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SWRO:提供充足淡水供应的关键

analog_devices 来源:亚德诺半导体 作者:亚德诺半导体 2021-01-08 17:02 次阅读

水是生命之源,人类、植物和动物——整个生态系统和食物链都依赖于洁净的水而生存。尽管地球表面将近70%被水覆盖,但是其中只有2.5%是适合使用或饮用的淡水,其余的则是咸水或海水。不仅如此,我们能够轻松获取的淡水只占1%,其余都隐藏在冰川和积雪中。据联合国报告,由于水资源的使用、人口增长,以及气候变化,到2025年,约有18亿人口会生活在水资源稀缺的区域,全球约有三分之二的人口将面临水资源紧张的局面。

随着越来越多的国家受到不可控因素影响,我们这个拥有68亿人口的星球应该如何获取饮用水?这个任务看起来非常艰巨,而Danfoss,一家总部位于丹麦的创新工程技术公司,业务范围涵盖基础设施和食品供应,以及能源效率和环保解决方案等,凭借其关键的海水淡化产品直面这一挑战。该公司正与ADI合作,利用ADI突破性的状态监控技术,以节能高效的方式为亟需水资源的地区提供淡水。

SWRO:提供充足淡水供应的关键

Danfoss现在正致力于海水淡化工艺,通过海水反渗透技术(SWRO)从海水中提取淡水。海水反渗透技术是目前公认的解决淡水短缺的最佳解决方案之一,但使用这项技术本身存在一些挑战,更不用说从海水中提取淡水需要消耗大量能源(和成本)。因为水中的盐与水构成了稳定的化学键,很难将其分解,并单独将水提取出来,所以需要耗费大量的能源。不仅如此,海水淡化工厂运营消耗的能源成本几乎相当于从海水中获取淡水的成本的一半。

Danfoss利用其四项核心技术提供高效节能的海水淡化方案来解决这个能耗问题。四项核心技术包括:高压泵、驱动装置、能量回收装置、以及压力和水流控制装置。这些先进技术相结合,可提供经济高效、持久运行的水净化解决方案。Danfoss高压泵是全球超20,000套海水反渗透处理系统的核心,通常应用于海岛社区和大型游轮,在这些地方,稳定的淡水供应至关重要。这些泵设计简单,只有少数几个活动部件,便于维修,可以保持较长的维修间隔和极高的效率,根据泵的尺寸,效率最高可到92%。 Danfoss遵循可持续发展理念,专注于提高资源利用率,降低风险,信守名誉和承诺。ADI在开发突破性技术的过程中也秉持同样的观点。

OtoSense:将传感解译应用于质量控制 ADI公司首先与Danfoss合作举办了研讨会,探讨了其愿景、发展规划和技术,因此确定了可能进行合作的领域,包括可以帮助Danfoss加速实现更智能、更可持续设计的一些工业技术和系统。 在这些技术中,尤为值得一提的是ADI OtoSense,特别是其质量控制功能。OtoSense是一款人工智能驱动的平台,能够实时传感和解译声音、振动、压力、电流、温度等,用于连续状态监控和按需诊断。它可以自行检测异常,通过与领域专家交互不断学习,可创建数字指纹以帮助识别故障,并可以提早预测故障,从而避免发生代价高昂的停机、损坏或重大故障。

生产线上的OtoSense AI质量控制

通过在生产线末端或整个装配过程中对全部资产实施全面检测,而不是随机抽样来改善质量控制。

可检测出有缺陷的部件,以减少重新测试和客户退货的几率,并降低保修成本。

通过更快做出由AI驱动的更明智的决策来找出异常单元,从而实现过程自动化。

Danfoss决定在一个泵测试流程试点项目中使用ADI OtoSense质量控制技术,以确保其泵设备健康、正常运行。这些测试需要消耗大量能源,而在测试中使用ADI OtoSense之后,Danfoss可以将能源输出降低23%,在未来则有可能降低高达50%,这是帮助Danfoss减少碳排放的一个示范步骤。通过确保Danfoss的泵设备以峰值水平运行,并减少维护时间,ADI最终希望OtoSense可以提供更高的可预测性、一致性、更高的生产力和产品质量,同时降低能源输出以及对环境的影响。

OTOSENSE质量控制—工作原理

1. Otosense AI:在计算机上运行先进AI软件,用于实时分析数据。

2. 收集数据:传感器连接到计算机以收集数据,从而实现更强的异常建模功能。

3. 资产识别:在很多情况下,OtoSense可以检索资产的序列号,或添加其他检测模块,以获取更多信息

4. 健康状况评分:计算机将会实时显示健康状况评分。如果得分低于目标值,它会基于自主学习显示最可能的故障。

5. 操作员反馈:最后,操作员可以提供反馈,比如通过/未通过测试,并给出具体意见。

“OtoSense主要解决两大问题:实时边缘解译,其连续转换信号的速度始终快于接收数据的速度;用于感测解译的人工智能,它让OtoSense向人类技术专家和工程师学习,最终自身成为专家。”ADI人工智能工程总监、OtoSense发明者Sebastien Christian表示。

CbM助力以更高能效实现海水淡化 随着越来越多的国家受到气候变化造成的严重干旱影响,海水淡化将变得越来越必要。为了满足对海水淡化技术的需求,我们必须提高实施的便利性、可靠性和能源效率。CbM有助于实现这一目标,例如Otosense可用于生产后期的海水淡化泵测试,以确保这个重要系统的健康状况和可靠性。使用Otosense之后,这种高能耗测试的运行速度提高了23%,同时能量需求减少。未来,这些测试的运行速度可能会加快50%。 消耗较少的能源来提供价格合理的可饮用淡水,这只是状态监控对电力消耗潜在影响的一个示例。全球50%的电力都用于驱动电机。通过使用CbM技术来确保机器以最高效率运行,可以帮助能源、制造业、农业和运输业等各个行业将碳排放量减少15%—这相当于到2030年需达到的减少50%温室气体排放量目标的三分之一。 提高生产率、改善质量、减少维护成本和降低能源消耗,这些都能够帮助提高整体的成本效率。这意味着,这种对资产健康状况的监控有望将以前成本高昂的业务模式转变为可行的业务模式。但CbM技术更有可能帮助减缓以及扭转全球的气候变化形势。ADI正与全球领先的公司合作,不仅致力于开发突破性的技术,而且努力推出能够改善人类生活和地球环境的突破性发明。

责任编辑:lq

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原文标题:如何高效实现海水淡化,从此不再“望洋兴叹”?

文章出处:【微信号:analog_devices,微信公众号:analog_devices】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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