南京2022年4月20日 /美通(tong)社/ -- 能源(yuan)與流(liu)程工(gong)業(ye)制造是(shi)國民經濟(ji)的(de)支柱產(chan)業(ye)，伴(ban)隨(sui)著過去幾十年工(gong)業(ye)制造的(de)高(gao)速(su)發展(zhan)，我國工(gong)業(ye)生產(chan)面(mian)臨(lin)的(de)能耗高(gao)、資(zi)源(yuan)消耗高(gao)、產(chan)品(pin)附加值低、環境污染等(deng)問題越來越突出(chu)，亟需通(tong)過最新的(de)人工(gong)智能技術來推動流(liu)程工(gong)業(ye)制造高(gao)效化、綠色化、智能化發展(zhan)。

強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)是一種數(shu)據(ju)驅動的(de)(de)決(jue)策技術，具有自主學(xue)(xue)習(xi)、高度非線性等特性，可(ke)有效應(ying)(ying)(ying)對工業控(kong)制(zhi)(zhi)面(mian)臨(lin)的(de)(de)一系列難(nan)題。南棲仙策作為強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)AI智能決(jue)策應(ying)(ying)(ying)用的(de)(de)領軍者，將強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)應(ying)(ying)(ying)用于工業控(kong)制(zhi)(zhi)任務，產(chan)生了(le)(le)多(duo)個落地案例。南棲仙策團隊將強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)應(ying)(ying)(ying)用的(de)(de)經驗總結編(bian)寫(xie)了(le)(le)《強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)控(kong)制(zhi)(zhi)白(bai)皮(pi)書》（以下簡稱(cheng)為《白(bai)皮(pi)書》，下載(zai)鏈接(jie)：），《白(bai)皮(pi)書》結合實際案例，對強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)在工業控(kong)制(zhi)(zhi)中的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用過程進行了(le)(le)介(jie)紹，并展示了(le)(le)強(qiang)(qiang)化(hua)學(xue)(xue)習(xi)帶來的(de)(de)優勢(shi)。

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白皮書共分為三個部分

第一部分：概述流程工業生產控制的挑戰

現(xian)有的(de)工(gong)業(ye)(ye)生產(chan)(chan)(chan)(chan)管(guan)理流程，多個環節(jie)由人工(gong)把控(kong)，依(yi)賴經驗知識且響應(ying)速(su)度緩慢(man)。過程控(kong)制(zhi)基于經典控(kong)制(zhi)算(suan)法，在大范圍動態(tai)條(tiao)件復(fu)雜系(xi)統的(de)優(you)化控(kong)制(zhi)問(wen)題上存在不足(zu)。系(xi)統運維(wei)缺乏數據(ju)支撐(cheng)，故障難(nan)(nan)預(yu)警、風(feng)險不可控(kong)，常造成企業(ye)(ye)產(chan)(chan)(chan)(chan)品不夠穩定、生產(chan)(chan)(chan)(chan)線持續性不夠高、產(chan)(chan)(chan)(chan)量波動的(de)應(ying)對能(neng)力(li)不足(zu)、生產(chan)(chan)(chan)(chan)損耗過大成本(ben)難(nan)(nan)以控(kong)制(zhi)等問(wen)題。

第二部分：介紹南棲仙策強化學習工具的優勢

南棲全球領先的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)驅(qu)動(dong)強化學習(xi)(xi)工(gong)具(ju)POLIXIR REVIVE提供了(le)數(shu)(shu)據(ju)(ju)模(mo)(mo)擬(ni)(ni)環(huan)境和強化學習(xi)(xi)優化技術，在火(huo)力(li)發電、化工(gong)生產、自來水(shui)/污水(shui)生產處理等多(duo)個工(gong)業場景帶來了(le)不同(tong)的(de)能力(li)，與MPC（Model Predictive Control）的(de)對比(bi)為例，闡述(shu)了(le)在系統建模(mo)(mo)方法、系統模(mo)(mo)擬(ni)(ni)能力(li)、控(kong)制策略能力(li)上(shang)更具(ju)有實(shi)(shi)(shi)(shi)施快(kuai)、成本低、建模(mo)(mo)靈活(huo)、適用面廣、實(shi)(shi)(shi)(shi)用性(xing)強等特(te)點。在實(shi)(shi)(shi)(shi)施上(shang)，南棲通過云端(duan)協(xie)同(tong)架(jia)構(gou)，實(shi)(shi)(shi)(shi)現了(le)POLIXIR REVIVE與ReinOptima工(gong)業邊(bian)緣控(kong)制器的(de)聯動(dong)。通過云端(duan)協(xie)同(tong)架(jia)構(gou)，當ReinOptima的(de)預測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)模(mo)(mo)塊識別出系統發生偏(pian)移(yi)時，自動(dong)將(jiang)歷史(shi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)傳輸到(dao)REVIVE系統更新虛(xu)擬(ni)(ni)環(huan)境模(mo)(mo)型(xing)和控(kong)制策略，實(shi)(shi)(shi)(shi)現對環(huan)境變(bian)化的(de)自動(dong)適應和持續的(de)自我(wo)學習(xi)(xi)與進化。

第三部分：南棲仙策技術優勢與場景應用案例

《白(bai)皮書》通過實際案例分別(bie)對能源與流程工(gong)業制造(zao)"高精(jing)度控(kong)制、高穩定控(kong)制、大(da)滯(zhi)后控(kong)制、全局目標控(kong)制"四個不同維度的需求進行了詳(xiang)細解讀。

>>高精度控制

傳統人工控(kong)制(zhi)增壓泵(beng)房的(de)(de)給(gei)水，經常導(dao)致水量(liang)(liang)和能耗(hao)過高(gao)或過低。通過POLIXIR REVIVE產(chan)生的(de)(de)泵(beng)頻控(kong)制(zhi)策略，可大(da)大(da)降低出口(kou)流(liu)量(liang)(liang)與目(mu)標流(liu)量(liang)(liang)差值(zhi)，達到系統所期望(wang)的(de)(de)精準(zhun)控(kong)制(zhi)，并與歷史同(tong)時期千(qian)噸(dun)水電耗(hao)相(xiang)比，節省電耗(hao)約(yue) 7.16%，有效(xiao)提高(gao)了泵(beng)房的(de)(de)經濟效(xiao)益。

>>高穩定控制

在燃煤(mei)火(huo)電(dian)(dian)機(ji)組控制中，由于外部(bu)擾動(dong)，導致主蒸汽(qi)溫(wen)度長(chang)期不穩(wen)定(ding)。傳統的PID控制存(cun)在嚴重的過(guo)調、延遲等問題，導致超(chao)溫(wen)、溫(wen)度過(guo)低等情況出(chu)現(xian)，影響(xiang)發電(dian)(dian)效率等。通過(guo)POLIXIR REVIVE產生(sheng)的溫(wen)控策略，可將出(chu)口(kou)溫(wen)度有效控制在一定(ding)范圍內，并(bing)幫助節省燃煤(mei) 0.06%，保(bao)障穩(wen)定(ding)的同(tong)時延長(chang)了設(she)備的使用(yong)壽命。

>>大滯后控制

在(zai)磨(mo)煤(mei)機生產過程(cheng)中，由(you)于目標出(chu)口煤(mei)粉(fen)(fen)溫度與控(kong)制風量之間存(cun)在(zai)較長的(de)時間差(cha)，整體系統(tong)存(cun)在(zai)滯后性、長距離控(kong)制等問題，以及風速測不準導致風速控(kong)制器的(de) PID 控(kong)制失效(xiao)。通(tong)過POLIXIR REVIVE產生的(de)冷熱(re)一次(ci)風擋板位控(kong)制策略(lve)，可使出(chu)口風粉(fen)(fen)溫度分(fen)布更貼近(jin)目標溫度，系統(tong)運行(xing)工況更加(jia)穩定(ding)。

>>全局目標控制

循環(huan)水(shui)泵的優化控(kong)制難點體現(xian)在需(xu)全(quan)局考慮整鍋爐運行流程，尋找最優的耗(hao)電-發電平衡點，PID控(kong)制難以實現(xian)，通過(guo)POLIXIR REVIVE產生的循環(huan)水(shui)泵控(kong)制策略(lve)，可在330MW熱電聯產機組循環(huan)水(shui)泵控(kong)制中，將整體指(zhi)標值降低約(yue)0.53，相較(jiao)于PID控(kong)制策略(lve)，節能提升(sheng)3.52%。

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