威靈頓區域市政局清楚掌控飲用水生成系統
- 林稼弘
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紐西蘭衛生福利部在2008年公布修訂飲用水標準，以保障飲用水安全性。為達成此目標，水處理設施必須每月追蹤、儲存及提供關於水生成、引入及排放等級的報告。同時，水利供應單位還需要及時使用報告，以確保市政客戶能適度預測城市用水需求，並依此編列預算。
作為紐西蘭最大水處理單位之一的威靈頓區域市政局(GWRC)，相當瞭解這些需求。GWRC負責對紐西蘭超過10%的人口供應乾淨的水。負責從湖泊、河流、水井和含水層汲水的市政局，是下哈特(Lower Hutt)、波里魯阿(Porirua)、上哈特(Upper Hutt)和威靈頓(Wellington)等城市的統包水利處理供應單位。
為配合不斷變更的法規，GWRC需要一套可從其現有的水處理生產和控制系統基礎架構自動讀取資料，並產生精確與及時報告的報告解決方案。 因此，GWRC不僅能夠符合政府報告要求，也能夠運用即時的生產資料來改善水處理配送系統，並讓內部及外部相關負責人員瞭解水生成及使用情況的資訊。
資料困境
GWRC以一套可監管4間完全自動化的水處理廠房、15個汲水站及超過180公里(110英里)管線的監控及資料擷取(SCADA)系統，管控紐西蘭最先進的水處理系統。本系統能為北島的南部地區提供高品質的用水。
然而，從不同來源收集程序資料相當具有挑戰性，尤其是因為資料必須儲存在可靠、時間序列的封存檔中進行分析和報告。GWRC的資料分析師Lily Wang認為，從水處理系統內的不同來源人工擷取和組織供政府法規遵循報告使用的資料，是一項耗時的工作。
因此，需要一套更快速、更精確及自動化的報告系統，才能自動產生預定的報告，並呈交予權責單位。本系統也需要資料驗證功能，以及將資料保存10年的能力。
運用儀表板和圖表
Wang表示：「在比較數種選項之後，發現洛克威爾自動化能提供最先進及令人滿意的功能，不僅完全符合，甚或超越我們的資料收集和報告需求」。
GWRC在GWRC伺服器上執行FactoryTalk Historian Site Edition(SE)和FactoryTalk VantagePint Enterprise Manufacturing Intelligence(EMI)軟體。
資訊收集模組能藉由透過介面節點直接從不同控制器自動擷取標籤的能力，提供對於GWRC廠房自動化系統控制器的連線能力。標籤會儲存在FactoryTalk Historian伺服器中，並保存10年之久。一旦儲存之後，本資訊即可供使用者讀取，以進行趨勢比較及其他分析和報告之用。
使用FactoryTalk VantagePointEMI軟體的GWRC資料管理系統能排程及製作11份自動產生的報告，以提供關於每週及每天的水消耗、排放、引水、水品質及蓄水池水位等資訊，以及關於湖泊儲存容量及總流量的報告。
諸如Wang之類的分析師、水生成？維護工程師及作業人員、業務經理、行銷和GWRC委員會成員等負責水供應管理及地區策略的人員，都可從任何地點存取本資料。
透過網頁瀏覽器進行安全登入，即可將相關負責人員帶往單一入口網站，以便在該網站存取預定的儀表板及圖表。設施操作人員能檢視即時耗用資料，以驗證使用量等級是否一如預期。若需求達到尖峰，則會從其他廠房供應更多的水。業務經理能將年度至本日使用量與前年進行比較，以確保依據過去使用為基準的列帳預測精準，或更新預期的營收。
Wang表示：「FactoryTalk軟體套件對於我們廠房和商業系統現有軟硬體元件的高度整合等級及多重相容連線能力，為我們提供從最廣泛的各種不同來源擷取可靠資料的能力。結合了FactoryTalk VantagePoint軟體的處理能力及其可存取的儀表板、趨勢、X-Y繪圖及Microsoft Excel報表，我們就能將這些豐富的資料轉換成人員可實際應用於各種不同用途的實用資訊」。
生產情報
GWRC需要一套可靠及有效的資料管理解決方案。其與洛克威爾自動化合作，開發出一套生產情報策略，可為相關負責人員提供有助於做出明智決策所需之資訊。因此，GWRC現在能夠更快速而精確地提供資料。
Wang表示：「以往需要花上將近一週的時間建立，並需要好幾天來驗證的報告，現在可在數分鐘或甚至數秒即製作完成」。透過這些資料，能讓營運經理及商務領導者將生產指標運用到商務計畫中，並依據硬資料(Hard data)對系統技師提供意見回饋，以更快速解決問題或改善作業。
作為一名資料分析師，Wang每天都得檢查進水及生產資料。Wang表示：「藉由可立即提供的即時資料，即可輕鬆進行平衡檢查」。例如2012年夏天，在一次每日例行驗證時，發生引入的水比饋送至飲用水系統的水來得多的情況，顯示出漏水跡象。
Wang也能夠立即聯絡負責相應廠房的維護工程師，並指示其前往相關的管線，以尋找及修復漏水情況。因此，才能夠在生產工程師注意到漏水情況，並演變為更重大的問題之前即發現問題並加以解決。Wang補充說明：「現在我們的資料系統已極為可靠，因此我們能對民眾公開各項資訊」。
GWRC現在提供當下水供應率的即時檢視圖，並且每隔15分鐘更新一次。GWRC希望藉由讓居民得以查看各城市每月、每季或每年的水使用量情況， 讓大眾更瞭解水生成及使用情況，以共同協助保護水資源，尤其是在尖峰需求的時刻。
GWRC也推出與此相同的可擴充解決方案，以追蹤整個系統的化學及電力使用情況。Wang解釋說：「我們能密切掌握各化學及電力輸入情況。我們也能讓控制系統達到最佳化，將最有助益的資訊提供給業務經理，以便其在預算範圍內締造最佳價值」。(本文由洛克威爾自動化提供，林稼弘整理)
