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一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级"排头兵"

本文作者:王德清 2021-04-21 20:32
导语:未来泉州水务大脑还将“走出去”,成为我国智慧水务建设的核心力量。

“我们的前辈,每天都需要不停的在设备机房里面奔走,做体力活,永远都是一身水一身泥。我们这代新的水务人,已经不需要这样去维护水厂的日常运行了。”

这是泉州金鸡工作人员沈培坤眼中,泉州水务大脑给他日常工作带来的最大变化。

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

就在此前,泉州辖区内自来水厂的工作人员为保证供水设备的稳定运营,以及生产环境的安全,每个生产厂房都需要配备三四个人24小时轮班进行巡检,一个班组的工作人员就达到20-30人。

如今,泉州金鸡水厂原水的处理工艺在此前常规折板絮凝池、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,生产流程达到了17个,但水厂的工作人员却再没有因工艺变得复杂而增加。

“在金鸡水厂中控室我们仅靠两人就可实现对全厂众多工艺环节管理控制。其他所有的事情,包括下面厂房的监管控制,全部由我们电脑的智能控制系统来实现,整个水厂一个人都没有,全自动化巡检。”小沈说到。

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

(金鸡水厂中控室现场图)


“我现在每天早晨打开手机的‘智慧水厂’应用,就可以知道水厂的水质如何、昨天一夜的水厂运行情况,同时对于水厂各个设备的检查也都可以通过手机来完成。”

这一切的变化,都源于百度智能云携手埃睿迪共同建设的“泉州水务大脑”及智慧水务应用。

由于水务大脑的应用,占地200多亩的金鸡水厂,所有的工作人员也只有十几个人。然而,这仅仅是泉州水务智慧化的一个缩影。

泉州水务搭上智慧水务的列车

作为金鸡水厂的生产管理专员,小沈并没有此前那些前辈们的“焦虑”,而压力减轻的背后,正是泉州水务大脑所带来的一系列智能化运维带来的改变。

“设备运行和水的浊度是我们最关心的两个方面,但是人是不可能24小时永远有精神,永远不睡觉的,现在机器能够告诉我们,它能够对于这个设备或者说突然异常的高温、响动能够有一个预警。”

在小沈看来,特别是对于水的浊度,人们只会在水的浊度达到一定状态,才可能会发现指标上升了,而现在通过智能化的监控,水的浊度指标,只要发生上涨的趋势,系统就会进行预警,通知也会第一时间发到工作人员手机上,工作人员就可以及时的应对。

而据水务大脑的开发人员对雷锋网表示,智慧水厂应用也可以定期将水厂的设备运行情况自动生成报表,从而减轻了工作人员繁重的整理工作。

不仅仅是对生产流程实现了自动化控制和运维,同样对于水厂的生产环境,系统也会自动识别是否会有人在危险区域吸烟、是否佩戴安全帽等等。

就在金鸡水厂发生改变的同时,泉州古城的老旧小区的泵站,也在悄然间发生着变化。

泉州地区,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。

然而,恒压供水的控制模式,往往会出现在高峰时间段由于压力不足对高层用户供水不足,空余时间段,设备的高负荷则会带来能源的多余消耗和浪费。

随着水务大脑的应用,这一环节也发生了改变,作为水务大脑背后的技术提供者,百度智能云的AI用水量预测模型结合历史用水数据,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。

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

“在实践中,可以完全实现智能化调控,不需要人员进行手动调控。并且到目前,AI用水量预测模型精度已经达到99%以上。”海丝埃睿迪开发人员表示。

立足泉州水务加压站现状,百度智能云与海丝埃睿迪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。

“以前我们各个区域的加压站都需要派人到现场去调控压力,现在只要在我们的的调度中心,进行远程的监控就可以了。”泉州市自来水有限公司调度中心谢主任表示到。

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

(泉州市自来水有限公司调度中心)

智能调压能帮助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%,并实现了更为稳定的用水体验。

除了自来水生产供应环节的优化,水务大脑的应用也降低了泉州地区污水处理的运维成本。

据蓝深环保技术股份有限公司副总经理高德提介绍,在泉州地区高速公路、景区、农村等分散着众多污水处理设施。“此前,我们每天需要派出工作人员对现场站点进行写检。”

由于单个污水处理站规模小、地理分布广而散,传统的巡检方式需要花费大量的人力成本。

而如今,水务大脑的投产,则使得此前的人员的日检变为了周检,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。

而对于巡检的工作人员和车辆,也可以实时定位,可以为巡检人员科学规划巡检路线,从而使得处理站点得以集中治理。

泉州水务集团的改变从何而来

事实上,对于泉州地区的水资源的治理,并不是一个简单的事儿。

泉州水务集团副总经理苏湘华介绍:“泉州水务集团业务范围涵盖原水、制水、供水、排水、污水、节水等水务全产业链条。并且不仅要满足大规模工业生产、居民用水等刚需,又要引领绿水青山、古城保护的新发展理念。”

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

由于集团业务广,任务大等原因,此前,泉州水务集团传统“烟囱式”信息化能力建设造成各权属公司信息化能力参差不齐、各自为战,信息系统缺乏有机联系,数据价值没有被充分挖掘和应用,集团统一管理难的问题凸显。水务业务处理仍大量依赖人工,业务协作效率低下,客户投诉和重点事项处理难以有效跟踪,采集监测的大量数据只能在小范围应用。

再加之,传统水务目前存在着一些普遍的痛点,如水资源短缺的矛盾,洪涝灾难带来的城市内涝和积水,管网漏水、爆管等带来的水资源浪费,供水生产设备的高耗能,以及用户体验亟需提高等。

因此在2017年,泉州水务集团在完成重组之后,就开启了数字化转型的进程。

泉州水务集团先同北京埃睿迪公司合资成立海丝埃睿迪公司,在2020年12月,又与百度签署战略合作协议,联合埃睿迪公司,发挥各自优势在智慧水务和生态环境领域展开深度合作,实现智能化转型。

而就在今年3月底,泉州水务大脑一期项目一阶段建设成果正式投产。

在苏湘华看来,泉州水务大脑目前所取得的成效正是百度智能云、海丝埃睿迪、泉州水务集团共同努力的成果。

“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,海丝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,才会形成我们水务大脑目前的景象。”

据海丝埃睿迪总经理助理王仲晏介绍到,目前泉州水务大脑采用了“1+5+N”的整体架构:

  • 1是:统一的信息化底座;

  • 5是:大数据、视觉智能、数据智能、数字孪生、水务地理信息五大能力平台;

  • N是:覆盖原水、供水、节水、排水、污水处理全产业链的智能化应用。

其中,百度智能云提供的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。

一线探访泉州水务大脑:百度智能云争做水务智能化升级

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。

水务大脑正带来更多的改变

雷锋网了解到,百度智能云水务解决方案于2019年11月推出。而随着其内部技术的不断优化,目前百度智能云形成了以“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,面向水务行业的 “一体两翼”解决方案。

而对于百度云智一体的优势,雷锋网在《工业互联网浪潮下,百度布局"中国智造"的杀手锏》一文中曾有写过。

简而言之,百度智能云是一朵为AI专门优化的云,构建了面向AI应用架构的自主可控的AI基础设施服务。并且百度自主研发的云端 AI 通用芯片昆仑,第一代已实现量产和应用部署,量产约2万片,性能相比 T4 GPU 提升1.5-3倍;百度昆仑2则预计在2021年上半年实现量产,与百度昆仑1相比性能将提升3倍。

百度大脑基础底座飞桨深度学习平台,作为我国首个自主研发、功能完备的产业级深度学习开源开放平台,目前累计开发者数量265万人,服务企业10万家,技术生态和产业创新愈加活跃和繁荣。

昆仑芯片、飞桨深度学习框架以及AI模型地融合适配,使得算力提升2倍,且耗能更少,成本更低。

从云到AI完全实现自主可用,也让百度智能云形成了“以云计算为基础,以人工智能为抓手,聚焦重要赛道”为战略的“云智一体”的独特竞争优势。

也正是在百度智能云以及海丝埃睿迪共同努力下,泉州水务大脑已然成为水务智能化的“泉州模式”。

目前,泉州水务大脑目前投入使用的只是一期建设。主要包括包括数据中心的建设,大数据平台、数字孪生平台的搭建,基于平台构建的用水量预测模型、加压泵站精准调压模型和安全巡检模型,以及基于平台孵化的加压泵站智能调度、安全生产综合告警、厂区安全巡检等智能化业务应用系统。

从目前应用效果来看,泉州水务大脑使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正常运行率提升5%。

未来,该项目还会继续在模型打磨、场景扩充等方面进行深化,最终建立低门槛、低周期、高效率的建模流程。

同时苏湘华表示:“未来泉州水务大脑还将‘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。”

在雷锋网(公众号:雷锋网)探访的过程中发现,泉州水务大脑的建设,也正在帮助泉州水务集团将更多年轻的优秀人才留在家乡,金鸡水厂的工作人员小沈就是其中一员,水务大脑的技术开发人员同样也是这些年轻人中的一份子。

而对于百度智能云而言,水务只是其工业互联网所涉及的领域之一,除此之外,百度工业互联网也正在将自己所拥有的云、AI、IoT、大数据等技术能力,与工业采购、生产、质量、经营等业务应用相结合,为企业、产业链、区域政府提供服务。

并积极推动产业智能化,助力企业实现降本增效的竞争力升级,对于防止产业链外流、提升国家影响力、实现核心技术独立自主,都具有重大的意义。

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