Vidaus baseinai yra daug energijos reikalaujantys pastatai. Prognozuojamas, AI pagrįstas vėdinimo sistemų valdymas yra puikus būdas taupyti energiją. Emden University of Applied Sciences ir HANSA Klimasysteme bendradarbiavo ties šiais valdikliais naudodamiesi “Siemens Industrial Edge” įrenginiais ir programomis.
2017 m. pabaigoje “HANSA Klimasysteme GmbH” bendradarbiavo su Emdeno taikomųjų mokslų universitetu mokslinių tyrimų projektui, finansuojamam Vokietijos federalinio aplinkos fondo (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Projekto tikslas buvo pasiekti, kad uždarame baseine būtų optimalios temperatūros ir drėgmės sąlygos, kartu būtų kuo efektyvesnės energijos. Projekto komanda dirbo su netoliese esančiu uždaru baseinu ir nauja “Siemens” technologija Industrial Edge.
Vidinių baseinų operatoriai turėtų atidžiai stebėti savo energijos sąnaudas. Tuo pačiu metu jie taip pat turi įsitikinti, kad lankytojai turi malonią patirtį. Šiuo tikslu temperatūra turi būti gana šilta. Tuo pačiu metu drėgmė turi būti gana maža, kad nebūtų pažeistas pastatas. Tai nėra lengva užduotis, atsižvelgiant į tai, kad esant 30° C temperatūrai vanduo išgaruoja maždaug 0,4 litro per valandą vienam kvadratiniam pėdui paviršiaus ploto.
HANSA Klimasysteme GmbH yra vidutinio dydžio įmonė, įsikūrusi Saterlande, Vokietijoje, kurioje dirba daugiau nei 170 darbuotojų. Pagrindiniai jo produktai yra vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos duomenų centrams, pramoninėms reikmėms ir baseinams. Jos portfelis yra padalintas į keletą produktų linijų, skirtų įvairioms pramonės šakoms ir programoms.
“Saterland” pramoginio plaukimo centras, esantis vos už kelių kilometrų nuo HANSA Klimasysteme būstinės, buvo naujos vėdinimo sistemos rinkoje, kai 2017 m. prasidėjo tyrimų projektas, ir jie susisiekė su bendrove. Baseine buvo įrengta nauja vėdinimo sistema ir galėjo būti naudojamas kaip mokslinių tyrimų projektas. Mainais bendrovė galėjo įdiegti papildomus jutiklius pastate ir sistemoje ir bet kada prieiti prie baseino tyrimų tikslais.
Baseino, HANSA Klimasysteme bendradarbiavimas ir Emdeno taikomųjų mokslų universiteto mokslinių tyrimų projektas, renkami duomenys iš jutiklių už vienerius metus, pavyzdžiui, temperatūra, drėgmė ir energijos suvartojimas, taip pat oro sąlygos ar lankytojų skaičius. Lygiagrečiai šiais duomenimis buvo maitinamas neuroniniu tinklu pagrįstas modelis. Šis AI pagrįstas modelis nustato ir optimizuoja savo valdymo parametrus savarankiško mokymosi būdu. Jame pripažįstama, kuri priemonė geriausiai tinka pasiekti tikslines sąlygas baseino salėje su kuo didesniu energijos vartojimo efektyvumu.
Netrukus paaiškėjo, kad modeliu paremtai valdymo sistemai reikia platformos, kurioje būtų galima paleisti, kuri galėtų tarnauti kaip sąsaja su PLC ir suteikti prieigą prie reikiamų duomenų. Ir taip HANSA Klimasysteme pradėjo tinkamo IPC (pramoninio PC) paieškas — ir netrukus jį rado pramoninio krašto įrenginyje SIMATIC IPC227E, kuris yra “Siemens” portfelio dalis. Jis ne tik atitiko reikiamus saugumo standartus ir bendruosius pramonės standartus, bet ir suteikė aukštą ryšio lygį, o tai reiškė, kad jį buvo lengva integruoti į esamas sistemas.
HANSA Klimasysteme iš pradžių atėjo pas mus su prašymu dėl IPC, kurį būtų galima naudoti VPN ryšiui užmegzti. Netrukus supratau, kad jie tvarkys didžiulius duomenų kiekius, ir patarė jiems eiti su krašto įrenginiu.
SIMATIC IPC 227E yra valdomas kaip krašto įrenginys atviroje ekosistemoje “Industrial Edge” iš “Siemens”. Dėl grafinės vartotojo sąsajos, apimančios iš anksto nustatytų funkcijų rinkinį, krašto programos “Flow Creator” leidžia lengviau sukurti duomenų apdorojimo ir ryšio sprendimą. Be to, krašto programa “LiveTwin” taip pat naudojamas, kuris projekto pradžioje buvo tik kūrimo stadijoje “Siemens”, todėl HANSA Klimasysteme jį išbėgo kaip pilotas. “LiveTwin” leidžia integruoti modeliavimo modelius krašto įrenginiuose, pavyzdžiui, įgalinti nuspėjamuosius valdiklius, tokius kaip tie, kurie reikalingi mokslinių tyrimų projektui. “Naudodami krašto programą mes sugebėjome išversti modelius, kuriuos sukūrėme “Matlab Simulink”, į IPC kalbą”, - sako Christianas Seltzas.
Anksčiau vėdinimo sistemos valdikliai tik reagavo į įvykius, tokius kaip padidėjęs lankytojų skaičius ar padidėjusi drėgmė. Dabar ji dabar sugeba atlikti nuspėjamąsias korekcijas — tai yra, kol įvykiai net neįvyksta. Per pastaruosius keturis mėnesius šios kontrolės priemonės leido baseinui sumažinti energijos suvartojimą maždaug 20 procentų. Kitas žingsnis yra įgyvendinti šį pilną sprendimą papildomuose uždaruose baseinuose. Tiesą sakant, jis jau buvo įdiegtas dar keturiuose baseinuose, o rezultatai šiuo metu tvirtinami.
Tačiau ateityje sprendimas bus prieinamas ne tik baseinams. Planuojama palaipsniui taikyti visą sprendimą kitoms produktų linijoms ir toliau jį plėtoti, pavyzdžiui, farmacijos ar maisto ir gėrimų pramonei. Modelį tiesiog reikėtų pakoreguoti “Matlab Simulink”, atsižvelgiant į dalyvaujančius klientus ir reikalavimus vietoje, ir įkelti į krašto įrenginį naudojant SIMATIC LiveTwin. Daugelis pramonės klientų galėtų turėti tokią pačią patirtį kaip ir “Saterland” baseinas: jie galėtų pasiekti protingą, energiją taupančią ir tokiu būdu išteklius taupančią klimato kontrolę, remdamiesi tiesioginiais duomenimis.
Žinoma, taupymo potencialas yra labai didelis uždaruose baseinuose, nes jų eksploatavimas yra toks daug energijos reikalaujantis. Tačiau šie principai gali būti taikomi ir kituose sektoriuose, kad būtų galima sutaupyti energijos visur, kur naudojamos mūsų vėdinimo sistemos.
“Siemens” naująją krašto skaičiavimo platformą sudaro “Edge” įrenginiai, programos ir ryšys centralizuotoje valdymo infrastruktūroje. IPC vykdo modeliu pagrįstą valdymo sistemą ir “Flow Creator edge” programą, užtikrinančią sklandų ryšį tarp IPC, PLC ir debesies.
.jpg?auto=format%2Ccompress&fit=crop&crop=faces%2Cedges&w=640&h=360&q=60)
