智能預測系統:數位孿生技術助力污水處理效率與合規管理

2025/01/02

背景概述及業主痛點

產業園區污水處理廠承擔著確保環保合規與運營效率的雙重壓力,特別是在面對老舊基礎設施與操作模式時,挑戰尤為明顯:

  • 經驗流失與數據孤島:園區污水處理廠普遍依賴承包商的經驗進行操作,而不同承包商之間的經驗無法傳承,加上傳統數據記錄分散,難以支持跨年度的分析與優化。
  • 高合規成本與監控盲區:傳統監控系統僅提供單一參數記錄,缺乏整體性的預警機制,可能導致放流水COD值超出法規標準,面臨罰款風險並影響企業形象。
  • 永續發展壓力:隨著節能減碳政策與ESG趨勢推進,業主亟需智慧化工具,實現能源使用的最優化與污染排放的精準控制。

為應對上述挑戰,信諾科技以數位孿生技術為基礎,開發了WaterAI 數位孿生系統。該系統不僅能精準預測水質變化,還能通過多變數模型與智能算法將放流水質預測誤差縮小至7%,大幅提升處理效率並降低合規風險。

信諾提供的數位轉型計畫

針對產業園區管理局的需求,信諾科技此次即為土城產業園區及大甲幼獅產業園區成功部署了「智能預測」系統,並確保其適用於全台產業園區的污水處理廠,具體包含以下方案:

1. 數據收集與雲端存儲

系統透過感測器收集污水處理過程中的關鍵數據(如COD、DO等),並運用方直雲平台(VAST IoT Cloud)實現統一管理與可視化分析,解決數據孤島問題,為後續預測與操作優化提供高質量的基礎。

▲此為客製化戰情面板,紅框為污水廠進放流及生物槽樣態即時視覺化呈現展示

2. AI 預測與異常警示

Water AI結合數位孿生的核心能力,針對污水處理的多變條件,動態調整預測時間範圍,並通過以下五項核心技術,提供精準的水質預測與異常管理支持:

  • DataPure™數據品質優化系統:確保感測器數據的穩定性與可靠性,通過即時清理與校驗數據,剔除異常值,為預測模型奠定高精度基礎。
  • SmartRate™自適應取樣引擎:根據水質變化自動調整數據取樣頻率,減少不必要的數據運算負擔,同時確保最具代表性的數據進入模型,提升整體運行效率。
  • FlowShift™時間序列優化引擎:動態捕捉數據中的關鍵窗口,並根據時間序列調整模型參數,確保預測在不同操作條件下均能保持高度精度。
  • UltronEngine™奧創智能模型訓練引擎:通過多階段優化和自動參數調整,快速適應不同水質環境,提供操作優化建議,幫助業主有效應對風險。
  • AccuFine™動態微調引擎:根據預測值與實際值的趨勢變化,進行精細微調,將預測誤差縮小至7%,進一步提高決策支持的精準度。
▲此處紅框為AI預測及操作優化建議即時視覺化呈現展示

3. 經驗傳承與知識累積

系統化保存操作數據與模型結果,結合數位孿生技術,將現場操作經驗數據化,建立長期穩定的知識庫。這不僅解決了經驗斷層問題,還幫助後續承包商快速上手,提升整體運營效率。

▲方直雲內建歷史紀錄查詢系統妥善保存歷史數據並便於隨時調閱
▲方直雲內建異常紀錄查詢系統解決經驗斷層問題

結語:數位孿生驅動智慧污水管理

信諾科技的「智能預測」系統,作為數位孿生技術在污水處理中的應用典範,已成功應用於土城與大甲幼獅產業園區,並具備全台推廣潛力。通過精準預測與優化管理,Water AI技術將放流水質預測誤差縮小至7%,為業主實現節能減碳與永續發展目標提供了可靠支持。信諾科技憑藉技術創新能力,成為智慧污水管理領域的標竿企業,為環保與產業升級注入新動能。

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