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從原水到食水
濾水過四關
從來都先進的濾水技術
策略性水資源──海水化淡
原地重置與濾水同步──沙田濾水廠
擴建綠色濾水廠──大埔濾水廠
自動化濾水監控研發
濾水廠運作上的危機處理
自動化濾水監控研發

資訊科技的應用已是全球大勢所趨,濾水雖是一門工藝,但所涉工序越見複雜,就更值得思考如何應用自動化技術,提升食水處理效率、長遠穩定性及延續性。經驗豐富的化驗師擁有水質監控的專業判斷能力,水務署水質科學部近年便致力把他們的知識和經驗整合,為部門逐步研發科技系統,讓更多工序自動化,系統調控水質時更聰明,作決定時能有優次,遇事回應就更快速準確。

濾水廠是要將原水按既定的水質標準處理,以達至最終的水質要求,才出廠輸送至各用戶。事實上,處理食水過程的監測涉及近百個參數。濾水廠現時已有電子感應儀器收集所需的監測數據,並將所有數據同時輸送至濾水廠的控制室,讓水務人員在屏幕上一覽無遺。該監測系統的設計同時為每項參數設立不同級別的上、下限指標,當參數值超越指標,就會發出不同警號,提示水務人員作出應對。除了電子水質感應儀器外,亦會按傳統以人手定時進行水樣本檢驗,以覆核在線水質數據無誤。

系統邁向更高階及自動化

綜觀整個監控系統,除了參數量多,水務人員亦要在不同濾水階段,按水質情況投放相應份量及種類的化學品,過程中存在不少變數。為提升效率,水務署水質科學部花了3年時間自主研發了一套「綜合資訊及遙距預警系統」,當中應用了多項物聯網及自動化技術,其中的光學字型辨識技術,可以簡化水務人員覆檢數據時,人手輸入數據的工序。既減少人為錯誤,亦自動收集整合數據,同步核實。如遇上水質變化,系統會立即將資料接駁至遠端預警,讓決策人員可以隨時透過電子工具遙距查閱數據,方便即時作出反應。在佔地廣、人手比例有限的濾水廠環境,發展資訊科技令系統可以遙距控制及自動化,正好體現水務工作進入新時代。

「綜合資訊及遙距預警系統」會展示所有參數的實時數據
「綜合資訊及遙距預警系統」會展示所有參數的實時數據

有份參與有關系統研發的高級水務化驗師鄧其禮解釋,濾水廠的日常運作需要監察的參數和數據繁多,傳統的監測系統需依賴當值的濾水廠職員篩選及分析數據,在遇上警報時,他們會疲於奔命,若發現是誤鳴,更是浪費人力。其實,參數超標是概括的說法,超標量多寡、持續多久、出現在哪個階段、以至背後的原因,對最終出廠水質的影響程度並不相同,故此回應方法和力度亦有分別。為此,他們開始研究提升系統,引入人工智能技術,同時逐步將化驗師的經驗,按不同參數的不同情況,逐一轉化成更具層次而又可供電腦參照的指令,以豐富系統的分析和反應能力。

水務署負責全港99.9%人口的供水,水質監控專業只此一家,因此研發的過程,亦同步將知識轉化及分享,讓科技結合眾人的知識和經驗,讓科技發揮得更淋漓盡致。

鄧其禮表示,水質監測系統目前正研究邁向呈現立體實境的新階段。建造業近年已進入科技新時代,發展項目的設計以「建築信息模擬」來呈現,這可說是立體影像的設計圖,讓非專業人員對未建成的項目一目了然。水務署近期設計及擴建的濾水廠,如大埔二期濾水廠、沙田濾水廠南廠及將軍澳海水化淡廠,已建立了立體影像建築模型。在這個基礎上,他們正研究將水質監測系統也整合在內,讓感應儀器的讀數直接顯示在虛擬模型中的相應位置,數據一覽無遺,有助操作人員的監測及追蹤。

水務人員按著實際需要,應用各種越見普及的資訊科技,整合成科技界近年提出的「數碼分身」(Digital Twin)組合式科技應用,讓一站式的資訊平台,呈現實體系統的虛擬模型,如數碼世界的雙生兒。(有關「數碼分身」技術如何應用在供水系統,請參考第三章《數碼分身助供水管理》一文。)

 高級水務化驗師鄧其禮表示,在監測系統引入人工智能,有助提升系統的分析能力。
高級水務化驗師鄧其禮表示,在監測系統引入人工智能,有助提升系統的分析能力。

濾水廠「綜合資訊及遙距預警系統」運作概念圖

濾水廠「綜合資訊及遙距預警系統」運作概念圖