云山苍苍,江水泱泱。作为曾经的“东方第一大港”,也是海上丝绸之路的千年古港,福建泉州的故事,与水有着不解之缘。

 

耕海牧洋的历史,成就了泉州拓荒万里的卓越胆识。在千行百业智能化浪潮的进程中,泉州也当仁不让,成为了率先践行的“弄潮儿”。

 

 

2020年,泉州水务集团与百度智能云达成战略合作,联合海丝埃睿迪公司,开启了泉州水务行业的数字化、智能化转型征程。

 

宋元时代,商贸繁荣的泉州出现了海上丝绸之路的第一座灯塔,为往来泉州的七十多个国家和地区的商旅引领航向。今天,泉州这片土地上如火如荼的智能变革,也如同航标一般,照耀在传统水务行业迎击智能浪潮的路上。

 

智能南渡,靠水而居

追寻泉州的历史,会发现恢弘故事的起源,来自汉晋以来中原衣冠南渡,给泉州带来了先进的文化和生产技术,也成就了这座气象万千的历史名城。

 

这样一座城市,说它缺水,你一定觉得我在开玩笑。但,这是真的。在用水这件事上,今天的泉州十分需要智能技术的“南渡”,带来变化与革新。

 

具体原因来自几个方面:

首先,城市经济的发展与人口膨胀式增长,使泉州本就匮乏的自来水资源变得紧张,急需要解决供水问题。据一位泉州的90后同学回忆,他父母那一代的供水就不是很充足,三天两头遇上停水的情况。

 

其次,泉州市民日益增长的品质生活需求,遇上老化的城市管网、落后的二次供水设施等,用水体验就成了一个大问题。酱油水、污水处理不及时、高层居民水压不稳定等等,都是水务工作中必须攻克的老大难问题。

 

另外,绿色生态也对现有水厂、排污厂等水务部门提出了降本增效、可持续发展的新需求。2017年成立的泉州水务集团,其核心使命就是“守护生命之源,共享绿色生态”,这就要求传统的水务行业必须主动求变,通过数字化、智能化来提升效率、降低能耗。

 

 

在这样的背景下,泉州水务集团一方面积极新建了金鸡水厂、翻新老水厂、改造旧管网等等,从硬件层面解决供应问题。在软件层面,则积极与埃睿迪公司、百度智能云等展开合作,打造“水务大脑”,尝试引入前沿的数智技术为城市水务的当下痼疾与长远生态保护寻求新解法。

 

据泉州水务集团党委委员、副总经理苏湘华介绍,目前“泉州水务大脑”将助力泉州水务集团全面实现原水、制水、供水、排水、污水、节水“六位一体”完整水务产业链的智能化,树立水务行业数字化、智能化转型的行业标杆。

 

一座产业智能化的“灯塔”,正在泉州的地平线上升起。

 

智能治水,善与人同

大家想必都听过大禹治水三过家门而不入的故事,《史记》中记载,大禹治水,劳身焦思。那么,依靠智能的“水务大脑”来治水,会给水务人带来什么改变呢?

 

据我们了解,目前泉州水务大脑的一期第一阶段建设成果已正式投入运行,其中包括了数据中心、大数据平台、数字孪生平台等支撑平台,以及加压泵站智能调度、安全生产综合告警、厂区安全巡检等智能化业务应用系统。

 

具体到现实中,它们直接改变的就是与民生经济息息相关的自来水制水、供水场景。其中,直接以泉州母亲河晋江作为水源的金鸡水厂,就是泉州水务大脑最先落地的场景。

 

接下来,我们就将镜头切换到金鸡水厂,去探寻水源从江河湖海到居民水龙头的故事。

 

简单来说,一滴自来水,要经过泵站从水源地取水,输送进净水厂,经历过絮凝池、沉淀池等常规处理之后,再经过加氯消毒以及臭氧、生物活性炭深度处理之后,变成可直接饮用的水,再经由城市管道输送到各个小区和街道。在供水过程中,还需要通过二次加压泵站来进行压力调节和短期蓄水,以解决高层居民的用水需求或突然停水的情况。

 

这样,一个从制水到用水的链路就算完成了。

 

 

那么,“泉州水务大脑”是如何将上述环节引入进行智能化改造的呢?

 

简单梳理一下,可以分为三个步骤:

第一步,水厂的数字化。

我们知道,数据是重要的生产资料,也是智能大脑的必要养分。而传统的水务行业,数据基础比较薄弱,在引入智能之前,首先就需要扩充水务大数据的规模与质量,为后期的推理分析决策奠定基础。

 

因此在水务大脑的一期建设中,就着重建成了大数据平台。通过传感器、摄像头、物联网等设备,采集高质量的数据,目前数据总数达到15亿。

 

第二步,引入智能算法和数字孪生。

在完成金鸡水厂的数字化改造之后,通过埃睿迪在数字孪生技术上的优势,帮助水厂建立了相关水务模型,可以对各种工艺环节进行实时监控和控制;而依托百度的智能算法模型,则可以对多个生产作业环节进行自动识别与实时管控。

 

举个例子,在制水环节中,水泵一旦坏掉就会直接影响供水服务。传统情况下,水泵状况监测需要工人们每天轮班巡检,即便如此,也无法确保每一个异常高温、响动等情况在第一时间就被及时发现和处置。而“水务大脑”的引入,就可以通过一些异常指标进行高效的智能判断,发现员工生产作业风险,对异常的高温、震动及时预警,发生危险的时候工作人员能够马上处置。再借助数字孪生模型,可以对一些开关、泵房的起停等直接远程控制完成。二者相结合,大大减轻了人工的辛苦作业和设备损失。

 

 

第三步,就是多业务的联动。

通过水务大脑,可以将制水、供水、排水、节水等各个板块和公司部门之间实现联动,实现从水源地到排放的全流程智能管控,从而大大提升水资源的利用效率。

 

打个比方,如果城市管网和二次供水系统“掉链子”,那么即便从水厂流出了高品质的自来水,居民们也有可能喝到被二次污染的水,或者根本喝不上。这是为什么呢?

 

前面提到,自来水抵达各个小区之后,还需要二次供水来解决高层或老旧小区压力不足的问题。而以往这个工作需要工作人员到城市的每一个泵房,现场进行手动调压。不仅费时费力,还很难精准掌握压力。

 

针对这一现状,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。

 

 

同时,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,通过分析运行工况,动态调整泵站流量、压力、频率等参数,算法会自动精确到一个百分比的数值,工作人员在调度中心就可以远程操作,更科学地调控水压,在保障居民稳定用水的同时,也降低了泵机功耗。

 

可以这么说,“泉州水务大脑”的落地,直接改变了传统水务行业“劳身焦思”的工作现状,达到了:

 

1、更少的工作量。据金鸡水厂的工作人员透露,以前的水务人必须每天不停地在设备机房里面奔走,做的都是体力活,永远都是一身水一身泥。而现在这代新的水务人在智能化平台的帮助下,可以在中控室完成占地240多亩、17间厂房的金鸡水厂全流程精确管理,工作压力极大的减轻。

 

(金鸡水厂中控室现场图)

 

2、更高的安全性。不用劳形的同时,保障居民用水安全的心理压力也变小了。在智能平台的帮助下,传统靠人的经验给水里加氯之类的操作被翻篇了,智能算法自动监测、自动计算、自动加药,水厂可以确保进入自来水管网的都是达到国家好水标准、能够直接饮用的放心水。

 

3、更低的能耗。仅依靠自动化运行水厂对能源的消耗也很大,借助机器学习算法的预测,可以智能地给出泵机、进出水压力值的调整建议,实现按需供水,从而最大程度地帮助水厂降低能源消耗和运行成本,达到节能绿色的目的。

 

泉州水务集团的数据显示,“水务大脑”的应用,帮助人员效率提升5%以上,帮助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%。

 

行之有效的实践检验,也为“泉州水务大脑”走出泉州、助力更多城市水务智能化转型埋下了未来的伏笔。

 

智能如水,山海交融

说了这么多,我们可以简要总结一下水务智能化的“泉州模式有何不同。具体来看,有以下三个特点:

 

1、全流程。

水务行业的特点是板块多、业务复杂、距离数字化较远,因此改造难度也很大。而泉州水务大脑采用“六位一体”的建设思路,覆盖了原水、制水、供水、排水、污水、节水等整个产业链,将城市的用水流程都纳入了技术体系当中,让智能技术在水务工作中协同发挥效用,这是国内水务行业中少有且领先的。

 

2、泛智能。

泉州水务大脑并不是从物理世界到数字世界的简单转换,而是引入了机器视觉、自然语言处理、数字孪生、知识图谱等多种技术融合,共同为产业智能化助力。

 

“云智一体”的百度智能云为泉州水务大脑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,同时还提供了飞桨深度学习平台、百度昆仑芯片等人工智能技术和软硬件,为水务行业的全面升级提供了AI基础设施的支撑。

 

 

3、业融合。

相对传统的水务行业,也要求技术人员与产业专家进行深度的沟通与交流。在泉州水务大脑的建设过程中,海丝埃睿迪、百度智能云的技术团队,就是深入到一线现场进行调研,探寻实际工作与智能技术的融合方案,在此基础上开发的应用更符合产业端的现实需求。

 

比如在智慧水厂中,百度智能云就协助泉州水务集团分别打造了抽烟检测、电子围栏以及安全帽监测模型,通过机器视觉技术来判断在禁烟区是否有违规操作,实时监测没戴安全帽等情况,最大程度地保障工人的人身安全和工厂的安全运行。

 

从山川湖海到街头巷陌,“泉州模式”跨越了山与海,用水源与智能无时无刻的奔涌,滋养着整个城市的永续发展。

 

君子之交,百度若水

中国人对水的情怀是与生俱来的。老子认为水善利万物而不争,是君子的处世之道。庄子有言,君子之交就应该平淡如水、不尚虚华。

 

在泉州水务拥抱智能时代的身影背后,可以看到一个悄然支持的背影,作为人工智能技术的提供方,百度智能云充分尊重行业的特殊性,扮演着“最佳辅助”的角色,与水务集团和埃睿迪共同打磨技术与解决方案,三者合力来完成水务行业的标杆打造。

 

如果以上善若水的标尺来衡量,百度对产业智能化的理解与把握,也当之无愧地做到了君子之交:

 

攀爬全球智能科技的顶级赛场,为产业侧不断注入科技的“活水”,让产业大脑长期保持技术优势;

 

从芯片、物联网、算法、软件应用等多个角度为产业大脑提供独立自主的软硬件支撑,保证行业的持久发展;

 

深度参与建设,与产业伙伴共同探寻个性化、高可用的解决方案,是企业在智能化浪潮中乘风破浪所需要的水手。

 

 

行走在泉州的街头巷陌,会看到一些“紫云衍派”“陇西衍派”或“开闽传芳”“九牧传芳”等门匾,这是迁移而来的泉州居民为了铭记繁衍地而书的。

 

在智能时代的机遇面前,泉州也蓄势待放,渴望以“水务大脑”扬帆出海,护航更多城市水务的智能化行旅。或许有一天,我们能看到水务行业的“泉州衍派,智能传芳”。

 

届时,城市与水、水与世界的故事,应该已经被彻底改变了。