北極星水處理網訊:由臺灣經濟部中小企業處舉辦的首屆「2020城市數據實境賽」在歷經4個月賽程後，基士德科技臺灣分公司（川源母公司在臺分支機構，以下簡稱基士德）以《提升民生汙水下水道系統操作管理的創新性技術》課題獲得優勝獎。
本次競賽以「智慧林口再進化」作為創意發想，以「社區健康」、「商業促進」及「城市治理」數據為競賽主題，結合多家數據供應業者，應用林口新創園數據平臺提供之數據，讓參賽團隊有機會取得所需數據構思創新服務。得獎團隊除獲得最高新臺幣10萬元的獎金之外，亦享有進駐林口新創園區優惠、後續產品服務概念驗證輔導，以及與數據業者合作機會。
這是基士德規劃的一套能夠透過人工智慧運算的模型，實施進流管網分析控制模式，以臺灣新北市林口區（後文簡稱「林口」）水資集汙區管網作為穩定汙水量及均勻汙水水質的設施，讓進流汙水量維持在一定的範圍，藉以穩定林口地區民生汙水排放質量。
在環工技師卓伯全博士的帶領下，依都市汙水下水道設計相關水理基礎，找出最佳解決方案，透過數據分析與類神經網路建模後，將實際林口區汙水水量數據導入驗證，獲得極佳的成果與經濟效益。
管網分析早期較常見於自來水供水系統，透過模擬供水區管網的水壓與流量及水質變化的預測，做為配水管線管理與維護之輔助，近年來開始應用於汙水下水道之進流或出流管線設計與控制。
然而由於管徑差異、進流方式、抽水設備馬力不同等因素，原有僅依靠公式計算及PLC條件控制的方式，無法處理如此複雜且多變的控制條件，此時，透過人工智慧的演算來控制，不只能夠處理複雜的相關變數，更能有效控制進流設備抽水頻率，做到穩定進流目標。同時透過人工智慧的演算，亦能預估一天之中用水及汙水排放量的變化趨勢，降低抽水站的能耗，並提供市政及水利部門作為後續設計的參考數據。
短期可見效益
一、節電節費:
經過分析計算，採用管網管理來保有動態水位，每日節約電費3800度，以每度3元新臺幣計算，每月可節省28萬6千元新臺幣。
二、涵容及處理能力增加:
透過管網分析進流，提高保有水位，除了提高儲容標準，能夠讓下水道有涵容能力或同化能力（Assimilative Capacity），整體提升了3000立方公尺，讓汙水下水道收集輸送過程中即可發揮穩定水量及均勻水質的效果。
中期效益
一、設備延壽:
由於設備運轉時間穩定，啟停次數減少，損耗跟故障自然降低，因此不論是外部的抽水設備，或是水資源中心的除汙設備，都會明顯減少故障的頻次，其效益可經相關單位統計獲得。
二、水處理成本大幅下降:
由於水質在進入水資源回收中心前汙染濃度下降，生物除汙效應提前啟動，所需處理成本即能大幅下降。
長期效益
一、設計擴建預算降低:
由於穩定進流水質與水量，擴建處理所需規劃預算則能大幅降低，以本次招標中「新北市林口地區水資源回收中心第二期擴建工程」為例，總預算6億多元新臺幣，其中與提升處理能量相關的部分(不包含設備更新)保守估計至少佔總預算38%以上，透過管網分析後之穩定進流水量，能夠降低處理峰值，相對可減少處理所需設備的投入。
二、延長汙水管線壽命:
大部分的汙水管線損壞或不堪使用，除了外部破壞或土壤流失導致坡度改變外，堵塞、硫化氫腐蝕以及生物破壞為最主要原因，然而提升管內儲留水量，能減少上述原因發生，也能延長管線使用壽命。
基士德結合人工智慧類神經網路的建模，成功驗證了一套實際可行且服務場景可落地驗證的運維軟體，結合開發成果立刻著手進行運維管理平臺的程式撰寫，透過Dashboard儀錶板視覺化的界面，可即時掌握汙水水位、設備運作以及進流效率，不只能夠處理複雜的管網之間水量及水位調配，更能有效控制進流設備抽水頻率，做到穩定進流目標。
基士德運用最終數據分析的成果，結合視覺化工具形成儀錶板界面，藉由這次實境賽實現的是一套具有商業價值及實際運維效益的平臺化工具，之後不只是林口地區，針對汙水下水道的穩定進流與水質提升，結合公務機關以及汙水處理代操公司，均能透過此平臺實際營運管理。
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