百度南渡 人工智能護(hù)航泉州水務(wù)的產(chǎn)業(yè)智能化征程

云山蒼蒼，江水泱泱。作為曾經(jīng)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(jìn)程中，泉州也當(dāng)仁不讓，成為了率先踐行的“弄潮兒”。

2020年，泉州水務(wù)集團(tuán)與百度智能云達(dá)成戰(zhàn)略合作，聯(lián)合海絲埃睿迪公司，開啟了泉州水務(wù)行業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型征程。

宋元時(shí)代，商貿(mào)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(gè)國家和地區(qū)的商旅引領(lǐng)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(biāo)一般，照耀在傳統(tǒng)水務(wù)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(jìn)的文化和生產(chǎn)技術(shù)，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(shù)的“南渡”，帶來變化與革新。

具體原因來自幾個(gè)方面：

首先，城市經(jīng)濟(jì)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(jù)一位泉州的90后同學(xué)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(zhì)生活需求，遇上老化的城市管網(wǎng)、落后的二次供水設(shè)施等，用水體驗(yàn)就成了一個(gè)大問題。醬油水、污水處理不及時(shí)、高層居民水壓不穩(wěn)定等等，都是水務(wù)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(wù)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(wù)集團(tuán)，其核心使命就是“守護(hù)生命之源，共享綠色生態(tài)”，這就要求傳統(tǒng)的水務(wù)行業(yè)必須主動(dòng)求變，通過數(shù)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(wù)集團(tuán)一方面積極新建了金雞水廠、翻新老水廠、改造舊管網(wǎng)等等，從硬件層面解決供應(yīng)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(wù)大腦”，嘗試引入前沿的數(shù)智技術(shù)為城市水務(wù)的當(dāng)下痼疾與長遠(yuǎn)生態(tài)保護(hù)尋求新解法。

據(jù)泉州水務(wù)集團(tuán)黨委委員、副總經(jīng)理蘇湘華介紹，目前“泉州水務(wù)大腦”將助力泉州水務(wù)集團(tuán)全面實(shí)現(xiàn)原水、制水、供水、排水、污水、節(jié)水“六位一體”完整水務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的智能化，樹立水務(wù)行業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的行業(yè)標(biāo)桿。

一座產(chǎn)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(wù)大腦”來治水，會給水務(wù)人帶來什么改變呢？

據(jù)我們了解，目前泉州水務(wù)大腦的一期第一階段建設(shè)成果已正式投入運(yùn)行，其中包括了數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)平臺、數(shù)字孿生平臺等支撐平臺，以及加壓泵站智能調(diào)度、安全生產(chǎn)綜合告警、廠區(qū)安全巡檢等智能化業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

具體到現(xiàn)實(shí)中，它們直接改變的就是與民生經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)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(wù)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(jīng)過泵站從水源地取水，輸送進(jìn)凈水廠，經(jīng)歷過絮凝池、沉淀池等常規(guī)處理之后，再經(jīng)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(jīng)由城市管道輸送到各個(gè)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(jìn)行壓力調(diào)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(gè)從制水到用水的鏈路就算完成了。

那么，“泉州水務(wù)大腦”是如何將上述環(huán)節(jié)引入進(jìn)行智能化改造的呢？

簡單梳理一下，可以分為三個(gè)步驟：

第一步，水廠的數(shù)字化。

我們知道，數(shù)據(jù)是重要的生產(chǎn)資料，也是智能大腦的必要養(yǎng)分。而傳統(tǒng)的水務(wù)行業(yè)，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)比較薄弱，在引入智能之前，首先就需要擴(kuò)充水務(wù)大數(shù)據(jù)的規(guī)模與質(zhì)量，為后期的推理分析決策奠定基礎(chǔ)。

因此在水務(wù)大腦的一期建設(shè)中，就著重建成了大數(shù)據(jù)平臺。通過傳感器、攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備，采集高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，目前數(shù)據(jù)總數(shù)達(dá)到15億。

第二步，引入智能算法和數(shù)字孿生。

在完成金雞水廠的數(shù)字化改造之后，通過埃睿迪在數(shù)字孿生技術(shù)上的優(yōu)勢，幫助水廠建立了相關(guān)水務(wù)模型，可以對各種工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制；而依托百度的智能算法模型，則可以對多個(gè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)識別與實(shí)時(shí)管控。

舉個(gè)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(wù)。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(gè)異常高溫、響動(dòng)等情況在第一時(shí)間就被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置。而“水務(wù)大腦”的引入，就可以通過一些異常指標(biāo)進(jìn)行高效的智能判斷，發(fā)現(xiàn)員工生產(chǎn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，對異常的高溫、震動(dòng)及時(shí)預(yù)警，發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候工作人員能夠馬上處置。再借助數(shù)字孿生模型，可以對一些開關(guān)、泵房的起停等直接遠(yuǎn)程控制完成。二者相結(jié)合，大大減輕了人工的辛苦作業(yè)和設(shè)備損失。

第三步，就是多業(yè)務(wù)的聯(lián)動(dòng)。通過水務(wù)大腦，可以將制水、供水、排水、節(jié)水等各個(gè)板塊和公司部門之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，實(shí)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(gè)比方，如果城市管網(wǎng)和二次供水系統(tǒng)“掉鏈子”，那么即便從水廠流出了高品質(zhì)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(dá)各個(gè)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(gè)工作需要工作人員到城市的每一個(gè)泵房，現(xiàn)場進(jìn)行手動(dòng)調(diào)壓。不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還很難精準(zhǔn)掌握壓力。

針對這一現(xiàn)狀，百度智能云提供的AI用水量預(yù)測模型可結(jié)合歷史用水?dāng)?shù)據(jù)，以及天氣、節(jié)假日、季節(jié)變化等因素，通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法更加精準(zhǔn)地預(yù)測出用水量，以此為基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)泵站出水壓力，實(shí)現(xiàn)按需供水，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。目前，AI用水量預(yù)測模型精度已經(jīng)達(dá)到99％以上。

同時(shí)，百度智能云與埃睿迪發(fā)揮各自在AI能力和行業(yè)應(yīng)用能力的優(yōu)勢，合作開發(fā)了加壓泵站精準(zhǔn)調(diào)壓應(yīng)用，通過分析運(yùn)行工況，動(dòng)態(tài)調(diào)整泵站流量、壓力、頻率等參數(shù)，算法會自動(dòng)精確到一個(gè)百分比的數(shù)值，工作人員在調(diào)度中心就可以遠(yuǎn)程操作，更科學(xué)地調(diào)控水壓，在保障居民穩(wěn)定用水的同時(shí)，也降低了泵機(jī)功耗。

可以這么說，“泉州水務(wù)大腦”的落地，直接改變了傳統(tǒng)水務(wù)行業(yè)“勞身焦思”的工作現(xiàn)狀，達(dá)到了：

1、更少的工作量。據(jù)金雞水廠的工作人員透露，以前的水務(wù)人必須每天不停地在設(shè)備機(jī)房里面奔走，做的都是體力活，永遠(yuǎn)都是一身水一身泥。而現(xiàn)在這代新的水務(wù)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(shí)，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(jīng)驗(yàn)給水里加氯之類的操作被翻篇了，智能算法自動(dòng)監(jiān)測、自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)加藥，水廠可以確保進(jìn)入自來水管網(wǎng)的都是達(dá)到國家好水標(biāo)準(zhǔn)、能夠直接飲用的放心水。3、更低的能耗。僅依靠自動(dòng)化運(yùn)行水廠對能源的消耗也很大，借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法的預(yù)測，可以智能地給出泵機(jī)、進(jìn)出水壓力值的調(diào)整建議，實(shí)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(yùn)行成本，達(dá)到節(jié)能綠色的目的。

泉州水務(wù)集團(tuán)的數(shù)據(jù)顯示，“水務(wù)大腦”的應(yīng)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(shè)施運(yùn)行可靠性提升5%。

行之有效的實(shí)踐檢驗(yàn)，也為“泉州水務(wù)大腦”走出泉州、助力更多城市水務(wù)智能化轉(zhuǎn)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(jié)一下水務(wù)智能化的“泉州模式有何不同。具體來看，有以下三個(gè)特點(diǎn)：

1.全流程。

水務(wù)行業(yè)的特點(diǎn)是板塊多、業(yè)務(wù)復(fù)雜、距離數(shù)字化較遠(yuǎn)，因此改造難度也很大。而泉州水務(wù)大腦采用“六位一體”的建設(shè)思路，覆蓋了原水、制水、供水、排水、污水、節(jié)水等整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，將城市的用水流程都納入了技術(shù)體系當(dāng)中，讓智能技術(shù)在水務(wù)工作中協(xié)同發(fā)揮效用，這是國內(nèi)水務(wù)行業(yè)中少有且領(lǐng)先的。

2.泛智能。

泉州水務(wù)大腦并不是從物理世界到數(shù)字世界的簡單轉(zhuǎn)換，而是引入了機(jī)器視覺、自然語言處理、數(shù)字孿生、知識圖譜等多種技術(shù)融合，共同為產(chǎn)業(yè)智能化助力。

“云智一體”的百度智能云為泉州水務(wù)大腦搭建數(shù)據(jù)中心提供云計(jì)算能力，便捷高效支持產(chǎn)業(yè)的智能應(yīng)用，同時(shí)還提供了飛槳深度學(xué)習(xí)平臺、百度昆侖芯片等人工智能技術(shù)和軟硬件，為水務(wù)行業(yè)的全面升級提供了AI基礎(chǔ)設(shè)施的支撐。

3.業(yè)融合。

相對傳統(tǒng)的水務(wù)行業(yè)，也要求技術(shù)人員與產(chǎn)業(yè)專家進(jìn)行深度的溝通與交流。在泉州水務(wù)大腦的建設(shè)過程中，海絲埃睿迪、百度智能云的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，就是深入到一線現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，探尋實(shí)際工作與智能技術(shù)的融合方案，在此基礎(chǔ)上開發(fā)的應(yīng)用更符合產(chǎn)業(yè)端的現(xiàn)實(shí)需求。

比如在智慧水廠中，百度智能云就協(xié)助泉州水務(wù)集團(tuán)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(jī)器視覺技術(shù)來判斷在禁煙區(qū)是否有違規(guī)操作，實(shí)時(shí)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(yùn)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(shí)無刻的奔涌，滋養(yǎng)著整個(gè)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(rèn)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(yīng)該平淡如水、不尚虛華。

在泉州水務(wù)擁抱智能時(shí)代的身影背后，可以看到一個(gè)悄然支持的背影，作為人工智能技術(shù)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(wù)集團(tuán)和埃睿迪共同打磨技術(shù)與解決方案，三者合力來完成水務(wù)行業(yè)的標(biāo)桿打造。

如果以上善若水的標(biāo)尺來衡量，百度對產(chǎn)業(yè)智能化的理解與把握，也當(dāng)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(chǎn)業(yè)側(cè)不斷注入科技的“活水”，讓產(chǎn)業(yè)大腦長期保持技術(shù)優(yōu)勢；

從芯片、物聯(lián)網(wǎng)、算法、軟件應(yīng)用等多個(gè)角度為產(chǎn)業(yè)大腦提供獨(dú)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(shè)，與產(chǎn)業(yè)伙伴共同探尋個(gè)性化、高可用的解決方案，是企業(yè)在智能化浪潮中乘風(fēng)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(shí)代的機(jī)遇面前，泉州也蓄勢待放，渴望以“水務(wù)大腦”揚(yáng)帆出海，護(hù)航更多城市水務(wù)的智能化行旅?；蛟S有一天，我們能看到水務(wù)行業(yè)的“泉州衍派，智能傳芳”。

屆時(shí)，城市與水、水與世界的故事，應(yīng)該已經(jīng)被徹底改變了。