1 空壓機(jī)被列為重點(diǎn)用能專項(xiàng)監(jiān)察對(duì)象

    空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中常用的大型耗電設(shè)備，應(yīng)用范圍廣、使用數(shù)量多、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行能耗非常高，據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2019~2025年中國(guó)空壓機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀深度調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》顯示，工業(yè)空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)年耗電量約占全國(guó)總發(fā)電量的6%~9%左右，在高耗電設(shè)備中僅次于風(fēng)機(jī)、水泵，排名第三。

    2022年8月，國(guó)家工信部以工信廳節(jié)函〔2022〕192號(hào)，發(fā)布了關(guān)于開展2022年工業(yè)節(jié)能監(jiān)察工作的通知，依據(jù)相關(guān)國(guó)家強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)《電機(jī)能效提升計(jì)劃（2021－2023年）》《變壓器能效提升計(jì)劃（2021－2023年）》，對(duì)電機(jī)、變壓器、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、泵等重點(diǎn)用能設(shè)備用戶企業(yè)開展節(jié)能監(jiān)察，核查設(shè)備臺(tái)賬，會(huì)同有關(guān)部門依法督促企業(yè)淘汰達(dá)不到強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)限定值的低效設(shè)備。

    

    隨著“雙碳”戰(zhàn)略的提出，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳無(wú)疑是整個(gè)空壓機(jī)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的必答題。

    “持證上崗”的AI云智控提供了一種選擇。

    2  “持證上崗”的AI智控技術(shù)

    在國(guó)家工信部11月3日公示的《國(guó)家工業(yè)和信息化領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄（2022年版）》中，蘑菇物聯(lián)申報(bào)的“基于無(wú)線通信及多約束條件人工智能算法的公輔車間管理系統(tǒng)”成功入選。

    

    截至目前，云智控已獲得超60項(xiàng)發(fā)明專利，其中圍繞AI技術(shù)的發(fā)明專利就有超20項(xiàng)，包括空壓站和制冷車間的智能化和節(jié)能化控制方法、設(shè)備和傳感器的智能診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)方法等等。

    

    云智控系統(tǒng)已經(jīng)在超2100個(gè)空壓站“持證上崗”，幫助1400多家工業(yè)企業(yè)成功數(shù)智化轉(zhuǎn)型，云智控AI算法智能控制空壓機(jī)運(yùn)行，智能運(yùn)維空壓機(jī)，幫助工業(yè)企業(yè)累計(jì)節(jié)省近10億度電，相當(dāng)于27.2萬(wàn)噸碳排放。

    在醫(yī)藥行業(yè)的白云山制藥，自2019年12月正式上線云智控后，平均節(jié)能率達(dá)到25%；在食品行業(yè)的湯臣倍健，自2021年3月正式上線云智控后，設(shè)備平均加載率提高至98%，整站節(jié)能率5.39%；在電子行業(yè)的龍頭企業(yè)，自2021年11月正式上線云智控后，設(shè)備平均加載率提高至99%，將車間耗電量從之前的18738度/天降到17146度/天，節(jié)能率達(dá)到8.5%；在水泥行業(yè)的金隅太行水泥，自2021年11月正式上線云智控后，設(shè)備平均加載率提高至97.24%，整站節(jié)能率達(dá)到6%……

    3   AI智控技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能？

    一個(gè)站房里面有兩臺(tái)空壓機(jī)，一號(hào)排氣量20m?，二號(hào)排氣量30m?，而用氣需求在5-10分鐘是20m?，10分鐘后變?yōu)?0m?，如何去調(diào)節(jié)這些空壓機(jī)的參數(shù)和開機(jī)組合，既能滿足用氣需求，又高效節(jié)能呢？

    傳統(tǒng)的PLC聯(lián)控或者一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅會(huì)怎么做？他們會(huì)先開啟一號(hào)機(jī)，此時(shí)排氣量和用氣量都是20m?，供需平衡、壓力穩(wěn)定。到了第10分鐘，用氣量漲到了30m?，產(chǎn)生10m?用氣量的缺口，壓力會(huì)往下掉，但由于老師傅和PLC聯(lián)控是監(jiān)控壓力從而被動(dòng)地調(diào)節(jié)空壓機(jī)的開機(jī)組合的，所以只有等到壓力掉到下限觸發(fā)預(yù)警，才會(huì)再開一臺(tái)機(jī)器。接著他們把二號(hào)機(jī)也打開，那就有50m?的氣在供應(yīng)，但是用氣量只有30m?，這多余的20m?讓壓力快速地往上漲，直到漲到上限觸發(fā)預(yù)警。這時(shí)他們會(huì)把一號(hào)機(jī)關(guān)掉，只留排氣量為30m?的二號(hào)機(jī)，與需求量達(dá)到一個(gè)平衡，讓壓力穩(wěn)定在高壓狀態(tài)。

    在短短的幾分鐘之內(nèi)，他們先打開一號(hào)機(jī)，又打開二號(hào)機(jī)，又關(guān)掉一號(hào)機(jī)——造成設(shè)備啟停頻繁，對(duì)電機(jī)設(shè)備的使用壽命影響非常大，同時(shí)壓力波動(dòng)大，壓力帶更寬，會(huì)為帶來(lái)很多的問(wèn)題：比如在包裝行業(yè)，如果壓力波動(dòng)太大，或壓力過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致吹瓶不飽滿、螺紋不合格，出現(xiàn)一批劣質(zhì)產(chǎn)品，產(chǎn)品不良率上升。并且因?yàn)樗詈蠓€(wěn)定在高壓狀態(tài)，所以平均壓力更大，也就意味著壓縮做功的能耗會(huì)更多，能耗浪費(fèi)比較大。

    如果想要一個(gè)更優(yōu)的控制策略，我們需要兩個(gè)前提條件：第一，要有預(yù)測(cè)能力，準(zhǔn)確知道用氣量需求會(huì)在什么時(shí)候從20m?漲到30m?。第二，要有超快的計(jì)算能力，隨著需求變化，快速生成新的控制模型，高效滿足用氣需求。而AI技術(shù)具備這兩點(diǎn)能力，那就可以做到更優(yōu)：只開二號(hào)機(jī)，減少設(shè)備的啟停次數(shù)，從而可以減少對(duì)設(shè)備的損傷，同時(shí)壓力更穩(wěn)定，整體更節(jié)能。

    AI算法基于傳感器采集的海量數(shù)據(jù)，識(shí)別不同的工況、壓力、流量和功率之間的變化規(guī)律，對(duì)產(chǎn)氣端、輸氣端和用氣端分別建立數(shù)據(jù)模型，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的智能控制和智能運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)供需平衡，按需供氣，這就是整個(gè)空壓站AI節(jié)能控制的技術(shù)原理。

    

    云智控上線前后壓力帶變化

    在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，安全生產(chǎn)大于一切，云智控的AI算法是戴上了“緊箍咒”的AI算法，只在清晰的邊界內(nèi)發(fā)揮積極作用?，F(xiàn)在“孫悟空+緊箍咒”的工業(yè)級(jí)AI算法，已在以精益著稱的日資企業(yè)順利落地，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳，為企業(yè)創(chuàng)造可測(cè)量的價(jià)值。