由臺(tai)灣經濟部中(zhong)小企業處舉辦(ban)的首屆“2020城市數據實(shi)境賽(sai)”在(zai)歷經4個月賽(sai)程后，基士德(de)科技(ji)臺(tai)灣分公司（川源母公司在(zai)臺(tai)分支機構，以(yi)下簡稱(cheng)基士德(de)）以(yi)《提升民生污水下水道系(xi)統(tong)操(cao)作管理的創新性技(ji)術》課題(ti)獲得優勝獎(jiang)。

本次(ci)競賽(sai)以(yi)“智慧林口再進(jin)(jin)化”作(zuo)為創意發(fa)想，以(yi)“社區健康”、“商業促進(jin)(jin)”及“城(cheng)市治理”數據(ju)(ju)為競賽(sai)主題，結合多家數據(ju)(ju)供(gong)應業者，應用林口新(xin)創園(yuan)數據(ju)(ju)平臺提供(gong)之數據(ju)(ju)，讓參賽(sai)團(tuan)隊(dui)有機(ji)會(hui)取得所需數據(ju)(ju)構思創新(xin)服(fu)務。得獎團(tuan)隊(dui)除獲(huo)得最高新(xin)臺幣10萬元的獎金之外，亦享有進(jin)(jin)駐林口新(xin)創園(yuan)區優惠、后續產品服(fu)務概念驗證輔導，以(yi)及與數據(ju)(ju)業者合作(zuo)機(ji)會(hui)。

這是基士德規(gui)劃的一套能夠(gou)透過人工智(zhi)慧運算的模(mo)型，實施進流管(guan)網分析控制模(mo)式，以臺灣(wan)新北市林口(kou)(kou)區（后文簡稱“林口(kou)(kou)”）水(shui)(shui)(shui)資集污(wu)區管(guan)網作為(wei)穩定污(wu)水(shui)(shui)(shui)量及均勻污(wu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質的設施，讓(rang)進流污(wu)水(shui)(shui)(shui)量維持在一定的范圍(wei)，藉以穩定林口(kou)(kou)地(di)區民生(sheng)污(wu)水(shui)(shui)(shui)排放質量。

在環(huan)工技師卓(zhuo)伯全博士的帶領下(xia)(xia)，依都市(shi)污水(shui)下(xia)(xia)水(shui)道設計相關(guan)水(shui)理基礎，找(zhao)出(chu)最佳解決方案(an)，透(tou)過數據分(fen)析與類神經網(wang)路建模后，將實際林口區(qu)污水(shui)水(shui)量(liang)數據導入驗證，獲得極佳的成果與經濟效益。

管(guan)網分析(xi)早(zao)期較常見于自來水(shui)(shui)(shui)供水(shui)(shui)(shui)系(xi)統，透過(guo)模擬供水(shui)(shui)(shui)區(qu)管(guan)網的水(shui)(shui)(shui)壓與(yu)(yu)流量及(ji)水(shui)(shui)(shui)質變(bian)化的預測，做(zuo)為配水(shui)(shui)(shui)管(guan)線管(guan)理與(yu)(yu)維(wei)護(hu)之(zhi)(zhi)輔(fu)助，近年來開始應用于污水(shui)(shui)(shui)下水(shui)(shui)(shui)道之(zhi)(zhi)進流或(huo)出流管(guan)線設(she)計與(yu)(yu)控制。

然而由于管徑差異、進流(liu)方式、抽水(shui)設備(bei)馬力不(bu)同等因素，原(yuan)有(you)僅依(yi)靠(kao)公(gong)式計(ji)算及(ji)PLC條(tiao)件(jian)控(kong)制的方式，無法處(chu)理(li)如此復(fu)雜(za)且多變的控(kong)制條(tiao)件(jian)，此時(shi)(shi)，透過人(ren)工(gong)智慧(hui)的演(yan)算來控(kong)制，不(bu)只能夠處(chu)理(li)復(fu)雜(za)的相關變數，更能有(you)效控(kong)制進流(liu)設備(bei)抽水(shui)頻率，做到穩定進流(liu)目標。同時(shi)(shi)透過人(ren)工(gong)智慧(hui)的演(yan)算，亦能預估一天之中(zhong)用水(shui)及(ji)污水(shui)排放量(liang)的變化(hua)趨(qu)勢，降低抽水(shui)站(zhan)的能耗，并提(ti)供(gong)市政及(ji)水(shui)利部門作為后續(xu)設計(ji)的參考數據。

短期(qi)可見效(xiao)益

一、節(jie)電節(jie)費:

經過分析(xi)計算(suan)，采用管(guan)網管(guan)理來保(bao)有動態水位(wei)，每(mei)日節(jie)約電費3800度(du)，以(yi)每(mei)度(du)3元(yuan)新(xin)臺幣(bi)計算(suan)，每(mei)月可節(jie)省28萬6千(qian)元(yuan)新(xin)臺幣(bi)。

二、涵容及處理能力增加:

透過(guo)管網分(fen)析(xi)進流，提高(gao)(gao)保有水位(wei)，除(chu)了提高(gao)(gao)儲容(rong)標準，能(neng)夠(gou)讓下水道(dao)有涵容(rong)能(neng)力或(huo)同化能(neng)力（Assimilative Capacity），整體(ti)提升了3000立方公尺(chi)，讓污(wu)水下水道(dao)收集輸送過(guo)程中即可發揮穩定水量及均勻水質(zhi)的(de)效果。

中期效益

一、設備延壽:

由(you)于設(she)(she)備(bei)運轉(zhuan)時間穩定(ding)，啟停次數減少，損耗跟(gen)故障自(zi)然降低，因此不論是外部的(de)抽水(shui)設(she)(she)備(bei)，或是水(shui)資源中(zhong)心的(de)除污設(she)(she)備(bei)，都會明顯減少故障的(de)頻(pin)次，其效益可(ke)經相關(guan)單(dan)位統計獲得。

二、水(shui)處理成本大幅下降:

由于(yu)水質在進入水資源回收中心前污染濃度下降，生物除(chu)污效應提前啟動，所(suo)需處理成本即能大幅下降。

長期效(xiao)益

一、設計擴(kuo)建(jian)預(yu)算降低: 

由于穩定(ding)進(jin)流(liu)(liu)水(shui)質與水(shui)量(liang)，擴建(jian)處(chu)理(li)所需(xu)規劃(hua)預算則能(neng)大幅降低(di)，以本次招標(biao)中「新北市林口地區(qu)水(shui)資源回收中心第二期擴建(jian)工程」為例，總(zong)預算6億多元新臺(tai)幣，其中與提升處(chu)理(li)能(neng)量(liang)相(xiang)(xiang)關(guan)的部(bu)分(不包含設備更新)保(bao)守估計至少占總(zong)預算38%以上，透(tou)過(guo)管網分析后之(zhi)穩定(ding)進(jin)流(liu)(liu)水(shui)量(liang)，能(neng)夠降低(di)處(chu)理(li)峰值(zhi)，相(xiang)(xiang)對可減(jian)少處(chu)理(li)所需(xu)設備的投入。

二、延長(chang)污水(shui)管線(xian)壽(shou)命:

大部(bu)分的污水(shui)管線損壞或(huo)不堪(kan)使用(yong)，除(chu)了外部(bu)破(po)壞或(huo)土壤流失導(dao)致(zhi)坡度改變外，堵塞、硫化氫腐(fu)蝕以及(ji)生物(wu)破(po)壞為(wei)最主(zhu)要原因，然(ran)而提升管內儲留(liu)水(shui)量(liang)，能減少上述原因發生，也能延長(chang)管線使用(yong)壽(shou)命。

基士(shi)德結合人(ren)工智慧(hui)類神經網路的(de)建模，成功驗證了一套實際(ji)可行(xing)且服務場景可落地驗證的(de)運維(wei)軟件，結合開發成果(guo)立刻著手進行(xing)運維(wei)管理平臺的(de)程式撰寫(xie)，透(tou)過Dashboard儀表板視(shi)覺化的(de)界面，可即時掌握污水(shui)水(shui)位(wei)(wei)、設(she)備運作以及進流(liu)效(xiao)率，不只能夠(gou)處理復雜(za)的(de)管網之間水(shui)量及水(shui)位(wei)(wei)調配，更能有效(xiao)控制進流(liu)設(she)備抽(chou)水(shui)頻率，做到穩定進流(liu)目標。

基(ji)士德(de)運用(yong)最終數(shu)據分析的成(cheng)果，結(jie)合視覺化(hua)工具形成(cheng)儀表板界面，藉(jie)由(you)這(zhe)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(hua)工具，之后不只是林口地區，針(zhen)對污水(shui)下水(shui)道的穩定進流與水(shui)質提升(sheng)，結(jie)合公(gong)務(wu)機關以及污水(shui)處(chu)理代操公(gong)司，均能透過此平臺實際營運管(guan)理。