Sisebasseinid on energiamahukad hooned. Ventilatsioonisüsteemide ennustav tehisintellektipõhine juhtimine pakub suurepärast viisi energiasäästmiseks. Emdeni rakendusülikool ja HANSA Klimasysteme tegid nende juhtelementide kallal koostööd, kasutades Siemens Industrial Edge seadmeid ja rakendusi.
2017. aasta lõpus tegi HANSA Klimasysteme GmbH koostööd Emdeni Rakendusteaduste Ülikooliga uurimisprojekti jaoks, mida rahastas Saksamaa Föderaalne Keskkonnafond (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Projekti eesmärk oli saavutada sisebasseinis optimaalsed tingimused temperatuuri ja niiskuse osas, olles samal ajal võimalikult energiatõhusad. Projektimeeskond töötas lähedal asuva sisebasseini ja uue Siemensi tehnoloogiaga Industrial Edge.
Sisebasseinide operaatorid peaksid oma energiakulusid tähelepanelikult silma peal hoidma. Samal ajal peavad nad ka tagama, et külastajatel oleks meeldiv kogemus. Selleks tuleb temperatuure hoida üsna soojas. Samal ajal peab õhuniiskus olema üsna madal, et vältida hoone kahjustamist. See pole lihtne ülesanne, arvestades, et temperatuuril 30° C aurustub vesi kiirusega umbes 0,4 liitrit tunnis ruutjalga pinna kohta.
HANSA Klimasysteme GmbH on Saksamaal Saterlandis asuv keskmise suurusega ettevõte, kus töötab üle 170 töötaja. Selle peamised tooted on andmekeskuste, tööstuslike rakenduste ja basseinide ventilatsiooni- ja kliimaseadmed. Selle portfell on jagatud mitmeks tootesarjaks, mis on suunatud erinevatele tööstusharudele ja rakendustele.
HANSA Klimasysteme peakorterist vaid mõne kilomeetri kaugusel asuv Saterlandi meelelahutuskeskus oli 2017. aastal uurimisprojekti alguses uue ventilatsioonisüsteemi turul ja nad võtsid ettevõttega ühendust. Bassein oli varustatud uue ventilatsioonisüsteemiga ja seda sai kasutada uurimisprojektina. Vastutasuks suutis ettevõte paigaldada hoonesse ja süsteemi täiendavaid andureid ning uurimistöö eesmärgil igal ajal basseini juurde pääseda.
Basseini, HANSA Klimasysteme ja Emdeni Rakendusülikooli uurimisprojekti koostöös koguti anduritelt ühe aasta andmeid, näiteks temperatuuri, õhuniiskuse ja energiatarbimise, ilmastikutingimuste või külastajate arvu. Paralleelselt toideti nende andmetega närvivõrgul põhinev mudel. See tehisintellektuuripõhine mudel määrab ja optimeerib oma juhtimisparameetrid iseõppival viisil. See tunnistab, milline meede sobib kõige paremini, et saavutada basseinisaalis sihtotstarbelised tingimused võimalikult suure energiatõhususega.
Peagi selgus, et mudelipõhine juhtimissüsteem vajab töötamiseks platvormi, mis võiks toimida PLC-liidesena ja võimaldada juurdepääsu vajalikele andmetele. Nii hakkas HANSA Klimasysteme otsima sobivat IPC (tööstusarvutit) ja leidis selle peagi tööstusservaseadmest SIMATIC IPC227E, mis on osa Siemensi portfellist. See mitte ainult ei vastanud vajalikele turvasandarditele ja üldistele tööstusstandarditele, vaid pakkus ka kõrget ühenduvust, mis tähendas, et seda oli lihtne olemasolevatesse süsteemidesse integreerida.
HANSA Klimasysteme tuli algselt meie juurde IPC taotlusega, mida saaks kasutada VPN-ühenduse loomiseks. Sain peagi aru, et nad käsitlevad tohutuid andmemahtusid, ja soovitasin neil kasutada servaseadet.
SIMATIC IPC 227E kasutatakse servaseadmena Siemensi avatud ökosüsteemis Industrial Edge. Tänu graafilisele kasutajaliidesele, mis sisaldab eelmääratletud funktsioonide komplekti, serva rakenduse Flow Creator muudab andmetöötluse ja ühenduvuslahenduse loomise lihtsamaks. Lisaks sellele, serva rakendus LiveTwin kasutatakse ka, mis oli projekti alguses Siemensis alles arendusetapis, nii et HANSA Klimasysteme juhtis seda pilootina. LiveTwin võimaldab integreerida simulatsioonimudeleid näiteks servaseadmetesse, et võimaldada uurimisprojekti jaoks vajalikke ennustavaid juhtimisseadmeid. „Ärirakenduse abil oleme suutnud tõlkida Matlab Simulinkis loodud mudelid IPC keelde,” ütleb Christian Seltz.
Varem reageerisid ventilatsioonisüsteemi juhtseadmed lihtsalt sündmustele, kui need toimusid, näiteks suurenenud külastajate arv või kõrgendatud õhuniiskus. Nüüd on ta võimeline tegema ennustavaid kohandusi - see tähendab enne sündmuste toimumist. Viimase nelja kuu jooksul on need kontrollid võimaldanud basseinil vähendada oma energiatarbimist umbes 20 protsenti. Järgmine samm on selle tervikliku lahenduse rakendamine täiendavates sisebasseinides. Tegelikult on see juba paigaldatud veel nelja basseini ja tulemusi kinnitatakse praegu.
Kuid lahendus pole tulevikus saadaval ainult basseinide jaoks. Plaanis on täielik lahendus järk-järgult rakendada teistele tootesarjadele ja arendada seda edasi näiteks farmaatsia- või toidu- ja joogitööstuse jaoks. Mudelit tuleks Matlab Simulinkis lihtsalt kohandada asjaomaste klientide ja kohapealsete nõuete jaoks ning laadida SIMATIC LiveTwini abil servaseadmesse. Paljudel tööstuse klientidel võiks olla sama kogemus kui Saterlandi basseinil: nad saaksid reaalajas andmete põhjal saavutada intelligentse, energiatõhusa ja seega ressursside säästliku kliimakontrolli.
Muidugi on sisebasseinides säästupotentsiaal väga suur, kuna nende töö on nii energiamahukas. Kuid neid põhimõtteid saab rakendada ka teistes sektorites, et aidata saavutada energiasäästu kõikjal, kus meie ventilatsioonisüsteeme kasutatakse.
Siemensi uus servade arvutusplatvorm koosneb Edge'i seadmetest, rakendustest ja ühenduvusest tsentraliseeritud haldusinfrastruktuuris. IPC käitab mudelipõhist juhtimissüsteemi ja rakendust Flow Creator edge, tagades sujuva suhtluse IPC, PLC ja pilve vahel.
.jpg?auto=format%2Ccompress&fit=crop&crop=faces%2Cedges&w=640&h=360&q=60)
