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一直以来,油气管道长输管线安全问题突出,特别是打孔盗油、施工等第三方破坏现象屡禁不绝,传统安全防控手段已难以做到实时高效监控、全方位覆盖防护。中国铁塔股份有限公司山东省分公司“基于人工智能的能源管道智慧高点监控项目”,利用AI监测构建的“天眼监控网络”,通过赋予管道“智慧”,实现了实时监控管道周边环境、适时做出合理预判、及时采取措施应对等功能,有效解决了长期困扰油气管道防控监管上的难题,为确保油气运输安全和公共安全提供了有力的技术支撑。
1.基本构成
管道智慧监控系统依托铁塔公司的通信铁塔挂载摄像头,由前端子系统、传输系统和监控中心系统三部分组成。
(1)前端子系统:为视频采集系统,由实现各种采集功能的摄像机组成。包括可见光、夜视、透雾、热成像等功能。
(2)传输系统:即数据传输网络链路,由光缆、杆路、管道、交换机等组成。根据摄像机数据传输需求,配置10M-20M带宽有线网络。
(3)监控中心系统平台:是油气管道智慧监控系统的核心,负责对回传视频进行24小时不间断的分析、提示、预警、决策等。主要包含AI监测识别系统和大数据分析平台。
2.运行原理
针对管道周边环境情况以及需要发现的业务场景,创新采用了AI深度学习检测模型。利用大数据流计算分析实时行为,建立大规模数据集,训练针对特别场景的识别模型,并引入模型的自学习更新机制,对管道周边进行安全隐患的定位和及时响应能力。
基于管道周边场景,定制化选用远距离昼夜监控摄像机,全天候、实时、高效地利用机器学习技术,对管线周边的第三方施工、重车碾压、违章占压、管道打孔、盗油等场景特征(车辆、人员等关联目标的行为、开工动土的场景)进行智能监测；基于地理信息系统(GIS)和管控业务终端,进行报警地点定位和出警任务派发。
3.实现效果
系统所具备的监控对象辨别能力、异常行为判断能力、恶劣环境识别能力等所涉及的多项技术在全行业已达到领先技术。
(1)监控对象辨别能力:使用人工智能深度学习算法,能够在摄像头转动过程中,分辨出人员和各类车辆。对于车辆能够准确区分卡车、铲车、挖掘机、小车、客车、罐车、皮卡、面包车、自行车、三轮车、摩托车等。
(2)异常行为判断能力:大数据分析系统会实时根据人工智能图像识别结果,分析目标图片中需要检测的异常目标,抓住“时间”因素,对人员和指定目标在同一位置产生的异常行为进行告警。
(3)恶劣环境识别能力:目前已完成的有白天夜晚激光夜视告警、夜晚红外摄像头告警,尤其是在茂密的树林中也能很好地识别出目标。针对不同的应用场景,包括雨天、雾霾天、大风天等特殊天气都可以进行告警,从而实现24小时不间断地对输油管线进行全天时、全天候、高效率的保护。
(记者 左丰岐 通讯员 缪久田 盖橙程 于天一整理)
1.基本构成
管道智慧监控系统依托铁塔公司的通信铁塔挂载摄像头,由前端子系统、传输系统和监控中心系统三部分组成。
(1)前端子系统:为视频采集系统,由实现各种采集功能的摄像机组成。包括可见光、夜视、透雾、热成像等功能。
(2)传输系统:即数据传输网络链路,由光缆、杆路、管道、交换机等组成。根据摄像机数据传输需求,配置10M-20M带宽有线网络。
(3)监控中心系统平台:是油气管道智慧监控系统的核心,负责对回传视频进行24小时不间断的分析、提示、预警、决策等。主要包含AI监测识别系统和大数据分析平台。
2.运行原理
针对管道周边环境情况以及需要发现的业务场景,创新采用了AI深度学习检测模型。利用大数据流计算分析实时行为,建立大规模数据集,训练针对特别场景的识别模型,并引入模型的自学习更新机制,对管道周边进行安全隐患的定位和及时响应能力。
基于管道周边场景,定制化选用远距离昼夜监控摄像机,全天候、实时、高效地利用机器学习技术,对管线周边的第三方施工、重车碾压、违章占压、管道打孔、盗油等场景特征(车辆、人员等关联目标的行为、开工动土的场景)进行智能监测；基于地理信息系统(GIS)和管控业务终端,进行报警地点定位和出警任务派发。
3.实现效果
系统所具备的监控对象辨别能力、异常行为判断能力、恶劣环境识别能力等所涉及的多项技术在全行业已达到领先技术。
(1)监控对象辨别能力:使用人工智能深度学习算法,能够在摄像头转动过程中,分辨出人员和各类车辆。对于车辆能够准确区分卡车、铲车、挖掘机、小车、客车、罐车、皮卡、面包车、自行车、三轮车、摩托车等。
(2)异常行为判断能力:大数据分析系统会实时根据人工智能图像识别结果,分析目标图片中需要检测的异常目标,抓住“时间”因素,对人员和指定目标在同一位置产生的异常行为进行告警。
(3)恶劣环境识别能力:目前已完成的有白天夜晚激光夜视告警、夜晚红外摄像头告警,尤其是在茂密的树林中也能很好地识别出目标。针对不同的应用场景,包括雨天、雾霾天、大风天等特殊天气都可以进行告警,从而实现24小时不间断地对输油管线进行全天时、全天候、高效率的保护。
(记者 左丰岐 通讯员 缪久田 盖橙程 于天一整理)