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科技 || 數(shù)字水技術(shù)有助于更智能的城市水管理系統(tǒng)

下水道泛濫、塑料垃圾和水管漏水……荷蘭和全世界都面臨著地面以下和地面以上的水資源挑戰(zhàn)。佐蘭·卡佩蘭(zoran kapelan)教授說(shuō),僅僅依靠人類的努力還不足以解決這個(gè)問題。這就是為什么他一直在使用#人工智能#和機(jī)器學(xué)習(xí)。

 

 

氣候變化是城市地區(qū)與水有關(guān)的挑戰(zhàn)增加的部分原因,包括洪水、惡化的管道和塑料污染。城市水基礎(chǔ)設(shè)施教授佐蘭·卡佩蘭說(shuō),為了解決這些問題,我們不能僅僅依靠人類的努力和現(xiàn)有的模型和方法我們面臨的挑戰(zhàn)太多太復(fù)雜。比如,我們可以想象一下,在地下管道上檢測(cè)到的裂縫是如此之小,肉眼幾乎看不見,但最終可能造成巨大的破壞。

 

卡佩蘭認(rèn)為,答案在于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等數(shù)字水技術(shù)傳感器可以通過(guò)收集相關(guān)數(shù)據(jù)幫助確定問題的嚴(yán)重程度。然后可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)其進(jìn)行處理并提取有用的信息。這將最終導(dǎo)致智能工具和技術(shù)的發(fā)展,以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

 

 

其中一項(xiàng)智能技術(shù)提供了一種檢測(cè)飲用水系統(tǒng)爆裂和泄漏的有效方法。在這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)源地英國(guó),有時(shí)多達(dá)20%的水在到達(dá)用戶之前就會(huì)流失??ㄅ逄m說(shuō):“在我們安裝這個(gè)系統(tǒng)之前,人們經(jīng)常向自來(lái)水公司報(bào)告爆裂和泄漏情況,這通常是在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)完成的。此外,一些較小的爆發(fā)數(shù)周或數(shù)月都沒有被發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗粫?huì)出現(xiàn)在表面上。目前的系統(tǒng)使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)收集和處理來(lái)自壓力和流量傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。它會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào),然后供供水公司使用?!?/p>

 

另一種智能技術(shù)檢測(cè)下水道系統(tǒng)中的管道故障。與之前的技術(shù)不同,這項(xiàng)技術(shù)使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)處理攝像頭圖像,以檢測(cè)下水道中的故障,如裂縫和移位的接縫。卡佩蘭說(shuō):“在這項(xiàng)創(chuàng)新之前,有人必須花費(fèi)數(shù)小時(shí)觀察管道中攝像機(jī)拍攝的圖像。這是一個(gè)非常費(fèi)力的過(guò)程,故障往往無(wú)法被發(fā)現(xiàn),有時(shí)可能會(huì)造成嚴(yán)重后果,如洪水和污染。”

 

 

應(yīng)用智能技術(shù)應(yīng)對(duì)與水相關(guān)的挑戰(zhàn)被稱為智能水或數(shù)字水??ㄅ逄m說(shuō),盡管智能技術(shù)在水工程領(lǐng)域興起,但仍有很長(zhǎng)的路要走:“我們目前的情況往往是數(shù)據(jù)豐富,信息貧乏。你最終得到了大量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)幾乎沒有被使用。幸運(yùn)的是,傳統(tǒng)上相當(dāng)保守、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)不利的水務(wù)部門正逐漸意識(shí)到使用基于人工智能的新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。”

 

代爾夫特理工大學(xué)的聲譽(yù)及其豐富的水相關(guān)技術(shù)歷史吸引卡佩蘭于2018年來(lái)到荷蘭繼續(xù)他的研究。他堅(jiān)信,水資源部門和科學(xué)應(yīng)該聯(lián)合起來(lái),我們正與水務(wù)部門的合作伙伴密切合作,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的信息和應(yīng)用程序。

 

卡佩蘭目前正在開發(fā)兩個(gè)智能水項(xiàng)目,其中一個(gè)與kwr和waternet合作其目的是改善廢水處理廠的實(shí)時(shí)運(yùn)行和控制,從而控制未來(lái)溫室氣體(n20)的排放。另一個(gè)項(xiàng)目是與rijkswaterstaat和初創(chuàng)公司noria合作的,重點(diǎn)是開發(fā)新技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和量化城市水道中的塑料。我們將與noria和rijkswaterstaat一起開發(fā)新的方法和知識(shí),最終轉(zhuǎn)化為實(shí)用的軟件工具。

 

可以肯定地說(shuō),卡佩蘭是人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于水工程領(lǐng)域的先驅(qū)。從高中時(shí)代起,編程和編碼軟件就讓他著迷那是在20世紀(jì)80年代,當(dāng)時(shí)數(shù)字技術(shù)還處于初級(jí)階段。20世紀(jì)90年代中期,我開始在學(xué)術(shù)層面上研究人工智能。到那時(shí),它已經(jīng)取得了一些進(jìn)步,但它仍然主要是以研究為基礎(chǔ)的。直到最近10到15年,人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)才在水利部門得到實(shí)際應(yīng)用。我們希望,與我們的合作伙伴一起,我們將能夠支持未來(lái)的水行業(yè)數(shù)字化。

 

文章來(lái)源:magiciandoctor

  更多精彩資訊,可關(guān)注北京國(guó)際水處理展覽會(huì)(簡(jiǎn)稱:北京水展)。北京水展是華北地區(qū)超大規(guī)模的水處理商貿(mào)交流平臺(tái)。坐擁2.2萬(wàn)平米展示面積的北京水展由凈水、環(huán)保水處理、膜與水處理、水環(huán)境綜合治理、泵管閥、儀器儀表、空氣凈化及新風(fēng)7大主題展區(qū)組成,2024年預(yù)計(jì)將匯聚600多參展企業(yè)和超過(guò)1.5萬(wàn)件展品,更吸引逾2萬(wàn)多名專業(yè)觀眾。

  在展會(huì)期間,除了傳統(tǒng)的經(jīng)銷商、代理商、市政單位、污水廠、供水廠、水司、工程(安裝)公司、以及設(shè)計(jì)院外,現(xiàn)場(chǎng)還能接觸到28個(gè)終端行業(yè)的專業(yè)觀眾覆蓋:食品、石油、化工、制藥、建筑、市政等。還開拓裝飾裝潢、學(xué)校、房地產(chǎn)開發(fā)商、酒店等新領(lǐng)域觀眾。幫助企業(yè)更高效地維護(hù)客戶關(guān)系,拓展業(yè)務(wù)合作,推廣新品和服務(wù),提升品牌形象,從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得優(yōu)勢(shì)!

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