组、冷却水泵、冷却塔、干燥机等。各控制单元如下:


1.空压机组

使用 RS485 通信通过 Modbus 通信协议进行远程的启停控制,运行反馈信号,故障反馈信号等数据的远程读取与设定。 


2.冷却水泵

使用I/O点对变频器进行远程的启停控制并接收运行状态与故障状态,通过模拟量设定运行频率与接收反馈频率。使用变频器带动水泵运行。


3.电动阀

使用I/O点对阀进行开关控制并读取阀的开到位,关到位及远程信号。


4.温度、压力传感器及热量计

通过模拟量或RS485通信的方式采集数据,并根据设定的限值进行报警显示。


应用功能

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以全面监测、控制和管理空压站的服务要求,采用基于“边缘侧用服务”架构,实现对站内系统/设备的监测告警、工况寻优和边缘自控。主要功能包括:运行监控、控制台、智能告警、能效拟合、负荷预测、智能优化、策略管理、统计分析、数据查询。


E-DOMs™️边缘智控终端有效整合建模技术、能源互联网技术,采集监测用能数据、统计分析,实时或周期化通过图形、图表进行展示,为日常运行供能管理提供决策支撑,根据能源消耗进行成本管理等。


核心优势


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搭载以设备驱动单元(Equipment Driver Unit )为核心设计理念的综合能源操作系统,满足支持场景化功能应用“即插即用式”的安装部署;基于项目或场景需求,在 Si- MeOS™ 上可以动态加载对应的设备驱动单元,实现应用场景灵活适配;支持适配行业 80+% 通讯协议。


数字孪生建模技术

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数据模型建模方法、机理模型建模方法和能效模型建模方法,涵盖数据模型定义、机理数学建模以及能效模型拟合。设备能效采用“白盒+黑盒”建模方法,在理论模型(数学建模)的基础上,利用现场实际运行数据对修正参数(函数)进行拟合运算,当收敛性较差或无法收敛时,可采用分段建模方法进行辅助,最终实现设备对象的精准建模,厂家出厂参数和性能指标,可用于理论模型验证和初始拟合。


负荷预测

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通过多元线性回归或深度神经网络模型,以平台采集与集成的生产节奏、工作日、假日、节日标签等数据加工的特征与历史数据训练模型,用于在线预测压缩空气负荷需求。支持明确线性关系与非线性关系的情况下数据模型构建。


智能优化引擎

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依托人工智能算法和运筹优化求解器在业务场景的应用适配研究,基于优选特征进行融合封装,设计研发智能优化引擎,提供精确、兼容、稳定、高效的优化计算能力,包含:并行比对计算、初始值优化计算、约束触发计算、自学习增补计算、计算任务中心等功能应用。

基于系统压缩空气需求预测,以全天空压站运行消耗电费最低为优化目标,采用人工智能算法进行策略的求解,完成空压机、干燥机、冷却水系统启停状态、运行参数的控制。



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