AI 金黃螺即時水質監測 系統降低成本、提升預警

前言

資策會人工智慧研究院在經濟部產業技術司資助下，推出 AI 金黃螺即時水質監測系統。此系統以台灣黃金螺的開合行為作為生物感測器，結合影像辨識與數位雙生（Digital Twin）模型，提供低成本、高效率的水質異常預警。首批已於新北市淨水廠驗證，服務約 210 萬人口，未來可擴展至抽水站、水庫、養殖與工業廢水等場域。

技術原理與優勢

• 活水式養螺箱：持續將原水引入箱內，每箱放置 10 顆黃金螺。螺在水質良好時會張開貝殼進食、呼吸；一旦感受到污染，會瞬間集體閉殼。
• AI 影像辨識：系統採用邊緣 AI（Edge AI）與零樣本學習（Zero‑shot Learning）技術，只辨識「開」或「關」兩種狀態，避免因個體生理時鐘導致的誤判。辨識準確率超過 90%，可在 2 分鐘 內偵測急毒性污染。
• 成本與維護：相較傳統感測器（pH、濁度、溶氧等）需大量硬體與電力供應，此方案降低約 80% 的建置與維護成本，且不需持續傳輸大量影像，減少對偏遠山區有限頻寬的依賴。

實測成效與應用前景

在新北淨水廠的先導測試中，當上游加藥調整後，養螺箱即出現集體閉殼，成功驗證螺的行為可作為即時水質異常指標。此機制僅提供「是否異常」的第一道警訊，污染物種類仍由環保單位後續追查。未來可結合山區氣象站、降雨與水文資料，提前預測濁度上升，讓淨水廠提前調整混凝劑投加或切換取水來源，提升供水韌性。

未來展望

資策會計畫將此技術向抽水站、水庫、養殖業及工業、民生廢水監測擴散，透過技術移轉與系統整合，協助各類用戶降低水質監測門檻。若能在全國範圍內形成「生物‑AI」雙層防護網，將大幅提升我國水資源管理的即時性與彈性，為公共安全與環境永續奠定堅實基礎。