由臺灣(wan)經濟部(bu)中(zhong)小(xiao)企業處舉辦的首(shou)屆“2020城市數據實境賽(sai)”在歷(li)經4個月(yue)賽(sai)程后，基(ji)士德科技臺灣(wan)分公(gong)司(si)(si)（川(chuan)源母公(gong)司(si)(si)在臺分支機構(gou)，以下簡(jian)稱基(ji)士德）以《提升民生污水下水道系統操(cao)作(zuo)管理的創(chuang)新性技術》課題獲得優勝(sheng)獎。

本次競(jing)賽以(yi)“智(zhi)慧林口再進化(hua)”作為(wei)創(chuang)意發想(xiang)，以(yi)“社區(qu)健(jian)康(kang)”、“商業(ye)(ye)促進”及“城市治理”數據(ju)為(wei)競(jing)賽主(zhu)題，結合(he)多(duo)家數據(ju)供(gong)應業(ye)(ye)者(zhe)(zhe)，應用林口新創(chuang)園數據(ju)平臺提(ti)供(gong)之(zhi)(zhi)數據(ju)，讓(rang)參賽團隊有機(ji)(ji)會取得所(suo)需數據(ju)構(gou)思創(chuang)新服務(wu)。得獎(jiang)團隊除獲得最高新臺幣10萬元的獎(jiang)金之(zhi)(zhi)外(wai)，亦(yi)享(xiang)有進駐(zhu)林口新創(chuang)園區(qu)優惠、后續產品(pin)服務(wu)概念驗(yan)證輔(fu)導，以(yi)及與數據(ju)業(ye)(ye)者(zhe)(zhe)合(he)作機(ji)(ji)會。

這是基士德規劃(hua)的一套能(neng)夠(gou)透過人工(gong)智慧運算的模型，實(shi)施進流(liu)(liu)管網分(fen)析(xi)控制模式，以(yi)臺(tai)灣新北(bei)市林口(kou)區（后文簡稱“林口(kou)”）水(shui)資集污區管網作為穩(wen)定(ding)污水(shui)量及均勻污水(shui)水(shui)質(zhi)的設施，讓(rang)進流(liu)(liu)污水(shui)量維(wei)持在一定(ding)的范(fan)圍，藉以(yi)穩(wen)定(ding)林口(kou)地區民生(sheng)污水(shui)排放(fang)質(zhi)量。

在環工技師卓伯全(quan)博士(shi)的帶領(ling)下(xia)，依都(dou)市(shi)污水(shui)(shui)下(xia)水(shui)(shui)道設計相(xiang)關水(shui)(shui)理基礎，找出(chu)最佳解決方(fang)案，透過數據分析(xi)與類神經(jing)網路建模后，將實際林(lin)口區污水(shui)(shui)水(shui)(shui)量數據導入驗證，獲得(de)極佳的成果(guo)與經(jing)濟效(xiao)益(yi)。

管(guan)(guan)網(wang)(wang)分(fen)析早(zao)期較常見(jian)于(yu)自來水(shui)(shui)供水(shui)(shui)系(xi)統，透過(guo)模擬供水(shui)(shui)區管(guan)(guan)網(wang)(wang)的(de)水(shui)(shui)壓與流(liu)量及水(shui)(shui)質變化的(de)預測(ce)，做為配(pei)水(shui)(shui)管(guan)(guan)線(xian)管(guan)(guan)理(li)與維護之輔助，近年來開始應(ying)用于(yu)污水(shui)(shui)下水(shui)(shui)道之進流(liu)或出流(liu)管(guan)(guan)線(xian)設計與控制。

然(ran)而由于管徑差異(yi)、進(jin)(jin)流(liu)(liu)方式、抽水(shui)設備馬力不(bu)同(tong)等(deng)因素(su)，原有僅(jin)依(yi)靠公式計算及(ji)PLC條件(jian)(jian)控(kong)制(zhi)的方式，無法處理如此復(fu)雜且多(duo)變的控(kong)制(zhi)條件(jian)(jian)，此時，透過人(ren)工智慧(hui)的演(yan)算來(lai)控(kong)制(zhi)，不(bu)只能夠(gou)處理復(fu)雜的相關變數，更能有效控(kong)制(zhi)進(jin)(jin)流(liu)(liu)設備抽水(shui)頻率，做到(dao)穩定進(jin)(jin)流(liu)(liu)目標。同(tong)時透過人(ren)工智慧(hui)的演(yan)算，亦能預估一天之(zhi)中用水(shui)及(ji)污水(shui)排放量的變化趨(qu)勢，降(jiang)低抽水(shui)站的能耗，并(bing)提(ti)供市政及(ji)水(shui)利部門作(zuo)為后續設計的參考數據。

短期可見效益

一、節(jie)電節(jie)費:

經(jing)過(guo)分析(xi)計(ji)(ji)算，采用管網管理來保有動態水位，每日節約電費3800度(du)，以(yi)每度(du)3元(yuan)新臺幣計(ji)(ji)算，每月可節省28萬6千元(yuan)新臺幣。

二、涵容及處理能力增加(jia):

透過管網(wang)分析進流，提(ti)高保有水(shui)位，除了提(ti)高儲(chu)容標準，能夠讓下(xia)水(shui)道有涵容能力(li)或同化能力(li)（Assimilative Capacity），整體(ti)提(ti)升了3000立方公(gong)尺，讓污(wu)水(shui)下(xia)水(shui)道收集輸送過程(cheng)中即可(ke)發揮(hui)穩定水(shui)量及(ji)均勻水(shui)質的效果。

中(zhong)期(qi)效(xiao)益

一、設備(bei)延壽:

由于設(she)備(bei)運轉(zhuan)時(shi)間穩定(ding)，啟停次(ci)數(shu)減(jian)少，損(sun)耗(hao)跟(gen)故障(zhang)自(zi)然(ran)降低，因此不論是(shi)外部的(de)抽(chou)水(shui)設(she)備(bei)，或是(shi)水(shui)資源中(zhong)心的(de)除污(wu)設(she)備(bei)，都(dou)會明顯減(jian)少故障(zhang)的(de)頻次(ci)，其效(xiao)益可經相關單位統計獲得。

二、水(shui)處(chu)理成本大幅下降:

由于水質在進入(ru)水資(zi)源回收中心前(qian)污(wu)(wu)染濃度下降，生物除(chu)污(wu)(wu)效應提(ti)前(qian)啟動，所需處理成本即能大幅下降。

長期效(xiao)益

一、設計(ji)擴建預算降低: 

由于穩定(ding)進流水(shui)(shui)質與水(shui)(shui)量，擴建處(chu)理(li)所需規劃預算則能大(da)幅(fu)降低(di)，以本次招標中「新(xin)北市林口地(di)區水(shui)(shui)資源(yuan)回收中心第二期擴建工程」為例，總預算6億多元新(xin)臺(tai)幣，其(qi)中與提升處(chu)理(li)能量相關的部分(不包含設備(bei)更新(xin))保(bao)守估計至(zhi)少占總預算38%以上，透過管網分析后(hou)之穩定(ding)進流水(shui)(shui)量，能夠降低(di)處(chu)理(li)峰(feng)值(zhi)，相對(dui)可減少處(chu)理(li)所需設備(bei)的投入。

二、延長(chang)污水管線壽命:

大(da)部分的污水管(guan)線(xian)損壞或不堪使用(yong)，除(chu)了外部破(po)壞或土壤(rang)流失導(dao)致(zhi)坡度改(gai)變外，堵塞(sai)、硫化氫腐蝕以(yi)及生物(wu)破(po)壞為(wei)最主要原(yuan)因(yin)，然(ran)而提升管(guan)內儲留水量(liang)，能(neng)減少上述原(yuan)因(yin)發(fa)生，也能(neng)延長管(guan)線(xian)使用(yong)壽命。

基士(shi)德結合人工智(zhi)慧類神經網(wang)路的(de)建模，成(cheng)功驗(yan)證了(le)一(yi)套實際可行(xing)且(qie)服務場(chang)景可落地(di)驗(yan)證的(de)運(yun)維(wei)軟件，結合開(kai)發成(cheng)果立刻(ke)著(zhu)手進(jin)行(xing)運(yun)維(wei)管(guan)理(li)平臺的(de)程式撰寫，透過(guo)Dashboard儀表板視覺(jue)化的(de)界面，可即時(shi)掌握(wo)污水水位(wei)、設(she)備運(yun)作(zuo)以及進(jin)流(liu)(liu)效率(lv)，不只(zhi)能夠處(chu)理(li)復雜的(de)管(guan)網(wang)之間水量及水位(wei)調配(pei)，更能有效控制進(jin)流(liu)(liu)設(she)備抽水頻率(lv)，做到穩定進(jin)流(liu)(liu)目標(biao)。

基士德運(yun)用最終數(shu)據分析的(de)成果，結合視覺化(hua)工具(ju)(ju)形成儀表板界面，藉(jie)由(you)這次實(shi)境賽實(shi)現的(de)是(shi)一套具(ju)(ju)有商(shang)業價值及實(shi)際(ji)運(yun)維(wei)效益(yi)的(de)平(ping)臺化(hua)工具(ju)(ju)，之后不只(zhi)是(shi)林口地區，針(zhen)對污水下水道(dao)的(de)穩定進流與水質(zhi)提升(sheng)，結合公務機關(guan)以及污水處理代操公司，均(jun)能透過(guo)此平(ping)臺實(shi)際(ji)營運(yun)管理。