云山蒼蒼,江水泱泱。作為曾經的“東方第一大港”,也是海上絲綢之路的千年古港,福建泉州的故事,與水有著不解之緣。
耕海牧洋的歷史,成就了泉州拓荒萬里的卓越膽識。在千行百業(yè)智能化浪潮的進程中,泉州也當仁不讓,成為了率先踐行的“弄潮兒”。
2020年,泉州水務集團與百度智能云達成戰(zhàn)略合作,聯(lián)合海絲埃睿迪公司,開啟了泉州水務行業(yè)的數字化、智能化轉型征程。
宋元時代,商貿繁榮的泉州出現(xiàn)了海上絲綢之路的第一座燈塔,為往來泉州的七十多個國家和地區(qū)的商旅引領航向。今天,泉州這片土地上如火如荼的智能變革,也如同航標一般,照耀在傳統(tǒng)水務行業(yè)迎擊智能浪潮的路上。
智能南渡,靠水而居
追尋泉州的歷史,會發(fā)現(xiàn)恢弘故事的起源,來自漢晉以來中原衣冠南渡,給泉州帶來了先進的文化和生產技術,也成就了這座氣象萬千的歷史名城。
這樣一座城市,說它缺水,你一定覺得我在開玩笑。但,這是真的。在用水這件事上,今天的泉州十分需要智能技術的“南渡”,帶來變化與革新。
具體原因來自幾個方面:
首先,城市經濟的發(fā)展與人口膨脹式增長,使泉州本就匱乏的自來水資源變得緊張,急需要解決供水問題。據一位泉州的90后同學回憶,他父母那一代的供水就不是很充足,三天兩頭遇上停水的情況。
其次,泉州市民日益增長的品質生活需求,遇上老化的城市管網、落后的二次供水設施等,用水體驗就成了一個大問題。醬油水、污水處理不及時、高層居民水壓不穩(wěn)定等等,都是水務工作中必須攻克的老大難問題。
另外,綠色生態(tài)也對現(xiàn)有水廠、排污廠等水務部門提出了降本增效、可持續(xù)發(fā)展的新需求。2017年成立的泉州水務集團,其核心使命就是“守護生命之源,共享綠色生態(tài)”,這就要求傳統(tǒng)的水務行業(yè)必須主動求變,通過數字化、智能化來提升效率、降低能耗。
在這樣的背景下,泉州水務集團一方面積極新建了金雞水廠、翻新老水廠、改造舊管網等等,從硬件層面解決供應問題。在軟件層面,則積極與埃睿迪公司、百度智能云等展開合作,打造“水務大腦”,嘗試引入前沿的數智技術為城市水務的當下痼疾與長遠生態(tài)保護尋求新解法。
據泉州水務集團黨委委員、副總經理蘇湘華介紹,目前“泉州水務大腦”將助力泉州水務集團全面實現(xiàn)原水、制水、供水、排水、污水、節(jié)水“六位一體”完整水務產業(yè)鏈的智能化,樹立水務行業(yè)數字化、智能化轉型的行業(yè)標桿。
一座產業(yè)智能化的“燈塔”,正在泉州的地平線上升起。
智能治水,善與人同
大家想必都聽過大禹治水三過家門而不入的故事,《史記》中記載,大禹治水,勞身焦思。那么,依靠智能的“水務大腦”來治水,會給水務人帶來什么改變呢?
據我們了解,目前泉州水務大腦的一期第一階段建設成果已正式投入運行,其中包括了數據中心、大數據平臺、數字孿生平臺等支撐平臺,以及加壓泵站智能調度、安全生產綜合告警、廠區(qū)安全巡檢等智能化業(yè)務應用系統(tǒng)。
具體到現(xiàn)實中,它們直接改變的就是與民生經濟息息相關的自來水制水、供水場景。其中,直接以泉州母親河晉江作為水源的金雞水廠,就是泉州水務大腦最先落地的場景。
接下來,我們就將鏡頭切換到金雞水廠,去探尋水源從江河湖海到居民水龍頭的故事。
簡單來說,一滴自來水,要經過泵站從水源地取水,輸送進凈水廠,經歷過絮凝池、沉淀池等常規(guī)處理之后,再經過加氯消毒以及臭氧、生物活性炭深度處理之后,變成可直接飲用的水,再經由城市管道輸送到各個小區(qū)和街道。在供水過程中,還需要通過二次加壓泵站來進行壓力調節(jié)和短期蓄水,以解決高層居民的用水需求或突然停水的情況。
這樣,一個從制水到用水的鏈路就算完成了。
那么,“泉州水務大腦”是如何將上述環(huán)節(jié)引入進行智能化改造的呢?
簡單梳理一下,可以分為三個步驟:
第一步,水廠的數字化。
我們知道,數據是重要的生產資料,也是智能大腦的必要養(yǎng)分。而傳統(tǒng)的水務行業(yè),數據基礎比較薄弱,在引入智能之前,首先就需要擴充水務大數據的規(guī)模與質量,為后期的推理分析決策奠定基礎。
因此在水務大腦的一期建設中,就著重建成了大數據平臺。通過傳感器、攝像頭、物聯(lián)網等設備,采集高質量的數據,目前數據總數達到15億。
第二步,引入智能算法和數字孿生。
在完成金雞水廠的數字化改造之后,通過埃睿迪在數字孿生技術上的優(yōu)勢,幫助水廠建立了相關水務模型,可以對各種工藝環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控和控制;而依托百度的智能算法模型,則可以對多個生產作業(yè)環(huán)節(jié)進行自動識別與實時管控。
舉個例子,在制水環(huán)節(jié)中,水泵一旦壞掉就會直接影響供水服務。傳統(tǒng)情況下,水泵狀況監(jiān)測需要工人們每天輪班巡檢,即便如此,也無法確保每一個異常高溫、響動等情況在第一時間就被及時發(fā)現(xiàn)和處置。而“水務大腦”的引入,就可以通過一些異常指標進行高效的智能判斷,發(fā)現(xiàn)員工生產作業(yè)風險,對異常的高溫、震動及時預警,發(fā)生危險的時候工作人員能夠馬上處置。再借助數字孿生模型,可以對一些開關、泵房的起停等直接遠程控制完成。二者相結合,大大減輕了人工的辛苦作業(yè)和設備損失。
第三步,就是多業(yè)務的聯(lián)動。通過水務大腦,可以將制水、供水、排水、節(jié)水等各個板塊和公司部門之間實現(xiàn)聯(lián)動,實現(xiàn)從水源地到排放的全流程智能管控,從而大大提升水資源的利用效率。
打個比方,如果城市管網和二次供水系統(tǒng)“掉鏈子”,那么即便從水廠流出了高品質的自來水,居民們也有可能喝到被二次污染的水,或者根本喝不上。這是為什么呢?
前面提到,自來水抵達各個小區(qū)之后,還需要二次供水來解決高層或老舊小區(qū)壓力不足的問題。而以往這個工作需要工作人員到城市的每一個泵房,現(xiàn)場進行手動調壓。不僅費時費力,還很難精準掌握壓力。
針對這一現(xiàn)狀,百度智能云提供的AI用水量預測模型可結合歷史用水數據,以及天氣、節(jié)假日、季節(jié)變化等因素,通過機器學習算法更加精準地預測出用水量,以此為基礎動態(tài)調節(jié)泵站出水壓力,實現(xiàn)按需供水,達到節(jié)能降耗的目的。目前,AI用水量預測模型精度已經達到99%以上。
同時,百度智能云與埃睿迪發(fā)揮各自在AI能力和行業(yè)應用能力的優(yōu)勢,合作開發(fā)了加壓泵站精準調壓應用,通過分析運行工況,動態(tài)調整泵站流量、壓力、頻率等參數,算法會自動精確到一個百分比的數值,工作人員在調度中心就可以遠程操作,更科學地調控水壓,在保障居民穩(wěn)定用水的同時,也降低了泵機功耗。
可以這么說,“泉州水務大腦”的落地,直接改變了傳統(tǒng)水務行業(yè)“勞身焦思”的工作現(xiàn)狀,達到了:
1、更少的工作量。據金雞水廠的工作人員透露,以前的水務人必須每天不停地在設備機房里面奔走,做的都是體力活,永遠都是一身水一身泥。而現(xiàn)在這代新的水務人在智能化平臺的幫助下,可以在中控室完成占地240多畝、17間廠房的金雞水廠全流程精確管理,工作壓力極大的減輕。
2、更高的安全性。不用勞形的同時,保障居民用水安全的心理壓力也變小了。在智能平臺的幫助下,傳統(tǒng)靠人的經驗給水里加氯之類的操作被翻篇了,智能算法自動監(jiān)測、自動計算、自動加藥,水廠可以確保進入自來水管網的都是達到國家好水標準、能夠直接飲用的放心水。3、更低的能耗。僅依靠自動化運行水廠對能源的消耗也很大,借助機器學習算法的預測,可以智能地給出泵機、進出水壓力值的調整建議,實現(xiàn)按需供水,從而最大程度地幫助水廠降低能源消耗和運行成本,達到節(jié)能綠色的目的。
泉州水務集團的數據顯示,“水務大腦”的應用,幫助人員效率提升5%以上,幫助制水供水單位能耗下降8%,分散式污水處理設施運行可靠性提升5%。
行之有效的實踐檢驗,也為“泉州水務大腦”走出泉州、助力更多城市水務智能化轉型埋下了未來的伏筆。
智能如水,山海交融
說了這么多,我們可以簡要總結一下水務智能化的“泉州模式有何不同。具體來看,有以下三個特點:
1.全流程。
水務行業(yè)的特點是板塊多、業(yè)務復雜、距離數字化較遠,因此改造難度也很大。而泉州水務大腦采用“六位一體”的建設思路,覆蓋了原水、制水、供水、排水、污水、節(jié)水等整個產業(yè)鏈,將城市的用水流程都納入了技術體系當中,讓智能技術在水務工作中協(xié)同發(fā)揮效用,這是國內水務行業(yè)中少有且領先的。
2.泛智能。
泉州水務大腦并不是從物理世界到數字世界的簡單轉換,而是引入了機器視覺、自然語言處理、數字孿生、知識圖譜等多種技術融合,共同為產業(yè)智能化助力。
“云智一體”的百度智能云為泉州水務大腦搭建數據中心提供云計算能力,便捷高效支持產業(yè)的智能應用,同時還提供了飛槳深度學習平臺、百度昆侖芯片等人工智能技術和軟硬件,為水務行業(yè)的全面升級提供了AI基礎設施的支撐。
3.業(yè)融合。
相對傳統(tǒng)的水務行業(yè),也要求技術人員與產業(yè)專家進行深度的溝通與交流。在泉州水務大腦的建設過程中,海絲埃睿迪、百度智能云的技術團隊,就是深入到一線現(xiàn)場進行調研,探尋實際工作與智能技術的融合方案,在此基礎上開發(fā)的應用更符合產業(yè)端的現(xiàn)實需求。
比如在智慧水廠中,百度智能云就協(xié)助泉州水務集團分別打造了抽煙檢測、電子圍欄以及安全帽監(jiān)測模型,通過機器視覺技術來判斷在禁煙區(qū)是否有違規(guī)操作,實時監(jiān)測沒戴安全帽等情況,最大程度地保障工人的人身安全和工廠的安全運行。
從山川湖海到街頭巷陌,“泉州模式”跨越了山與海,用水源與智能無時無刻的奔涌,滋養(yǎng)著整個城市的永續(xù)發(fā)展。
君子之交,百度若水
中國人對水的情懷是與生俱來的。老子認為水善利萬物而不爭,是君子的處世之道。莊子有言,君子之交就應該平淡如水、不尚虛華。
在泉州水務擁抱智能時代的身影背后,可以看到一個悄然支持的背影,作為人工智能技術的提供方,百度智能云充分尊重行業(yè)的特殊性,扮演著“最佳輔助”的角色,與水務集團和埃睿迪共同打磨技術與解決方案,三者合力來完成水務行業(yè)的標桿打造。
如果以上善若水的標尺來衡量,百度對產業(yè)智能化的理解與把握,也當之無愧地做到了君子之交:
攀爬全球智能科技的頂級賽場,為產業(yè)側不斷注入科技的“活水”,讓產業(yè)大腦長期保持技術優(yōu)勢;
從芯片、物聯(lián)網、算法、軟件應用等多個角度為產業(yè)大腦提供獨立自主的軟硬件支撐,保證行業(yè)的持久發(fā)展;
深度參與建設,與產業(yè)伙伴共同探尋個性化、高可用的解決方案,是企業(yè)在智能化浪潮中乘風破浪所需要的水手。
行走在泉州的街頭巷陌,會看到一些“紫云衍派”“隴西衍派”或“開閩傳芳”“九牧傳芳”等門匾,這是遷移而來的泉州居民為了銘記繁衍地而書的。
在智能時代的機遇面前,泉州也蓄勢待放,渴望以“水務大腦”揚帆出海,護航更多城市水務的智能化行旅。或許有一天,我們能看到水務行業(yè)的“泉州衍派,智能傳芳”。
屆時,城市與水、水與世界的故事,應該已經被徹底改變了。
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