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让冰城的温暖冬天,不再有“隐秘的角落”

原创 人工智能 作者:naojiti 时间:2020-09-18 19:53:25 0 删除 编辑

几年前网上就有个段子,说北方的冬天是物理攻击,南方的冬天是魔法攻击;北方人靠设备过冬,南方人靠肉体硬抗。

作为一枚标准的黑龙江人,这个说法还是颇有道理的。到了南方之后,我会日常发现我是最怕冷的那一个。因为我们有过冬的真正神器:暖气,以及一年中有半年都是采暖期。

很多山海关以南的南方朋友(对,这就是我们东北人定义的南方)非常羡慕我们的“冬日装甲”。但其实,在我的真实记忆里,众多东北人冬天要面对的最大问题,就是暖气。

老旧小区日常出现的采暖不给力;某户人家忘给暖气放气,导致整栋楼采暖水压不足;甚至很多时候,暖气过热无法调节都是个问题。可能有朋友觉得这是站着说话不腰疼。但如果感受过暖气贼热,开窗降温寒流奔涌,老人孩子马上感冒的情况,或许就会对北方的暖气换一个看法。

我记忆里黑龙江的冬天确实是美好的,但也会承认有不少“隐秘的角落”存在其中。因为塞北的冬天里,暖气是如此重要。而一旦这条防线出现问题,那影响的将是一家人的生活。

所以当我知道在哈尔滨,一个用AI改善供暖的故事时,竟会觉得有几分恍然:如果铁子们的暖气都没毛病了,那俺们那嘎达不得被羡慕死啊?

9月16日,世界自然保护联盟、新华网携手华为带来了“让科技与自然共生”主题在线论坛,期间邀请了环保界、科技界、产业界的专家和实践者,分享了科技应对生态挑战、守护自然资源的多种实践——而其中一项最让我在意的,就是哈尔滨的智慧供暖项目。

好吧,让我们说说新锐的智能与旧梦中的暖气,两件听上去天差地别事物的相遇。好在所有能给人带来温暖的遇见,都不会有一点违和。

幸福冬天里,那些“隐秘的角落”

城市集中供暖系统,这个名词里充斥着浓郁如东北大地的重工业审美。

而与大批重工业基础设施一同建设的城市供暖系统,也在岁月如歌之后显现出了一点点斑驳。当然,今天东北的供暖系统依旧是可以引以为傲的工程,但粗放型的管理方式与运行体系,确实在一些角落里显示出了问题。

比如上文所述的供暖不均匀问题,这就在现有的供暖体系下很难解决。因为片区采用同一套集中式供暖,但热力分配到每一个居民区,却会因为供热系统、房屋设计、管道老化、设备使用率等多种问题产生最终供暖效果的差异。有的小区太冷,有的小区过热,这种不平衡实质上是难以消除的。

而另一方面,如今居民对舒适生活的要求也越来越高,暖气也不是越热越好。双职工家庭可能希望白天屋内降低温度,避免供暖浪费;而家有老人孕妇则希望持续获得高位供暖。这些需求矛盾在每个居民区都有,这也造成了供暖矛盾势必出现。

另一方面,供暖本身的能源与环境问题也日益凸显。不知道有没有朋友跟我一样,发现如今冬天的天气已经大不如前。其中漫长的供暖季与城市化、汽车化并行,可以说是主要原因。还回白山黑水之上的蓝天,势必要从供暖上下功夫。

同时,随着新楼盘增加、煤炭产业生产优化,供暖所需的煤炭资源日趋紧张,供暖成本不断上升,最终成为社会与家庭的共同负担。

这些“隐秘的角落”,构成了东北冬天的另一道风景:供暖带来的矛盾暗流涌动,并且很难在旧有的城市集中供暖技术框架里得到解决。

那么想要解决这些“隐秘”问题,就势必需要跳出旧有的技术框架,比如说,启动人工智能来解决问题。

AI+供暖,要整就整个全套的

供暖系统之所以很难精细化、个性化,是因为供暖本身设计就是一个粗放型系统。一般来说,城市供暖系统由两个水循环系统组成,也就是俗称的一级网和二级网。一级网通过高温水循环,负责将热力从热源输送到换热站,二级网则通过低温水循环,将一级网输送的热量送至千家万户。

这套相对简单粗放的系统里,问题就处在可控制可调节的“关节”太少了。而想要改变集中式供暖带来的僵化问题,最好的办法也就是解耦整个流程。

既然传统供暖的问题是粗放,那么对供暖体系的革新,就需要精细化和智能化的加入,最好能够将整个供暖流程置入可控、可调、可智能分析与决策的技术逻辑中。这种模式用技术语言说,就叫全栈全流程智能化,用金融术语说叫一揽子解决方案,用我们东北话说,叫“要整得整个全套的”。

从2019年供暖季开始,哈尔滨太平供热公司就与华为合作了这样一个项目,让AI的能力渗透到小区供暖的各个环节中。这套系统,基于物联网、大数据、人工智能技术对供暖系统进行了全流程改造,并且进行了大量技术试点。

根据哈尔滨太平供热有限责任公司生产指挥中心主任杨振兴的介绍,智慧供暖体系首先选取了系统应用区10%的居民,在家中安装室温采集设备,通过物联网技术,取得大量真实的室温数据。由于基于物联网设备提供,能够检测到室温的长时间变化,避免出现有限测量造成的温度差异。基于这些数据,智能供暖系统开始了智能化的操作。

基于数据分析,智能供暖系统进驻了哈尔滨两个小区的800户居民家中,从而实现实现统一温度调节和用户自主温度调节功能具备。而基于这些设备,供热公司可以分析出不同居民温度的相互影响,从而进行进一步的智能调控。

接下来,智能供暖系统还包括在楼栋单元中的远程单元调节设备,通过人工智能技术的调节,解决了单元间的供热不平衡问题。以往楼栋单元的不平衡供热,可以通过人工智能的干预和匹配得到最大效率的优化。

而在换热站方面,智能供暖系统也在现有的SCADA系统上,叠加了人工智能的调控技术,通过人工智能大脑,指挥全网122座换热站进行精细化调控,以往站点调节对全网的影响是粗放和模糊的,只能依靠经验来控制。而在加入AI大脑后,可以计算全网换热站的数据,进行智能化的合理调配。这也让换热站可以变成真正意义上的无人值守。

再向上游走,这些从用户、单元到换热站中留存的数据,就可以被用来反推出热源的生产数据,从而指导热源生产的合理性分配。由传统的、粗放式的、基于天气预报和人工经验制定按日级的生产计划,转换为人工智能系统基于小时级、多时段、多维度环境参数的生产计划和智能调控。可以基于室外24小时温度变化,对供热生产进行实时化调节,实现能效比的最优解。

在上一个采暖季,智能供暖系统通过全面感知、智能决策,以及可视化的管理系统,基于人工智能、物联网与大数据技术的聚合,实现了一系列产业价值的迸发。期间,在1433万平方米的热网内,智能供暖系统覆盖了换热站122座、涉及居民6万6千户,用户自主调控覆盖了21万平方米的居民区,最终实现了全采暖期节能2.62%,EI投运集中控制期间节能6.8%。全采暖期折合后,共节省标准煤5193吨,减少了碳排放3397吨,减少了CO2的排放12461吨、SO2110吨、NO187吨,城市空气质量改善作出了重要贡献。

等到2020到2021采暖期,智能供暖系统预计将新增三个试点小区,涉及40余万平方米供热面积,4700余户居民,并且计划逐年扩大试点范围,让冰城感受到AI的温暖。

整个看下来,我们会发现基于华为供热智能体,在哈尔滨投入应用的智能供暖系统,可以实现全网联动、全流程可控的智能化交接能力。既实现了居民供热体验的保障,以及对居民差异化供热需求的满足,又实现了节能减排,总体热量消耗下降。

都说我们东北人过日子不精细,但这笔青山绿水蓝天白云的账,我们心里还是清清楚楚的。

北方的雪,触摸到时代的温度

如果说,用一句话形容我们正经历的技术巨变,那或许可以表达为:依靠技术聚合红利,激活产业聚合价值。人工智能、大数据、云计算、5G、物联网,这些技术的集体成熟打开了技术融合与协作的全新机遇,将它们巧妙集成于同一个产业需求中,可以有效实现产业智能化升级,带来提质增效等一系列产业价值。

这股温暖的触觉可以从哪里感受到?答案也许就在哈尔滨飘飞的雪花里。作为民生基础设施重中之重的供暖,与时代的技术变革邂逅,将民生优化、环保提升与产业智能化融合在了一起。在我们积极讨论新基建的时候,哈尔滨政府已经在新基建与数字经济机遇中做出了一个有益探索。

哈尔滨政府相关部门及哈尔滨太平供热公司,基于华为AI技术完成的智慧供暖合作,虽然目前是试点阶段,但已经可以看到产业与社会价值逻辑上的重大变革。我们可以将其总结为哈尔滨AI+供暖的“一箭三雕”:

1、社会价值:居民供暖体验更优质,供暖效果更平衡准确,供暖自主性极大增强。有效提升了居民的生活体验与生活质量,确保了民生这个最高价值的实现。

2、环境价值:智慧供暖通过智能数据分析与智能决策,实现了有效的预测性、实时化供暖调节,有效实现了节能减排,带来了环境价值的巨大提升,让哈尔滨的蓝天更加剔透。

3、产业价值:在广袤的北方,供暖行业属于社会支柱性行业,并且具有典型的传统制造业特征。AI加持智慧供暖,也是探索制造业升级转型的有益尝试,为供给侧改革与新基建产业探索推开了一扇大门。

技术可以有温度,技术可以为更多人服务。华为面向“数字包容”话题提出TECH4ALL倡议和长期行动举措。Tech4ALL正是华为“把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界”的愿景与使命的体现。

从守护全球热带雨林,到保护东北虎回家,再到黄河防汛、哈尔滨供暖,TECH4ALL正在用愈发坚定、跨越、创新的方式,回答人类关于“技术究竟是什么”“技术能为人类带来”什么的深远问题。

科技有温度,城市有温暖。或许你曾经认为新ICT技术距离你十分遥远。但就像我发现AI技术原来已经融入了我家乡的暖气中一样,你会在下一个路口,在你生活的必经之处,在那些与你想要帮助的人联系里,发现ICT技术的价值,发现TECH4ALL的身影。

当时代之风吹起,我们不需要隐秘的角落,而是需要技术把温暖带进每一个人的冬天。

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