KNOWLEDGE期刊發表：水資源AIoT管理平台的發展與應用(上)

  2024-01-05    環工新知

工業材料雜誌440期．出版日期：2023/8/5【智能化水處理回收與雲端監控】技術專題文章 瀏覽全文
摘要：本文除闡述基士德集團於發展水資源AIoT管理平台及其延伸之污(廢)水管理系統AIoT管理平台的歷程外，更進一步說明藉由WaterOps智慧水務服務平台產生的A2O生物處理程序智能化控制/智慧型操作模組，部署至國內某科技園區水資源處理場，大幅提升水質處理成效及節能效益的成果。
關鍵字：水資源AIoT管理平台(Water Resources AIoT Management Platform)、WaterOps智慧水務服務平台(WaterOps Smart Water SaaS Platform)、智能化控制/智慧型操作模組(Smart Control and Intelligent Operation Modules)、設備賦能(Equipment Empowerment)、程控智聯(AIoT Process Control)

精選內文
基士德集團(以下簡稱「基士德」)於2015年成立智慧水務推動小組，聚焦於結合AIoT技術以提升水資源管理效率及效益的發展。
2018年更進一步提出「設備賦能(Equipment Empowerment)」及「程控智聯(AIoT Process Control)」兩大策略方向。設備賦能係以水泵、風機等單機設備的物聯網化為主，提供設備管控預警機制，以降低機組維護成本、延長使用壽命；程控智聯則著重於水與廢水處理流程中各單元監控與管理系統的智能化與智慧化，以及大數據分析、邊緣運算等關鍵核心技術的發展。
2021年，基士德完成了ML/DL/AI等SaaS(軟體即服務)平台的研發工作，在智慧水務服務平台「WaterOps」上同時開發污水處理廠「數位孿生(Digital Twins)」技術，結合虛實相輔的孿生概念，使水資源管理系統日常營運或事前評估更為精準，並提供即時監控、遠程控管、成效評估、水質預測、污染預防及主動告警等功能。

水資源AIoT管理平台
以水資源管理的層面而言，智慧水務管理的範疇應包括：水源、淨水、用水、污(廢)水及回收再生水等。
水資源AIoT管理平台(Water Resources AIoTManagement Platform)建置的目的，係完備「符合水資源管理系統運轉功能需求」與「達到水資源管理系統營運管理績效優化」等全生命週期管理工作的需要，如圖一所示。
為達到水資源AIoT管理平台建置的目標，基士德由傳統物聯網三層架構(感測層、網路層與應用層)，增加設備層及監控層，形成適用性高的水資源AIoT管理平台五層架構，如圖二所示。
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污(廢)水管理系統AIoT管理平台
污(廢)水處理系統之操作運轉又是屬於一個動態且十分複雜的過程...。因此，污(廢)水管理系統必須具有反饋系統、自適應和自學習系統，以保持對客觀環境的適應能力。
污(廢)水管理系統AIoT管理平台以「設備賦能」、「程控智聯」及「智能巡檢」三策略方向出發，分別建置智能化操控及智慧型管理方案，達到「設備延壽」、「操作優化」及「精簡管理」等目標。如圖五。
延伸閱讀：YouTube線上課程 2：平台發展策略

污(廢)水管理系統中設備的運轉、程序的操控及場域的巡檢能在動態環境中即時、正確、有效地被執行，即所謂的「智能化控制」。讓污(廢)水管理系統設備的運轉、程序的操控及場域的巡檢能在動態環境中即時回復到「對且好」的運轉狀態及操控範圍，提高系統的穩定性及降低決策的風險性並符合環保法規要求，此即為所謂的「智慧型控制」，如圖六所示。
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