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AI PUMPING

AI 水泵机组能效优化调度系统

泵站是水务系统最大的能耗单元——千吨水电耗每降一分都是纯利。二级调度架构 + LSTM/PSO/DDPG 多模型协同,按水情动态优化机组组合与转速,实测节能 15%~30%。

泵站泵房机组实景卧式离心泵组 + 电动阀执行器 + 电气控制柜,AI 能效调度对象
Overview

产品概述

Pain Points

它解决什么问题

能耗被默认接受的常态成本。

01

定速跑全工况

进水量随季节昼夜大幅波动,机组仍按固定组合定速运行。

02

机组搭配不优

大小泵怎么组合、几用几备,凭值班经验拍板。

03

电耗没人算细账

千吨水电耗只有月度粗账,浪费藏在哪没人知道。

04

故障被动抢修

汽蚀、振动、轴承温升发现就晚了,抢修成本高。

Architecture

系统架构

感知—预测—决策—执行闭环,AI 算法为核心大脑。

AI 水泵机组能效优化调度系统架构
数据感知层进出水流量/液位压力/振动/温升电能质量计量水情气象数据AI 算法层水情预测 LSTM机组组合寻优 PSO转速优化 DDPG健康度诊断控制执行层机组启停联锁变频调速控制阀门/闸门联动保护闭锁调度管理层厂站级SCADA区域二级调度能耗对标报表维保工单
图:AI 水泵机组能效优化调度系统架构(现场部署形态以勘测结果为准)
Workflow

控制流程

从数据采集到策略执行的全闭环。

泵站 AI 算法控制闭环
1 水情感知
实时采集进出水、水情、机组工况全量数据
2 水情预测
LSTM预测未来时段进水量与扬程需求
3 组合寻优
PSO求解最优开机组合,DDPG优化转速配比
4 闭环执行
启停/变频指令带安全联锁闭环下发
5 对标迭代
千吨水电耗持续对标,模型自学习迭代
图:泵站 AI 算法控制闭环
Core Algorithm

核心算法与技术

自主研发的算法模型,一工况一定制整定。

泵组效能模型

逐台泵特性建模,效率曲线随工况动态修正,寻优有据可依。

分级调度规划

一级厂级流量分配 + 二级站级泵组规划,两级动态协同。

多约束寻优引擎

流量平衡/设备安全/能耗最小三重约束求全局最优,变频-工频协同。

零代码 AI 平台

可视化建模与管理,工程师零代码构建、应用、迭代泵站群模型。

健康度预警

振动/温升/汽蚀提前发现,故障损失-60%。

典型泵站实测效果
泵站综合节能 15%~30%运维成本 下降约30%故障损失 下降约60%千吨水电耗 持续对标下降
图:典型泵站实测效果(典型项目实测区间,具体以现场工况评估为准)
软件平台实景

现场运行中的真实系统界面

泵站系统工作台
工作台 · 吨水单耗 0.231 kWh/m³(较基准下降 8.3%),今日节电 785 kWh,泵组平均效率 82.4%
三维组态监控
三维组态监控 · 出水压力 0.42MPa、瞬时流量 6200m³/h,泵组温度/振动/效率实时可视
泵组监控与组合寻优
泵组监控 · 组合效率寻优:2#+3# 组合吨水单耗 0.231 为最优,避开效率 79.1% 的预警泵
能耗分析
能耗分析 · 吨水单耗下降 8.3%,泵组效率 75.6%→82.4%,年节电 28.6万 kWh、省 18.3 万元
峰谷调度
峰谷调度 · 谷段蓄水 92%、峰段减泵,年移峰 5.6万 kWh,合计年收益约 21.6 万元
报表报警
报表报警 · 3#泵效率连续 2h 低于 80% 自动生成检修工单,平均响应 5.2min,报警周环比降 15%
Metrics

技术指标

实测数据,具体以现场工况评估为准。

指标数值说明
综合节能率15%~30%视泵型与水情波动
运维成本-30%按状态维保替代固定巡检
故障损失-60%预警提前量提升
预测模型LSTM水情/负荷时序预测
寻优算法PSO + DDPG组合寻优+转速优化
适配泵型离心/轴流/混流大中型泵站机组
Scenarios

适用场景

按业态与设备现状对照。

场景现状特征节能空间备注
市政供水泵站昼夜峰谷明显15%~25%管网压力协同
排水/防洪泵站季节性强10%~20%水情预测收益大
污水提升泵站连续运行15%~30%与加药系统联动
灌溉/引调水长距离多级全局调度收益区域二级调度
供水泵站控制室现场
供水泵站控制室 · 泵群+变频控制柜,AI 能效系统实时显示供水工艺流程
地下泵阀作业面现场
地下泵阀作业面 · 潜水泵组+智能控制箱,潮湿工况长期稳定运行
Cases

应用案例

来自真实项目交付的脱敏记录。

市政供水

供水泵站AI调度改造

机组组合+转速双层优化,千吨水电耗持续下降,峰谷电费错峰优化。

污水提升

污水泵站智能联控

与AI加药系统数据打通,按水质水量联动调度,综合能耗显著下降。

灌溉引水

多级泵站区域调度

二级调度统筹多站错峰,全局电耗最优替代单站各自为战。

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