2017年底，汉莎Klimasysteme GmbH与埃姆登应用科学大学合作开展了一项由德国联邦环境基金会（Deutsche Bundesstiftung Umwelt）资助的研究项目。该项目的目标是在室内游泳池的温度和湿度方面实现最佳条件，同时尽可能提高能源效率。项目团队使用了附近的室内泳池和西门子的新技术 Industrial Edge。
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智能利用数据的最快方法
生产机器、机床、流程和工厂都会生成包含有价值信息的数据。这些数据可以帮助优化流程和产品，更好地利用设备并改善维护计划。
Hansa Klimasysteme 的 Siemens Industrial Edge
室内游泳池是能源密集型建筑。基于人工智能的预测性通风系统控制为节能提供了绝佳的方式。埃姆登应用科学大学和 HANSA Klimasysteme 合作使用西门子 Industrial Edge 设备和应用开发了这些控制。
研究与工业之间的合作
游泳池的气候很好
室内游泳池的运营商应密切关注其能源成本。同时，他们还必须确保游客获得愉快的体验。为此，必须保持相当温暖的温度。同时，湿度必须相当低，以防止建筑物受损。考虑到在30°C时，水以每平方英尺表面积每小时约0.4升的速度蒸发，这绝非易事。
一大堆可能的应用程序
HANSA Klimasysteme GmbH 是一家中型公司，总部位于德国萨特兰，拥有 170 多名员工。其主要产品是用于数据中心、工业应用和游泳池的通风和空调系统。其产品组合分为多个针对不同行业和应用的产品线。
研究项目免费入场
距离HANSA Klimasysteme总部仅几公里的Saterland休闲游泳中心在2017年研究项目开始时正在市场上寻找新的通风系统，他们联系了该公司。游泳池配备了新的通风系统，可用作研究项目。作为回报，该公司能够在建筑物和系统上安装额外的传感器，并可以随时访问游泳池进行研究。
基于人工智能的预测提高了能源效率
游泳池、HANSA Klimasysteme和埃姆登应用科学大学的研究项目合作，从传感器收集了一年的数据，例如温度、湿度和能耗，以及天气状况或访客数量。同时，基于神经网络的模型也获得了这些数据。这种基于人工智能的模型以自学习的方式确定和优化其控制参数。它可以识别哪种措施最适合以尽可能高的能效实现泳池大厅的目标条件。
具有良好连接性的小型边缘设备
很快就发现，基于模型的控制系统需要一个平台来运行，该平台可以用作 PLC 的接口，并提供对必要数据的访问。因此，HANSA Klimasysteme 开始寻找合适的 IPC（工业 PC），并很快在工业边缘设备中找到了它 SIMATIC IPC227E，这是 Siemens 产品组合的一部分。它不仅符合必要的安全标准和一般行业标准，而且还提供高度的连接性，这意味着它很容易集成到现有系统中。
HANSA Klimasysteme 最初是向我们申请一台可用于建立 VPN 连接的 IPC。我很快意识到他们将处理大量数据，并建议他们使用边缘设备。
用于智能气候控制的边缘应用程序
SIMATIC IPC 227E 在西门子开放生态系统 Industrial Edge 中作为边缘设备运行。得益于包含一组预定义功能的图形用户界面， 边缘应用程序流量创建器 使创建数据处理和连接解决方案变得更加容易。此外， 边缘应用 LiveTwin 还使用了该方法，该项目开始时西门子还处于开发阶段，因此汉莎Klimasysteme将其作为试点运行。例如，LiveTwin使在边缘设备上集成仿真模型成为可能，从而实现研究项目所需的预测控制。克里斯蒂安·塞尔兹说：“借助边缘应用程序，我们能够将我们在Matlab Simulink中创建的模型翻译成IPC语言。”
节省大约 20% 的能源
以前，通风系统的控制仅在事件发生时做出响应，例如访客数量增加或湿度升高。现在，它能够进行预测性调整——也就是说，在事件发生之前。在过去的四个月中，这些控制措施使游泳池的能耗减少了约20％。下一步是在其他室内游泳池中实施这个完整的解决方案。实际上，它已经安装在另外四个池中，结果目前正在验证中。
但是，该解决方案将来不仅适用于游泳池。该计划将逐步将完整的解决方案应用于其他产品线，并进一步开发该解决方案，例如用于制药或食品和饮料行业。只需在Matlab Simulink中根据所涉及的客户和现场要求对模型进行调整即可，然后使用SIMATIC LiveTwin将其加载到边缘设备上。许多行业客户可能拥有与Saterland池相同的体验：他们可以在实时数据的基础上实现智能、节能、从而节约资源的气候控制。
当然，室内游泳池的节能潜力非常大，因为它们的运行非常耗能。但是，这些原则也可以应用于其他领域，无论在哪里使用我们的通风系统，都有助于实现节能。
提高透明度的平台：Industrial Edge
西门子的新边缘计算平台由集中管理基础设施中的边缘设备、应用程序和连接组成。IPC运行基于模型的控制系统和Flow Creator边缘应用程序，确保IPC、PLC和云之间的顺畅通信。
