水是民生與產業運作不可或缺的重要資源。對一般民眾而言,打開水龍頭就能取得穩定的用水,每天都會用到的自來水看似簡單,但是其背後從水庫、河川及地下水等原水來源,到淨水處理、輸配水管網及用戶端服務等一系列複雜流程。台灣自來水公司(簡稱台水)資訊處長曾沛聰在2026數位政府高峰會分享,台水如何導入AI推動智慧水務發展,強化供水韌性及永續。
曾沛聰首先指出,全球氣候變遷正在改變傳統水務管理模式。颱風與豪雨可能造成河川原水濁度快速升高,影響淨水處理;而長時間乾旱則會造成水源調度壓力;另一方面,埋設於地下的大量管線也面臨老化與漏水問題。在各種突發狀況下維持穩定供水,已成為水務管理的重要課題,也是供水韌性的重要挑戰。
曾沛聰表示,過去台水許多操作流程高度依賴現場人員多年累積的經驗,例如判斷水質變化、調整加藥量、尋找地下漏水點等。但隨著供水系統規模不斷增加,以及環境變化更加快速,單靠人工判斷已難以滿足需求,因此台水希望透過AI協助建立更即時、更精準的管理模式。
從人工巡查到AI預警,建立原水水質監測防線
原水水質監控是供水流程的第一道防線。過去淨水場主要透過人員定期巡查,觀察水體變化或生物反應,再依據經驗判斷是否可能受到污染,但是人工巡查仰賴經驗,觀察生物的行為變化來判斷水質的異常,另外,人工巡查也存在時間限制,首先人員不可能24小時巡查,且污染事件如果發生在巡查間隔期間,可能無法立即察覺。
為此,台水導入AI生物監測技術,利用台灣蜆及養魚箱作為水質感測工具,希望透過生物反應搭配AI分析,提前發現異常。
其中,台灣蜆對水中污染物的敏感反應,當水體受到柴油、有機污染物等影響時,可能出現閉殼等集體行為變化。利用這個特性,由AI持續觀察台灣蜆殼的開閉合狀態,當發現一定數量的蜆殼閉合,就會提醒人員進一步檢查。
另一項養魚箱監測則是透過AI辨識魚群活動模式。當水質改變時,魚群可能出現移動位置改變、活動異常(從前箱移至中箱、後箱),甚至出現魚群漂浮或沉到水底等現象,AI可藉由分析這些行為變化,提供水質異常預警。
相較過去依靠人工定時觀察,利用AI系統可持續運作,協助淨水場建立更即時的水質監控能力,當發現生物受到水質影響的異常行為時,向管理人員發出預警,由人員確認。「AI並不是取代人工巡查,而是讓異常更早被發現,協助淨水處理」,曾沛聰說。
AI精準控制淨水與供水,降低成本提升效率
原水進入淨水場後,如何精準控制處理流程,是AI另一項重要應用。
曾沛聰指出,過去淨水場會依照原水濁度加入PAC(聚氯化鋁)等混凝劑,加藥量主要依靠操作人員的經驗判斷。由於原水狀況變化快速,為確保水質安全,現場通常會採取較保守策略,可能導致藥劑使用量增加,加藥不夠精準,造成藥劑浪費或成本提高。
台水在淨水處理導入AI,將原水濁度、淨水量、歷史加藥資料及設備運轉資訊整合分析,建立加藥模型,根據不同水質條件提供加藥建議,再由操作人員確認與決策。
先蒐集SCADA系統的歷史操作數據、即時水質資訊,訓練AI模型如LightGBM,由AI分析預測後提供混凝劑的加藥建議,讓淨水操作從過去靠經驗調整,逐步轉向以數據分析為基礎。目前台水已在3個淨水場導入AI精準加藥。
「過往加藥仰賴人工經驗判斷,經驗難以作科學數據的量化,透過AI輔助,就能以比較科學化、數據化的方式加藥」,曾沛聰表示,除了可維持水質穩定,也能通過精準用藥,降低藥劑成本與後續處理負擔。
此外,供水過程中的抽水設備也是能源管理的重要環節。一般來說,原水從淨水場經過處理後,要送到配水場,需要利用抽水機將水蓄滿,再利用重力將水送到平面的供水區。
然而,這些抽水機運作需要大量電源,台水利用AI分析,控制調整變頻抽水機的效率、供水需求及電價離尖鋒時段電價,協助安排最佳運轉組合。例如利用夜間的離峰時段大量抽水蓄水,白天則透過配水池重力供水,並優先啟動效率較高的設備,以降低抽水用電成本。
透過AI分析來優化抽水機機組組合運轉頻率,經過現場驗證,出水單位的用電量(度/噸)從0.47降到0.42,單位用電降低約10.6%。
曾沛聰指出,全台約有400多座相關設施,即使每座每月僅節省數萬元至10萬元,累積效益相當可觀。
靠AI協助找出地下漏水熱點
地下漏水管理則是台水提升供水韌性的另一項重點。
台水目前維運管理超過6萬公里的供水管線,龐大複雜的供水管線,當地下發生漏水時,往往難以在第一時間發現。曾沛聰表示,民眾看到道路冒水時,即意謂著漏水已持續一段時間,甚至可能造成地下掏空,因此如何提前找到漏水位置,是水務管理的另一項重要挑戰。
過去採用人工查漏,需要分區巡查,逐點檢測,依工程人員的經驗逐漸縮小範圍,才能確認漏水位置,往往需要大量人力投入逐區排查,耗費人力及時間。
為了克服抓漏問題,台水建置WADA大數據漏水偵測分析系統,利用AI分析供水區域的流量變化,將供水系統劃分為4,000多個分區計量區(DMA),比較各區域進出水量、夜間流量變化等資料,找出可能存在漏水的區域或熱區,再結合管齡、管材及歷史維修紀錄,協助檢漏人員優先檢查漏水的高風險管段。
在漏水檢測技術方面,台水與工研院合作建立地下漏水聲紋資料庫,將過去老師傅依靠聽漏器累積的經驗,轉化為AI可辨識的聲音模型,協助第一線人員更快速判斷地下是否存在漏水。
在管線逐步汰換與智慧檢漏雙軌推動下,台水漏水率已從2013年的19.55%下降至2024年的11.99%。政府也設定下一階段目標,希望2031年前將漏水率降至10%以下,進一步降低水資源浪費,提升供水穩定度。
AI延伸客服與行政,讓人員投入專業判斷
除了供水核心流程,台水也將AI延伸至用戶服務與內部管理。
在服務端,台水導入AI水務服務,協助民眾查詢停水資訊、臨時供水站位置及相關水務服務,提升資訊取得效率。
在內部工程作業方面,AI也被運用來協助辨識工程施工上傳的照片,負責檢修的工程團隊需要上傳大量的施工照片,以紀錄施工過程的完整性,這些上傳的施工照片高度相似,甚至重覆利用照片,過去台水依靠人工檢閱大量施工照片,容易發生疏漏,導致施工管理品質難以控管,現在則可透過AI辨識比對大量的施工照片,從中找出重覆上傳的相同照片,再由人工確認。
另外,他們也透過工安影像分析,協助檢查施工現場是否符合安全要求。在台水內部的行政應用部分,目前也已開發AI發票辨識、智慧公文分文等應用,降低過去需要大量人工作業、重複性高的作業,透用AI提高行政工作效率。
曾沛聰也強調,AI在台水扮演的是「智慧助手」角色,透過資料蒐集、分析與預警,協助人員提升判斷效率,而非取代現場專業能力。
關鍵基礎設施導入AI,兼顧智慧化與資安
由於供水系統屬於關鍵基礎設施,AI導入同時也必須考量資訊安全。
曾沛聰指出,台水並未讓AI直接連接供水控制系統,而是採取較嚴謹的部署方式。相關資料會先在內部環境進行蒐集與分析,完成模型訓練與驗證後,再部署至內網或單機環境運作,避免核心供水系統直接暴露於外部網路。
至於工安照片辨識、一般行政應用等非核心服務,則可依需求使用外部的AI工具。
台水希望透過這樣的方式,在推動智慧水務的同時,兼顧供水系統安全。未來,隨著AI模型持續優化,台水也將進一步擴大AI在水質管理、設備運轉及供水調度等場景的應用,打造更具韌性的智慧水務體系。
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