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川源母公司基士德科技荣获智慧城市创新比赛优胜奖

北极星水处理网  来源:川源    2020/12/21 11:44:27  我要投稿  

北极星水处理网讯:由台湾经济部中小企业处举办的首届“2020城市数据实境赛”在历经4个月赛程后,基士德科技台湾分公司(川源母公司在台分支机构,以下简称基士德)以《提升民生污水下水道系统操作管理的创新性技术》课题获得优胜奖。

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本次竞赛以“智慧林口再进化”作为创意发想,以“社区健康”、“商业促进”及“城市治理”数据为竞赛主题,结合多家数据供应业者,应用林口新创园数据平台提供之数据,让参赛团队有机会取得所需数据构思创新服务。得奖团队除获得最高新台币10万元的奖金之外,亦享有进驻林口新创园区优惠、后续产品服务概念验证辅导,以及与数据业者合作机会。

这是基士德规划的一套能够透过人工智慧运算的模型,实施进流管网分析控制模式,以台湾新北市林口区(后文简称“林口”)水资集污区管网作为稳定污水量及均匀污水水质的设施,让进流污水量维持在一定的范围,藉以稳定林口地区民生污水排放质量。

在环工技师卓伯全博士的带领下,依都市污水下水道设计相关水理基础,找出最佳解决方案,透过数据分析与类神经网路建模后,将实际林口区污水水量数据导入验证,获得极佳的成果与经济效益。

管网分析早期较常见于自来水供水系统,透过模拟供水区管网的水压与流量及水质变化的预测,做为配水管线管理与维护之辅助,近年来开始应用于污水下水道之进流或出流管线设计与控制。

然而由于管径差异、进流方式、抽水设备马力不同等因素,原有仅依靠公式计算及PLC条件控制的方式,无法处理如此复杂且多变的控制条件,此时,透过人工智慧的演算来控制,不只能够处理复杂的相关变数,更能有效控制进流设备抽水频率,做到稳定进流目标。同时透过人工智慧的演算,亦能预估一天之中用水及污水排放量的变化趋势,降低抽水站的能耗,并提供市政及水利部门作为后续设计的参考数据。

短期可见效益

一、节电节费:

经过分析计算,采用管网管理来保有动态水位,每日节约电费3800度,以每度3元新台币计算,每月可节省28万6千元新台币。

二、涵容及处理能力增加:

透过管网分析进流,提高保有水位,除了提高储容标准,能够让下水道有涵容能力或同化能力(Assimilative Capacity),整体提升了3000立方公尺,让污水下水道收集输送过程中即可发挥稳定水量及均匀水质的效果。

中期效益

一、设备延寿:

由于设备运转时间稳定,启停次数减少,损耗跟故障自然降低,因此不论是外部的抽水设备,或是水资源中心的除污设备,都会明显减少故障的频次,其效益可经相关单位统计获得。

二、水处理成本大幅下降:

由于水质在进入水资源回收中心前污染浓度下降,生物除污效应提前启动,所需处理成本即能大幅下降。

长期效益

一、设计扩建预算降低:

由于稳定进流水质与水量,扩建处理所需规划预算则能大幅降低,以本次招标中「新北市林口地区水资源回收中心第二期扩建工程」为例,总预算6亿多元新台币,其中与提升处理能量相关的部分(不包含设备更新)保守估计至少占总预算38%以上,透过管网分析后之稳定进流水量,能够降低处理峰值,相对可减少处理所需设备的投入。

二、延长污水管线寿命:

大部分的污水管线损坏或不堪使用,除了外部破坏或土壤流失导致坡度改变外,堵塞、硫化氢腐蚀以及生物破坏为最主要原因,然而提升管内储留水量,能减少上述原因发生,也能延长管线使用寿命。

基士德结合人工智慧类神经网路的建模,成功验证了一套实际可行且服务场景可落地验证的运维软件,结合开发成果立刻著手进行运维管理平台的程式撰写,透过Dashboard仪表板视觉化的界面,可即时掌握污水水位、设备运作以及进流效率,不只能够处理复杂的管网之间水量及水位调配,更能有效控制进流设备抽水频率,做到稳定进流目标。

基士德运用最终数据分析的成果,结合视觉化工具形成仪表板界面,藉由这次实境赛实现的是一套具有商业价值及实际运维效益的平台化工具,之后不只是林口地区,针对污水下水道的稳定进流与水质提升,结合公务机关以及污水处理代操公司,均能透过此平台实际营运管理。


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