Учёные Пермского Политеха разработали систему на основе машинного обучения, которая прогнозирует нагрузку насосных станций с погрешностью всего 1,67%. Это в 3,7 раза точнее ручных методов. Об этом «Жуковский.Life» сообщили в пресс-службе ПНИПУ. Технология позволяет безопасно перейти на гибкий тариф для экономии электроэнергии.
Централизованное водоснабжение — крайне энергозатратная отрасль. Традиционно насосные станции работают по единому тарифу (ЦК-3), что невыгодно. Государством предусмотрен гибкий тариф (ЦК-5), где цена меняется каждый час, а ночью и в выходные — ниже. Однако для перехода необходимо ежедневно предоставлять поставщику точный почасовой план потребления. За ошибки в прогнозе накладываются существенные финансовые штрафы. Существующие ручные методы дают погрешность около 6,2%, что делает переход рискованным.
«Алгоритм в режиме реального времени анализирует, сколько энергии станция потребляла ранее. Он автоматически определяет тип дня и на основе выявленных сложных зависимостей рассчитывает прогноз почасовой нагрузки на следующие 24 часа с минимальной погрешностью», — поясняет доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ, кандидат технических наук Сергей Мишуринских.
Новая система машинного обучения анализирует десятки взаимосвязанных параметров, включая тонкие исторические зависимости, и не зависит от погоды. Ключевым фактором является недельный цикл социальной активности города. Модель обучалась на архивных данных 2021-2023 годов и была успешно протестирована на информации за 2024 год.
Точность прогноза системы — 97,33%. Она не только строит прогноз, но и рассчитывает, когда выгоднее использовать гибкий тариф, а когда оставаться на старом. Это гарантирует экономию свыше 163 тысяч рублей в год для одной станции. Алгоритм готов к интеграции в существующие системы управления водоснабжением и может быть масштабирован на все станции города или региона, потенциально экономя десятки миллионов рублей ежегодно и сдерживая рост тарифов.
Помимо этого, учёные Пермского Политеха разработали погружное устройство, которое борется с парафиновыми пробками в нефтяных скважинах без остановки добычи. Новый дозатор в 2-3 раза повышает эффективность реагентов и сокращает их расход на 15-30%, что делает технологию более экономичной и надежной по сравнению с традиционными методами.