新一代边缘智控方案

二次供水边缘智控

DeepControl AIPC 是新一代 AI 驱动的二次供水泵房边缘控制器,集成先进 MPC 算法。基于真实案例验证,实现 28.54% 的硬核节能,平均能耗降至 437.34 Wh/m³

28.54%
实测综合节能率
30 Days
机器学习验证周期

AIPC

AI-Powered Controller

MPC算法边缘AI实时控制

核心功能

DeepControl AIPC 集成六大核心能力,为二次供水系统提供全方位智能化升级

模型预测控制 (MPC)

基于系统动态模型的滚动优化,实现多变量协调控制,显著优于传统PID控制。

能耗优化引擎

实时优化水泵运行组合与变频调速,在满足供水压力的前提下最小化电能消耗。

边缘自治能力

断网情况下完全自主运行,保障供水系统连续可靠,支持离线AI推理。

多协议兼容

支持Modbus、BACnet、OPC-UA等主流工业协议,无缝对接现有设备。

预测性维护

基于振动、温度等多维数据的设备健康度评估,提前预警潜在故障。

自适应学习

持续学习用水模式与系统特性,自动优化控制参数,越用越智能。

末端恒压解决方案

从"出水恒压"到"出水变压",以用户末端体验为核心的智能调控策略

远端压力表传输

实时采集末端管网压力数据

边缘 DeepControl

对接远端数据 + 本地PLC传感信息

AI 最优压力计算

动态计算最佳出水压力设定值

变频泵组智能调控

出水变压,维持末端恒压

边缘智控实现末端恒压

边缘 DeepControl 承担对接远端压力表传输表、对接现场 PLC 采集本地恒压泵组传感信息的功能, 通过 AI 算法实时计算出最优出水压力。将传统的"出水恒压"控制策略升级为"出水变压", 动态调整以维持末端管网压力稳定,在保证用户用水体验的同时,显著改善最终的耗能效果。

远端数据融合

对接远端压力表传输数据,获取末端管网实时压力反馈

本地 PLC 集成

无缝对接现场 PLC,采集本地恒压泵组全部传感器信息

最优压力计算

AI 算法综合分析管网特性与用水需求,计算最优出水压力

显著节能效果

出水变压策略避免过度加压,大幅降低电能消耗

末端恒压系统架构

实时数据采集 - AI智能计算 - 优化控制输出

0.32 MPa

小区高层建筑

顶层无线压力表

4G/LoRa
小区泵房

DeepControl

边缘AI

等待数据
Modbus

泵组PLC

控制器

设定压力

-- MPa

变频泵组运行中
供水

0.32

MPa

末端用户

压力恒定

数据采集
AI计算
控制输出
传统方案

出水恒压控制

  • 固定出水压力设定值,无法适应用水变化
  • 高峰期末端压力不足,用户体验差
  • 低谷期出水压力过高,能源浪费严重
  • 仅依赖本地传感器,缺乏末端反馈
  • 人工调整参数,响应滞后
DeepControl 方案

出水变压 · 末端恒压

  • 动态调整出水压力,智能适应用水模式
  • 末端压力稳定,用户用水体验始终如一
  • 按需供压,避免过度加压造成能源浪费
  • 融合远端压力表与本地 PLC 数据
  • AI 实时计算最优压力,毫秒级响应

技术架构

五层架构设计,从物理设备到云端平台的完整智能化解决方案

L1 云端平台层

数据湖与大数据分析 / 多站点集中管理

模型训练远程推送

L2 通信层

4G/5G 蜂窝网络 / LoRa/NB-IoT / 工业以太网

L3 边缘计算层 (AIPC)

边缘AI推理引擎 / MPC控制器 / 本地数据处理

核心中枢

L4 感知与执行层

传感器阵列 / 变频器 / 电动阀门

L5 物理系统层

加压泵组 / 清水池 / 管网系统

传感器体系

全方位感知泵房运行状态,为AI决策提供精准数据支撑

压力传感器

0-1.6 MPa±0.25% FS

实时监测管网压力,作为MPC控制的主要反馈信号。

流量计

电磁式±0.5%

计量供水流量,用于能效计算与泄漏检测。

电能监测

0.5级谐波分析

实时采集电压、电流、功率,优化运行效率。

振动传感器

10-1000Hz三轴

监测水泵振动特征,实现预测性维护。

温度传感器

-20~80℃PT100

监测水温与设备温度,辅助故障预警。

水质传感器

余氯浊度pH

监测关键水质参数,保障供水安全。

性能对比

DeepControl AIPC 相比传统控制方案的显著优势

月度能耗对比 (kWh)

传统PID控制 vs DeepControl MPC

49503713247512380
28%↓
1月
2月
3月
4月
5月
6月
传统PIDDeepControl MPC

压力阶跃响应

控制精度与响应速度对比

● 传统PID (震荡)● MPC (平滑)

改造前平均千吨水能耗

612.0

Wh/m³

改造后平均千吨水能耗

437.34

Wh/m³

实测综合节能率

28.54%

已通过节能验收

实施路线

分阶段部署,快速见效,持续优化

第一阶段 1-2周

基础部署

  • 硬件安装与网络配置
  • 传感器校准与数据采集验证
  • 基础控制功能上线
第二阶段 2-4周

智能优化

  • 系统建模与参数辨识
  • MPC控制器调优
  • 能耗优化策略部署
第三阶段 4-8周

深度集成

  • 预测性维护模型训练
  • 云端平台对接
  • 高级分析功能开通
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