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用AI守护“绿水青山”

泉州水务大脑率先实现江、河、湖、海和水库水务综合治理,探索了完整的水务行业数字化、智能化道路。

业务背景

泉州水务集团业务范围涵盖原水、制水、供水、直饮水、城市排水、污水处理、节水、水环境等各类业务,面临水资源短缺,城市内涝和积水、管网漏损、二次供水设施管理困难、供水生产供应高耗能,以及用户体验亟需提高等问题。

社会经济的快速发展对水务业务提出了更高的要求,单纯依靠传统手段已经无法满足业务发展和社会经济发展需要。数字化、智能化转型是集团实现可持续发展的内在需要。

解决方案

AI 赋能水厂实现全自动化

以金鸡水厂为例,水厂以晋江干流作为供水水源,原水从取水泵站经压力输送进入净水厂,净水工艺在折板絮凝池、平流沉淀池、V 型滤池等常规处理工艺的基础上,增加了臭氧、生物活性炭等深度处理工艺,整个生产过程较为复杂,需要较多生产人员。在数字化和智能化技术支持下,人力大大缩减,中控室仅靠两人就可实现对全厂众多工艺的管理控制。

高效管理的背后是百度智能云提供的智能视觉技术和埃睿迪公司实现的智能化应用,这些技术手段可以高效识别设备运行异常,及时发现员工生产作业风险,对异常的高温、震动及时预警。智能化技术减少了设备损失和药剂消耗,让水厂工作人员更放心。

智能调度全面提高加压泵站运行效率

供水加压泵站以变频恒压供水作为主流控制方式,这种控制模式简单易用,但能耗较高,且无法充分利用泵站调蓄能力。百度智能云提供的 AI 用水量预测模型可结合历史用水数据,以及天气、节假日、季节变化等因素,通过机器学习算法更加精准地预测出用水量,以此为基础动态调节泵站出水压力,实现按需供水,达到节能降耗的目的。目前,AI 用水量预测模型精度已经达到99%以上。

立足泉州水务加压站现状,百度智能云与埃睿迪发挥各自在 AI 能力和行业应用能力的优势,合作开发了加压泵站精准调压应用,该应用能够根据用水量实际需求、泵机流量、进出口压力、电机电压和电流等参数计算泵机效率,分析实际运行工况,动态调整泵站流量、压力、频率等参数,实现按需供水,改变了传统上恒压供水这种单一的调度方式。

各个小区将更科学地调控水压,大大减少了高层建筑水压不足和压力过高的问题,降低了泵机功耗,供水电耗节约8%,同时实现了更为稳定的用水体验。

智能污水处理有效降低运维成本

高速公路、景区、农村等分散式污水处理设施,因单个污水处理站规模小、地理分布广而散,依靠传统的巡检方式将花费大量的人力成本。

引入水务大脑技术后,一线工作人员可根据实际情况适当降低对站点现场的巡检频次,对运行稳定的站点可从“日检”调整为“周检”,巡检过程也从做纸质记录转变为电子表单。

更重要的是,站点发生故障时相关人员可第一时间收到通知,并通过系统对设备进行远程控制,缩短了发生故障到处理故障之间的时间延迟,避免出现出水水质超标的问题。

“一体两翼”双驱推动智慧水务发展

水务大脑的建设中,水务集团是业务需求的发起方和应用场景的提供方,百度智能云是人工智能技术和能力的提供方,埃睿迪则是将人工智能技术真正落地于水务、满足业务需求的执行方,三方合力才能发挥数据和智能的价值。

百度智能云以“云智一体”为主体,以生态数据为左翼,以智能化方法论为右翼,形成了智慧水务“一体两翼”解决方案的独特优势,助力水务企业智能化升级。

具体来说,“智”是以百度大脑中的飞桨深度学习平台、百度昆仑芯片以及语音、视觉、知识图谱、自然语言处理等核心人工智能技术和平台,为赋能水务行业智能化升级提供了 AI 新型基础设施,“云”指的是通过百度智能云搭建数据中心提供云计算能力,便捷高效支持产业的智能应用。

百度智能云联合埃睿迪为泉州水务集团打造的水务大脑拥有五大支撑平台,可应用在指挥调度、安全生产、运营管控、惠民服务等方面,为泉州水务集团整体提升水务业务管理效率。

其中,大数据平台提供分布式计算、数据湖和数据可视化的技术,可将各类生产设备全面实现可视化管理,连接管理所有终端设备,解决了数据打通的问题,为数据分析和挖掘提供高质量的数据基础;数字孪生平台提供了相关水务模型的统一建模及模型管理,并可个性化组合定制,在较短的时间内完成多种工艺的快速建模,高效率完成各种工艺的实时监控和优化控制,真正发挥数字孪生在水务行业的价值。

客户收益

“泉州水务大脑”的应用,帮助泉州水务集团整体人员效率提升5%以上,制水供水单位能耗下降8%,分散式污水处理设施运行可靠性提升5%,实现了良好的经济效益、管理效益和社会效益。

未来展望

水务大脑将按集团信息化规划分阶段、分步骤实施,建立统一融合和互联互通的中心化平台,形成集团具备统一性、安全性、先进性、稳固性、标准性的信息化底座,打造高附加值、高科技含量的智慧水务体系。

绿水青山就是金山银山。在“云智一体”的百度智能云与“六位一体”的泉州水务集团的强强联合之下,泉州水务大脑已然成为水务智能化的“泉州模式”,未来还将“走出去”,打造对内对外赋能生态,成为我国智慧水务建设的核心力量。