摘要:隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速,傳統(tǒng)的工業(yè)模式日益顯得低效,且對(duì)環(huán)境造成的污染和能源浪費(fèi)問(wèn)題也日益突出。因此,節(jié)能環(huán)保已成為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必選項(xiàng)。而人工智能技術(shù)的快速發(fā)展為工業(yè)節(jié)能環(huán)保帶來(lái)了新的思路與方法。本文將從4個(gè)方面對(duì)節(jié)能環(huán)保AI技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的實(shí)踐與思考進(jìn)行詳細(xì)闡述,包括“能耗分析和優(yōu)化”、“排放監(jiān)測(cè)和減排”、“產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)”、“污染源快速定位和治理”,旨在探討如何充分利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能環(huán)保,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的雙贏。
一、能耗分析和優(yōu)化
現(xiàn)代工業(yè)體系對(duì)能源的迫切需求,使得節(jié)能成為了現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的迫切課題。而人工智能技術(shù)的快速崛起,為節(jié)能提供了全新的思路和方法。在工業(yè)生產(chǎn)中,能耗分析是節(jié)能的前提和基礎(chǔ),而人工智能技術(shù)則為能耗分析和優(yōu)化帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
首先,人工智能技術(shù)可以通過(guò)對(duì)能源消耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源浪費(fèi)的問(wèn)題,加以糾正和改進(jìn)。其次,尤其是結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù),人工智能還可以通過(guò)學(xué)習(xí)與模擬企業(yè)的電氣變量,提供量身定制的能源節(jié)約方案,從而精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約與優(yōu)化。最后,按照節(jié)能環(huán)保建設(shè)規(guī)劃的要求,人工智能技術(shù)可以將能耗分析和能源管理相結(jié)合,為企業(yè)制定全面、系統(tǒng)的節(jié)能管理方案,提高能源利用的效率和經(jīng)濟(jì)效益。
巴洛仕集團(tuán)專注環(huán)保工程,環(huán)境治理,化工拆除,危廢處理,污泥處理,土壤修復(fù),危廢減量化,固廢利用。
二、排放監(jiān)測(cè)和減排
除了節(jié)能,減輕污染對(duì)環(huán)境的壓力同樣重要。對(duì)于排放控制,人工智能技術(shù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模型建立對(duì)排放物的監(jiān)測(cè)和分析。實(shí)時(shí)、連續(xù)獲取與監(jiān)測(cè)氣體、顆粒等參數(shù),以及細(xì)胞生長(zhǎng)、變異等因素,將分析數(shù)據(jù)與空氣、水及土壤污染的相關(guān)性進(jìn)行建模和預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的快速響應(yīng),同時(shí)準(zhǔn)確地分析污染物源頭及運(yùn)輸途中的漏損情況,并實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的源頭控制。除此之外,人工智能技術(shù)還可以運(yùn)用優(yōu)化算法和規(guī)劃模型,促進(jìn)工業(yè)污染物排放的最優(yōu)化,減輕對(duì)環(huán)境的影響。
值得一提的是,基于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò),為企業(yè)的污染排放監(jiān)測(cè)和智能管控提供了根本性的解決方案。通過(guò)傳感器對(duì)環(huán)境和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)將如數(shù)傳至云端,建立氣體、聲學(xué)、光學(xué)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)控,及時(shí)進(jìn)行預(yù)警和減排措施,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化治理,最大程度地減輕對(duì)環(huán)境的影響。
三、產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)
除了源頭控制污染,綠色設(shè)計(jì)也是工業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵。人工智能技術(shù)可以從設(shè)計(jì)階段入手,利用先進(jìn)的建模和優(yōu)化算法,開(kāi)展綠色設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在制造過(guò)程中,人工智能技術(shù)還可以通過(guò)對(duì)企業(yè)的原材料使用和耗材浪費(fèi)的管理,實(shí)現(xiàn)綠色高端設(shè)計(jì)-綠色制造-綠色供應(yīng)等一條龍綠色生產(chǎn)制造鏈,控制污染源和能源消耗,實(shí)現(xiàn)資源高效利用。
在綠色設(shè)計(jì)中,企業(yè)需要根據(jù)工業(yè)特征和生產(chǎn)需求結(jié)合先進(jìn)的人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品可持續(xù)性與環(huán)境友好性的分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí),綠色設(shè)計(jì)不只是一種簡(jiǎn)單的模板,還應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)。只有真正合理地利用先進(jìn)的人工智能技術(shù)進(jìn)行綠色設(shè)計(jì),才能使企業(yè)在“綠色升級(jí)”方面走得更遠(yuǎn)并滿足社會(huì)消費(fèi)和市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
四、污染源快速定位和治理
人工智能技術(shù)可以精準(zhǔn)定位工業(yè)污染源頭,同時(shí)抓住污染源頭,實(shí)現(xiàn)污染物高效治理,減少對(duì)環(huán)境的損害。人工智能技術(shù)基于壓縮感知算法可以測(cè)量和記錄光照度、溫度、濕度、氧分壓等傳感器參數(shù)的時(shí)間變化過(guò)程和空間變化過(guò)程,這些參數(shù)變化會(huì)支配源的特定時(shí)空特征,從而通過(guò)對(duì)這些時(shí)間和空間特征的分析,定位污染源,預(yù)測(cè)污染擴(kuò)散。
利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)同時(shí)運(yùn)用人工智能的算法,可以實(shí)現(xiàn)污染物濃度、來(lái)源和抑制方向的快速推斷和反饋控制。技術(shù)可以對(duì)污染數(shù)據(jù)進(jìn)行有效降噪,再通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測(cè)分析,把握污染源的變化動(dòng)態(tài)。還可以支持對(duì)特定污染源方向的指定,實(shí)現(xiàn)污染物的有效防治。
五、總結(jié)
現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境愈加復(fù)雜,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。利用人工智能技術(shù)整合、提升企業(yè)的節(jié)能環(huán)保能力,對(duì)企業(yè)不僅是保護(hù)環(huán)境、改善環(huán)境的需求,而更能節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的投資。本文探討了人工智能技術(shù)在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的實(shí)踐和思考,提出了能耗分析和優(yōu)化、排放監(jiān)測(cè)和減排、產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)、污染源快速定位和治理4方面對(duì)人工智能節(jié)能環(huán)保的應(yīng)用。
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