道客优

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。

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。