智慧守護滴水不漏 漏水智慧監測技術
「漏水智慧監測技術」結合本土化漏水診斷設備與AI演算法,並整合5G與AIoT技術,打造高效能的智慧檢測方案。
【整理/賴宛靖】
自來水管線隨時間老化,滲漏風險隨之增加,傳統檢測方式仰賴人力,效率受限。工研院開發「漏水智慧監測技術」,結合AI分析與5G低延遲傳輸,大幅提升檢測準確度與效率,能迅速鎖定漏水點,加速維修應變。技術應用正進一步擴展至城市地底關鍵管線監測,推動水資源及基礎管網管理數位化與智慧化,爲永續城市發展提供關鍵助力,並榮獲2025愛迪生獎金牌獎肯定。
日常生活中,水是不可或缺的資源,但你是否曾想過,當你打開水龍頭時,那源源不絕的潔淨自來水,究竟經歷了哪些關卡,才能從水源地穩定送達家中?在這段旅程中,水管扮演着至關重要的角色。然而,隨着時間推移,水管老化、破裂等問題日益嚴重,不僅造成寶貴水資源的浪費,還可能引發地面塌陷等安全隱患,帶來更大的基礎設施挑戰。
隨着城市快速發展,水管的鋪設與檢測需求同步攀升。根據IMARC市場研究公司調查報告,全球水管泄漏檢測市場預計2027年將達31億美元,顯示智慧水管監測技術的龐大市場潛力。如何有效監測並預防漏水,已成爲各國水務管理單位關注的焦點,也帶動相關產業技術創新與市場發展,爲水資源永續管理帶來全新契機。
AI大數據 傳承老師傅的耳朵
傳統漏水檢測方式仰賴人工巡檢與經驗判斷,檢測人員需攜帶聽音杆沿管線逐點檢查,透過水流聲音判斷是否發生泄漏。然而,這種方法耗時費力、易受環境干擾,且老師傅的經驗難以傳承,特別是在城市地下管網錯綜複雜的環境中,精準定位漏點更具挑戰。爲有效降低漏水率,在經濟部的輔導下,臺灣自來水公司與工研院攜手開發創新技術,着眼於解決水資源問題,應對臺灣在碳排放控制方面的挑戰,亦嘗試解決臺水公司面臨世代交替,如何提升檢漏人員專業技術的課題,運用AI革新漏水檢測模式,大幅提升檢測效率與準確性。
工研院開發「漏水智慧監測技術」,結合本土化漏水診斷設備與AI演算法,並整合5G與AIoT技術,打造高效能的智慧檢測方案。透過現場動態音訊採集與分析,累積21萬筆環境數據,建構智慧音頻辨識模型,輔助泄漏事件判斷與精準漏點定位。在108處漏水點的盲測中,AI模型的漏水辨識率達98%,不僅展現即時辨識泄漏與精準定位的強大能力,更透過大量環境數據學習與分析,傳承並優化老師傅的檢測經驗,讓傳統技藝與AI相輔相成,在確保檢測精度的同時,推動智慧水資源管理邁向新時代。
AI神探抓漏讓地下管線無所遁形
工研院材料與化工研究所組長王立華表示,「漏水智慧監測技術」具備音頻訊號擷取、AI判釋與精準定位等核心功能,採用特別設計的超低頻高感度聲音收發探頭模組,可靈活安裝於管網表頭、消防栓或地表,並與市售檢測設備相容,讓現場檢漏人員不再僅依靠經驗,而能運用可靠的地下水管泄漏分析工具進行檢測。此外,該探頭具備無線傳輸功能,可將數據即時上傳至雲端平臺,透過AI輔助診斷快速辨識泄漏事件,檢測結果可視覺化呈現,進一步提升檢測效率與作業安全性。相比傳統人工診斷約70%的準確率,該技術辨識準確率高達95%,且地底偵測距離最長可達150公尺以上,路面開挖範圍精確至3平方米內,檢測可在半天內完成,大幅降低施工對民衆用水與交通的影響。
助攻災後復原與水資源管理
2022年9月18日,花東地區發生強烈地震,導致多處自來水管線受損。工研院材化所經理蔡曜隆與研究員張洪志回憶,當時團隊迅速前往災區,協助臺灣自來水公司進行泄漏檢測,成功發現27處供水管線異常,其中25處診斷正確,辨識準確率達92.5%,有效降低錯誤開挖的人力與時間成本,加速災區恢復供水。此外,該技術亦成功應用於工研院中興院區的水管檢測,精準找出漏水點並完成修復,院區每日泄漏量從最高886噸降至26噸,節水成效高達97%,展現卓越的水資源管理能力,落實「滴水珍貴、惜水如金」的環保理念。
目前,「漏水智慧監測技術」主要應用於末端低壓水管泄漏檢測,未來將拓展至高壓地下管線,包括廠區消防管線、廢水管線、工業管線(油氣)、瓦斯氣管等,並已與相關國際檢漏設備大廠簽署前期技術合作協議,整合雙方設備系統,進一步協助臺灣進軍國際檢測市場。
隨着科技發展,該技術未來可進一步精準預測潛在漏水點,在問題發生前進行預防性維護,有效降低漏水率並節約水資源。同時,可與城市基礎設施管理系統整合,推動城市管理智慧化,提升營運效率與居民生活品質,成爲城市基礎設施的守護者。