【專訪】打通污水下水道數位轉型任督二脈!信諾科技拼5年內完成水資源管理數位化
採訪撰文:張詠晴
2021-05-20 12:00

「我們把純資訊處理這塊跟污水下水道區隔開來,在做物聯網之外,也同步做到了檢核數據品質這部分。所以我們不只是在做污水廠處理系統,我們能做的事情其實更多!」陳冠榮堅定地說道。

你對於那些星羅棋布的,深藏在城市地底的污水下水道認識有多少?

默默處理著人們生活污水的污水下水道系統有「城市靜脈」之稱,也被作為衡量城市是否進步的指標,它不只攸關人民健康與公共衛生品質,更是完善生態環境保護、水資源再利用的重要一環,有望成為台灣近來面臨之缺水危機的有效解方。

城市治水的好處不必多說,然而很少人知道,為回報污水廠營運現況,目前全台民生污水處理廠,多數採用紙本提交月報資料,給相關單位進行查核。

除此之外,由於多數污水廠是委外專業公司代操作,契約期滿後換下一間廠接手,累積的設備管理、營運制度、操作經驗資料較不易被傳承。

正是因為看見了台灣污水處理系統現有痛點,並為使國家重要基礎建設能夠全面智慧化及科技化,內政部營建署決定委託軟體解決方案提供商信諾科技,以數位執行方式來累積數據、提升效能。

透過將豐原及鳳山水資源回收中心作為導入示範廠,自2019年開始建置「污水下水道資料整合雲平台」(下稱水雲端),並集結產官學研菁英舉辦「全面啟動-透視污水下水道智慧管理論壇」,共同推動台灣污水管理的全面進化。

圖說:營建署下水道工程處長官及信諾科技團隊

「國家珍貴的基線資料過往都無法被累積及管理,這是一件非常可惜的事情!」信諾科技總經理陳冠榮說得很是激動,台大環境工程學研究所出身的他,因為深知環境工程領域需要資訊輔助協助整體產業建立根基,早在2006年就憑藉資訊系統建置能力,投身到無數政府委辦之大型顧問專案中。

多年來他也持續透過接手大大小小的專案,持續深化其在環工知識面與技術面的能力,想方設法利用科技守護台灣的環境與土地,一步步達成信諾「數位環工」的願景。

圖說:信諾科技陳冠榮總經歷於「全面啟動-透視污水下水道智慧管理論壇」與會分享

從建立一套高彈性資料框架開始說起

秉持著唯有先了解現況,才能進一步進行可行性評估、營運、維護管理,最後汰舊換新的信念,信諾在知曉水雲端計畫的初期,便請旗下工程師,與具備下水道系統污水處理廠深厚建設與管理經驗的合作廠商環興科技,一同進行實地考察,從0到1重新了解污水廠的設計、廠區結構。

也因為有在營運管理現場的經驗,信諾發現各廠的處理程序、支援設備配置皆不相同,甚至同一個設備,在不同廠竟擁有不同名稱,導致營運組織管理、標準維護程序、標準操作程序、機電水質檢測等四大面向的資料,都無法全面電子化填報,中央主管機關因而不易掌握各廠的營運管理現況。

「所以能否建立一套高彈性資料框架,是水雲端成敗的關鍵,」陳冠榮解釋道,以虛擬式組織(VO)管理架構為基礎的框架聽起來複雜,背後其實是很簡單的「對號入座」概念,從污水廠開始,向下配置抽象化的處理單元、設施單元,再到一台台被編號的運轉設備,再多廠的資料最後都能彙整成全國一致的資料格式。

全程參與信諾污水下水道資料整合雲平台的專案經理柯亭竹補充,透過為期兩年的試辦計畫,信諾不僅幫水雲端打好基礎,也針對當初開案時未考量到的點做改善,希望將豐原跟鳳山這兩個試辦廠的成功經驗,在五年內移植到全國各民生污水處理廠,讓國家有智慧管理的能力!

圖說:「污水下水道資料整合雲平台」系統戰情表示意畫面

除此之外,水雲端也制定了全國一致的訊號定義,將跨廠、跨時空的污水處理資訊,集中在圖控中心,並建立自動傳輸模組上傳雲端,再分析建構個廠操作數據的特徵統計,以利於後續進行智慧數據化管理,製成關鍵數據決策儀表板,最終確保污水下水道系統操作最佳化。

「取得數據」是最大挑戰!

要建立一個讓各廠易於配合導入的通用架構,首要任務得要進行足夠的數據採擷及資料庫建置。而這任務絕非一人即可完成,需要的是營建署、合作團隊與信諾整個跨領域團隊中,每個人都發揮不同職能,軟硬兼施才能達到目標。

以數據的取得為例,目前多數台灣污水廠已由民間辦理,業者往往將水資源數據視為己身重要資產,不願輕易讓外人觸碰,因此在信諾為完成系統建置,必須向業者索取數據資料時,業者態度往往較趨保守。

「這時候的說服跟溝通就很重要。」回憶起說服業者將數據介接至水雲端的過程,柯亭竹不諱言地說道,「取得數據」就是整個專案面臨的最大挑戰!她進一步分享,污水廠的體質各異,除了有南北部、大中小型之分,每個廠所處的發展階段也不同,而要推進專案就必須各個擊破。

像是面對試營運中的新廠,便以導入智慧化管理功能,有助於其爭取相關公共工程品質獎項為誘因(註1);面對已營運十年之久的BOT廠,則是必須耐心說服數據搜集僅為提供最佳操作模式,同時向其母公司解釋溝通,並請營建署協助要求該廠提供資料。

圖說:信諾科技專案經理柯亭竹(右)為論壇參加者做系統說明

溝通與說服做到位後,硬體與資安防護方面當然也不能漏氣。

「在數據這塊,我們也透過各種方式,來回應民營污水廠最在乎的資安問題。」在信諾團隊中負責為資訊安全把關的羅哲閔表示,因為了解到民營單位對於相關數據資料多較為保護,面對資安問題也更加謹慎,信諾在確保資訊安全方面花費不少心力。

因為即便水雲端已歸屬在對資安規範甚嚴的民生物聯網、水資源物聯網底下,這些與國家基礎建設切身相關的資訊,仍容不得掉以輕心。

所以信諾的技術團隊,不僅堅持從檔案到傳輸連線都全程加密保護,並於雲端設置品質檢核與保證機制,以確保資料的完整性與正確性,也說服污水廠不使用自有網路連線至雲端,甚至將信諾架設於污水廠現場的設備,都再多增設一層防火牆,為的就是讓國家級數據資料得以安全被存取。

Web+App更好做事,使用者體驗優先於一切!

「污水廠業者之所以要每月提出月報,就是為了能符合每年度的評鑑計畫,所以我們的系統設計就是以評鑑項目欄位作為依據。」柯亭竹補充道,為讓線上填報系統的設計更符合使用者需求,在設計供各廠填報的表單之初,信諾便直接找到了熟悉各項營管規定與需求的中興工程顧問社諮詢,為的就是讓使用者無痛使用線上填報系統。

考量到包括人員組成、季度資料等許多欄目,並不需要負責人員每月重新輸入,填報系統具備自動帶入上個月資料的功能。另外由於整份月報資料數據眾多,不可能一日之內填寫完成,信諾也貼心加上了「回上一步」、「小游標」、「暫存」等人性化功能。

值得一提的是,因為有先前深入污水廠勘查的經驗,考量情境上能夠更符合使用者需求,除了原先的Web系統,羅哲閔與團隊討論,特別為遊走於地下4~5層樓間,替污水廠確保各設備健康的巡檢人員,開發了水雲端加值應用行動APP。讓巡檢人員在可連網的地方,先下載好全天保養排程,再展開一整天的工作,透過NFC近場感應技術、簡易勾選等方式回報巡檢維護狀況,並在取油物料時透過掃描條碼,達到庫存管理、防止造假等目的。

最重要的是,當巡檢人員發現設備異常時,可即時拍照記錄設備樣貌及登打設備異常資訊,APP將在巡檢人員回到可連網處時,自動上傳照片與資料,並進行設備維修通報。

圖說:水雲端加值應用行動APP介面示意圖

大數據必須同時是好數據!

即使有了數位工具,人工查核依然必不可少,但怎麼降低人力負擔,在人員介入前就透過大數據分析,主動警示不合理及錯誤數據,一直是軟體解決方案提供商念茲在茲的重要課題。

「信諾重視數據本身的對錯,期望做到數據本身就會糾錯!」陳冠榮指出,物聯感測器裝置產生的數據資料,通常是巨量並且連續的,但被監控的巨量數據也要能被即時分析,如此才能控制數據的品質保證。

而水雲端計畫的底層技術「方直物聯數據匯流平台」,正是信諾結合物聯感測器數據視覺化及管理平台、數據QA/QC資料格式檢核、資料倉儲資料庫、應用程式及大數據分析模組等發展出的應用,透過包含持續性、最大差異、連續高值等六大資料正確性查核模組,持續反饋優化演算邏輯,大幅降低人力查核的負擔。

不過信諾想做的從來不只是一套雲端系統、一個平台,或是被定義為一個接案公司。

「我們把純資訊處理這塊跟污水下水道區隔開來,在做物聯網之外,也同步做到了檢核數據品質這部分。所以我們不只是在做污水廠處理系統,我們能做的事情其實更多!」陳冠榮堅定地說道。

他並進一步說明,信諾之所以能如此完整的為營建署擘劃、完成整個水雲端的藍圖,不單只是因為本身擁有的資訊與技術能力,而是因為過去十幾年來,信諾持續投入的資源與累積的經驗,讓信諾在以資訊與科技服務國家環境、土地這個範疇,具備了不可替代性,也正是這樣的底氣,讓信諾一步一腳印,穩穩地在通往「數位環工」的道路上前行。

註1:臺中市豐原區污水處理廠於後榮獲第19屆公共工程金質獎特優(相關資訊

(以上圖片皆由信諾科技提供)

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