sponsored links

垃圾焚燒爐“大腦”如何一腦三用

如今,全國有近30個城市的100座垃圾焚燒爐引入了阿里雲工業大腦,每天有數萬噸生活垃圾經由人工智慧演算法、大資料預測分析轉化為千萬餘度綠電。

不低於850攝氏度,這是國家規定的正常工況下垃圾焚燒爐爐膛內熱電偶測量溫度的5分鐘均值。只有這樣,才能確保垃圾的清潔燃燒。

對城市垃圾的處理方法,主要有填埋、堆肥和焚燒3種處理方式。垃圾焚燒,是對城市生活垃圾集中處置後,在密閉的鍋爐內進行高溫焚燒,焚燒產生的熱能以及蒸汽可透過汽輪機發電。它實現了城市生活垃圾的減害減量化和資源利用。

推廣垃圾焚燒的一大掣肘,就是燃燒產生的有毒有害氣體。因此,我國對垃圾焚燒的爐內溫度和煙氣汙染物排放,都有嚴格規定。

就是在垃圾焚燒這樣一個似乎並不時髦的領域,人工智慧技術正在悄然發揮作用。

一天點選滑鼠上萬次 調控溫度讓工人師傅工作量巨大

據官方資料,“十三五”期間,全國共建成生活垃圾焚燒廠254座,累計在執行生活垃圾焚燒廠超過500座,全國城鎮生活垃圾焚燒處理率約45%,初步形成了新增處理能力以焚燒為主的垃圾處理發展格局。

為控制二噁英類有機汙染物的生成,垃圾焚燒需滿足“3T”準則:即焚燒垃圾需要在一定的焚燒溫度和湍流強度下停留一定的時間。其中,湍流強度和停留時間可透過爐膛結構設計保證,而垃圾的焚燒溫度則需由實際執行調節。

2017年,阿里雲進入了一個特殊的行業:固體廢棄物處理。阿里雲智慧製造與能源電力技術總經理孔令西告訴科技日報記者,他們在調研垃圾焚燒廠時發現了兩大痛點——燃燒產生的主蒸汽流量波動大,一線操作人員的工作量特別大。

出現這些問題,主要是因為垃圾焚燒排爐溫度無法“自覺”穩定在850攝氏度以上。

燒垃圾不比燒煤,煤的熱值完全恆定,但垃圾不一樣。城市生活垃圾的成分複雜——這一抓鬥抓到的,可能菜葉子居多,熱值就低;下一抓鬥抓到的,可能塑膠製品居多,熱值就高。焚燒也是如此,如果不人工加以調控,火焰就會時大時小,溫度也上躥下跳。

武漢市漢口北生活垃圾發電廠生產技術部執行值長朱燦鋼感嘆,爐膛溫度、主蒸汽流量、煙氣排放的指標圖波動很大,“像心電圖一樣”。指標波動大,汙染氣體排放的風險就高,垃圾焚燒發電的效率也會受到影響。

這就導致工人師傅的工作量也大。他們得時刻盯緊顯示器上的數值,隨時調整進料量、進風量等引數。一天下來,點選滑鼠可以達到上萬次。“我們四班三倒,8小時盯著爐子,工作強度大,上廁所都要跑著去。要是出現意外情況,真的是手忙腳亂。”朱燦鋼說。

能不能讓人工智慧把老師傅的經驗學會,把這套基於經驗的複雜流程,把一天上萬次的點選,變成智慧化、數字化的程式?

演算法工程師來了 用工業大腦賦能控制系統

從2017年起,阿里雲工業大腦團隊開始和國內垃圾焚燒廠合作。他們的目標,是讓垃圾焚燒爐像智慧汽車一樣,實現高度自動執行。

“每一個專案,就像一個小型的戰役。”阿里雲工業大腦演算法工程師蔣大慶說。為解決問題,演算法工程師也要去到車間,和師傅們工作在一起,持續進行系統的開發除錯和最佳化。

2021年4月,蔣大慶入駐漢口北生活垃圾發電廠,那是他第一次走進垃圾發電廠,“感覺很震撼”——原來垃圾焚燒爐這麼大,原來工人的工作量這麼大。蔣大慶也第一次知道,想要垃圾焚燒爐實現穩定燃燒,涉及燃燒溫度、煙氣含氧量、主蒸汽流量等十多個變數的協調,這是一套非常複雜的系統。

蔣大慶是博士,一直跟程式打交道,剛進廠時,他不瞭解師傅們在幹什麼,師傅們也不懂這個年輕人能幹什麼,能幹成什麼。蔣大慶調整心態,放下所謂高技術人才的優越感,把自己當成一個新手工人,瞭解老師傅的需求。他看到了師傅們的辛苦,也想著要讓師傅們工作得更體面、更輕鬆。

團隊在傳統的垃圾焚燒分散控制系統(DCS)上,疊加了阿里雲歷時4年自主研發的人工智慧控制系統AICS,整合控制、建模、最佳化、模擬等能力,讓現有系統具備了更加精準的洞察力。

比如,他們建立了機器學習模型,估算進入爐膛的垃圾料層厚度。哪裡料多,哪裡料少,機器大腦就像最老道的工人,結合進料速度、爐內溫度、風流量、風室風壓、爐排執行週期等各類其他引數進行間接估算。

他們還讓攝像頭具備了影象識別能力。火焰,從顯示屏上看都大同小異,人工智慧則可以根據火焰的位置、亮度和大小,給出更多資訊。

看位置,可以知道燃燒主要發生在哪些區域;看亮度和大小,可以從側面反映爐膛內不同區域的溫度狀態。爐膛溫度測量,多采用熱電偶式的接觸式點測量技術,但由於垃圾焚燒爐膛內屬於高溫、高煙塵、高溼度、大截面焚燒工況,感測器工作環境較為惡劣,所以測量值不能準確代表實際焚燒溫度,也具有一定的滯後性。火焰的影象識別,能更加迅速、精準、分割槽域地判斷溫度,幫助自動控制系統及時地進行預判和調整。

蔣大慶介紹,他們對燃燒過程中的關鍵變數做了人工智慧預測,訓練出的大資料模型可以預測未來一段時間爐膛溫度、含氧量、煙氣的變化情況;再結合廣泛應用的自動控制技術,在“工業大腦”中綜合運算後又自動把控制指令下發到裝置,形成閉環,最終讓焚燒爐實現了自動執行。

2021年6月,團隊在漢口北生活垃圾發電廠進行了18天的對比實驗。9天由純人工操作,9天由機器主導操作,結果顯示,機器執行的穩定性比人工操作高出不少。

開放核心演算法技術 讓全社會加入低碳環保行動

武漢市漢口北生活垃圾發電廠總經理成超告訴科技日報記者,阿里雲工業大腦在發電廠投入應用以來,爐膛溫度基本上都能維持在850攝氏度以上,進一步減少了汙染物排放,員工的勞動強度也大幅降低,不用一直手動調節。還有一個可喜的變化——單位垃圾的發電量提升了5%。相當於每噸垃圾多發25度電,進一步實現了碳減排。

孔令西介紹,近年來,阿里雲的工業大腦應用在鋼鐵、水泥、化工、電池、油田、火電等諸多領域。深入車間多年,他體會頗多。企業對智慧製造和工業網際網路愈發重視,接受程度也在提高。但這畢竟是一個跨學科領域,需要懂演算法、懂網際網路的技術人員,也需要懂垂直領域、碎片化領域工藝知識的專業人員。靠一支團隊一樣樣去啃、一點點熟悉,一家家調研、推進和落地,是很難的;要把工業生產的經驗、知識沉澱成軟體和演算法模型,也是挑戰重重。

而且,傳統工業企業自身與網際網路結合的能力也存在不足。過去,不少企業認為既然人力可以勝任,就沒必要專門招人去研究演算法、搞技術。不過,孔令西也發現,近些年來,有遠見有決心的企業已經越來越多,他們對透過技術降本增效有迫切的需求,急需的是核心技術能力與良好的執行維護機制。

目前我國工業智慧化服務的生態還處在建設初期,核心的技術工業軟體、模型也大部分掌握在國外廠商手裡,國內生態夥伴賺的更多的是辛苦錢。

“我們希望能透過持續攻關,掌握工業網際網路領域的核心技術,並將我們多年來探索、改進和最佳化後的模式形成標準平臺工具,開放給全社會,推廣落地到更多廠家,讓中小型企業也能夠實現智慧製造的轉型升級。”孔令西說,服務工業,服務民生,實現降本增效,節能減排,是工業大腦真正的使命所在。(張蓋倫)

來源: 科技日報

分類: 旅遊
時間: 2022-01-13

相關文章

四川新發現的冷門地,大部分人只聽過沒去過,景美人少不要門票

四川新發現的冷門地,大部分人只聽過沒去過,景美人少不要門票
四川作為西部地區重要的人口大省,更是全國重要的旅行目的地之一.每年都有無數的國內外遊客來到四川遊玩參觀,因此在四川也有許多赫赫有名的熱門景區,但這些景區如今大多都是需要購買高額的門票,在節假日還要看人 ...

麗江小眾旅遊景點,雲南首個以“溼地”命名的保護區,景美人少

麗江小眾旅遊景點,雲南首個以“溼地”命名的保護區,景美人少
雲南麗江是國內的熱門旅遊城市之一,尤其是麗江古城,自走入大眾視野後,吸引了國內外無數遊客的慕名而來,尤其是深受男女青年的熱愛. 大多數人到麗江旅遊,大多都會選擇麗江古城.白沙古鎮.玉龍雪山等熱門旅遊景 ...

北京又一景區走紅,號稱懷柔“後花園”,景美人少建議自駕

北京又一景區走紅,號稱懷柔“後花園”,景美人少建議自駕
北京市作為我國的首都,擁有著極強的經濟實力以及十分悠久的人文歷史底蘊,提起北京,大多數人的第一反應就是十分現代化的大都市,以及有著許多以長城天安門為代表的古老歷史遺蹟. 但是很少有人知道的是,北京城也 ...

又火了!廣西有個“世外桃源”的景區,景美人少,千萬別錯過

又火了!廣西有個“世外桃源”的景區,景美人少,千萬別錯過
其實很多人都會把廣西和廣東搞混,這兩個省份相連,而且沿海.廣東的經濟比較發達,廣西的風景比較優美.在廣西很多人都會想到桂林山水甲天下的風景區,哪個能比得上,讓人們總是流連忘返,但還是有這樣的一個地方比 ...

何必去黃果樹!廣東有超美嶺南第一瀑,藏在山谷幽深處,景美人少

何必去黃果樹!廣東有超美嶺南第一瀑,藏在山谷幽深處,景美人少
到廣東揭西遊玩,黃滿寨瀑布是必去的旅遊景點之一.黃滿寨瀑布位於廣東省揭陽市揭西縣京溪園粗坑村粗坑河上游,天然的地理位置給了它形成瀑布的絕佳環境,這裡的瀑布奔流直洩三千尺,落差接近百米,故而享有&quo ...

唯美浪漫!紫色馬鞭草盛放,北京這些人少景美的免費公園,你不一定都去過

唯美浪漫!紫色馬鞭草盛放,北京這些人少景美的免費公園,你不一定都去過
炎炎夏日 小北還為大家找到了 位於頤和園周邊.人少景美的 多家小眾免費公園 有時間可以慢慢打卡 閔莊公園 閔莊公園 位於海淀區四季青鎮閔莊路南側 於今年四月正式開放 公園設森林遊憩區 文化休閒區.活力 ...

金秋十月!推薦國慶旅遊最值得去的寶藏地!人少景美,世外桃源

金秋十月!推薦國慶旅遊最值得去的寶藏地!人少景美,世外桃源
不知不覺,就到了金秋時節, 秋天不光有五彩斑斕的美景, 還有激動人心的國慶小長假. 馬上放假了!你準備好出遊計劃了嗎? 今天給大家推薦6個人少景美.世外桃源般的寶藏旅行目的地. 一:甘肅扎尕那 扎尕那 ...

粵閩贛十大冷門景點,人少景美好玩

粵閩贛十大冷門景點,人少景美好玩
今天我整理了一份粵閩贛周邊人少景美的地方,不喜歡人多的朋友們可以看看! 廣東 1.湟川三峽 湟川三峽位於廣東省連州市區南面,是珠江流域北江水系的主要支流.古時有人說:"連峽之珠,瑰異卓絕,歷 ...

北京一處“冷門”公園,小巧雅緻私藏絕美秋景,人少景美門票免費

北京一處“冷門”公園,小巧雅緻私藏絕美秋景,人少景美門票免費
北京一處"冷門"公園,小巧雅緻私藏絕美秋景,人少景美門票免費 說到去北京旅遊,人們最先想到的一定是長城,故宮還有天安門,吃貨最先想到的一定是正宗的北京烤鴨和極富老北京特色的豆汁兒. ...

湘鄂桂十大冷門景點,人少景美好玩

湘鄂桂十大冷門景點,人少景美好玩
今天筆者整理了一份湘鄂桂周邊人少景美的地方,不喜歡人多的朋友們可以看看! 1.黔陽古城 黔陽古城位於湖南省懷化洪江市,但不知為何許多遊客都認為它是貴州的.可能因為貴州省的簡稱是黔,黔陽古城也有&quo ...

5個人少景美的清涼地,總有一個是你愛的

5個人少景美的清涼地,總有一個是你愛的
真想找個清爽人少的地方,去小住幾日. 呼吸著清新的空氣,吹著涼爽的風,賞著眼前的美景--簡直再愜意不過! 01 普者黑 有些地方只要去過一次,其他地方都成了將就. 夏天的普者黑,便是如此. 20000 ...

國慶出遊不扎堆!送您“徽州天路”自駕遊攻略,驚險刺激人少景美

國慶出遊不扎堆!送您“徽州天路”自駕遊攻略,驚險刺激人少景美
#我的花樣生活##打卡美好活# 很多網友問我要"皖南川藏線"的自駕遊攻略,但國慶大假前夕,我實在有點擔心那條線路會出現以往大假期間的堵車現象,影響大家的遊玩體驗,想待大假以後再發, ...

涼快!人少景美,不遠不累

涼快!人少景美,不遠不累
盛夏到了,暑假來啦- 海邊又曬又遠,水上樂園熙熙攘攘, 選擇一個山清水秀的地方才是夏日度假首選 這個暑期不容錯過的打卡地 當然是有著一山一川.一樹一景之稱的 省內著名景點-- 漫山花溪谷和錦繡大明川 ...

被無數人視為一生必去的西藏,沒去過這8個地方,此生都留遺憾

被無數人視為一生必去的西藏,沒去過這8個地方,此生都留遺憾
無數人把西藏當成此生必去的地方,而苦於時間.金錢.路途至今仍有許多人沒有邁出第一步,所以小編今天給大家推薦了幾個西藏精華景觀,如果一輩子只去一次西藏,當然要把最值得去的地方放在行程單裡. 藏族聖地-- ...

江西崛起速度最快的縣,一江兩岸城市夜色璀璨,紅色文化濃厚景美

江西崛起速度最快的縣,一江兩岸城市夜色璀璨,紅色文化濃厚景美
旅行途中用相機燒錄時光.行攝鄉土.看古村鎮,平凡的生活風景無需華麗只需熟悉.歡迎來自各地的朋友在評論區留下你身邊有特色的美麗風景,黃楊軍與你共享生活中平凡又熟悉的景色. 中國的傳統顏色,僅僅是看名字都 ...

國慶出遊攻略,國慶節最適合去遊玩的地方,人少景美

國慶出遊攻略,國慶節最適合去遊玩的地方,人少景美
秋天是豐收的季節,早上起來忽然發現風變涼了,頓時整個人的心情都特別舒暢,風不燥,陽光也正好~馬上就到國慶節,大家千萬不要辜負這大好天氣,出去遊玩不失為一件美事.這裡小編給大家準備了一份:國慶出遊攻略. ...

宜興“被忽略”的山水秘境,前身是一座水庫,人少景美還不要門票

宜興“被忽略”的山水秘境,前身是一座水庫,人少景美還不要門票
宜興是江蘇省無錫市代管縣級市,地處江蘇西南.太湖西岸,是一座風光秀麗.文化底蘊深厚.經濟富裕的江南小城.宜興的旅遊資源十分豐富,尤其是自然景觀,竹海風景區.善卷洞風景區.龍背山森林公園.張公洞.雲湖風 ...

人生只合住湖州!景美,好吃,消費低!記3天2晚慢生活之旅

人生只合住湖州!景美,好吃,消費低!記3天2晚慢生活之旅
本內容來源於@什麼值得買APP,觀點僅代表作者本人 |作者:阿正1666 創作立場宣告:分享一下我和家人的湖州之行,感謝支援~~ 哈嘍大家好,我是阿正1666,一名愛旅遊的數碼愛好者.第19期試吃試睡 ...

幾乎被遺忘的路:連線廣東和湖南,沿線村落古樸清幽、人少景美

幾乎被遺忘的路:連線廣東和湖南,沿線村落古樸清幽、人少景美
-這 是 自 駕 地 理 的 第 386 篇 原 創 主 文- 當我們攤開中國的地勢圖,將視野聚焦在兩廣丘陵與江南丘陵之間的一處黃褐.翠綠相間之地時,我們的視線會在頃刻間被它所吸引. 這個地方的山嶺連 ...

四川有個低調的湖,景色媲美瀘沽湖,人少景美沒有門票

四川有個低調的湖,景色媲美瀘沽湖,人少景美沒有門票
在平時的生活中如果人們說到瀘沽湖,大多數的旅行愛好者都不會陌生,甚至許多人都早已經去過了瀘沽湖,甚至已經愛上了瀘沽湖.瀘沽湖是如今國內旅遊景區中的一大熱門旅遊目的地,而且整個瀘沽湖佔地面積非常大,並且 ...