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        云廬科技:安防+AI背后的故事

        2019-03-27 11:55:38
        中國(guó)信息化周報(bào) 2019年6期
        關(guān)鍵詞:華為建筑物傳感器

        云廬科技結(jié)合華為云EI開(kāi)發(fā)的系統(tǒng),可以通過(guò)分析和識(shí)別,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,在結(jié)構(gòu)可能發(fā)生危險(xiǎn)的萌芽狀態(tài)提前預(yù)警,為施工和運(yùn)維部門(mén)提供數(shù)據(jù)與信息的支撐。云廬科技大概采用了華為云50余項(xiàng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)模塊,所有的服務(wù)都是基于華為云服務(wù)運(yùn)行。云廬科技使用了包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)在內(nèi)的中間件,以及ModelArts的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、圖象識(shí)別等各種平臺(tái)。云廬科技基于華為云EI開(kāi)發(fā)了如下應(yīng)用場(chǎng)景:

        場(chǎng)景一:數(shù)據(jù)采集。例如可以采用一個(gè)光纖傳感器,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉O(shè)備,再接到現(xiàn)場(chǎng)主機(jī),傳到云上,整個(gè)部署非常麻煩而且成本高昂。隨著萬(wàn)物互聯(lián)趨勢(shì)的不斷加深,云廬科技采用華為的IoT模塊可以使其接入更加便捷。采用華為的邊緣計(jì)算模塊,使數(shù)據(jù)得到及時(shí)處理。而且,通過(guò)華為的邊緣端可以接入多種傳感器的數(shù)據(jù),一機(jī)多用。隨著邊、端和云的協(xié)同,整個(gè)設(shè)備的成本下降70%以上,系統(tǒng)響應(yīng)速度提高了2倍。通過(guò)華為的邊緣計(jì)算模塊,可以使無(wú)效的數(shù)據(jù)量傳輸減少三分之二,使有效的數(shù)據(jù)量傳輸提高50%以上。

        場(chǎng)景二確保數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)采集的整個(gè)過(guò)程中,參與的部門(mén)眾多,人員復(fù)雜,生命周期長(zhǎng),而且面臨頻繁的各種變更,保證數(shù)據(jù)信息和實(shí)物信息的一致性,是一大挑戰(zhàn)。云廬科技基于華為區(qū)塊鏈平臺(tái),將圖紙、合同等通過(guò)區(qū)塊鏈統(tǒng)一分發(fā),使從業(yè)主、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維等各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和內(nèi)容保持統(tǒng)一。

        場(chǎng)景三結(jié)構(gòu)健康預(yù)測(cè),這其中,云廬科技最想利用的是及時(shí)得到建筑物的信息,如果某個(gè)建筑物有壞點(diǎn),希望及時(shí)更換,以避免事故的發(fā)生。所以,需要對(duì)建筑物的壽命和健康狀況進(jìn)行有效預(yù)測(cè),正如人不能兩次踏入同一條河流,建筑物的承載力也是隨著時(shí)間的變化而變化的?;趯?shí)測(cè)的環(huán)境荷載,如風(fēng)、溫度等,結(jié)合結(jié)構(gòu)真實(shí)的響應(yīng)情況,進(jìn)行剛度矩陣的修正。這個(gè)過(guò)程可以以系統(tǒng)的總體矩陣為修正的對(duì)象,也可以以設(shè)計(jì)參數(shù),如密度、彈性模量、約束條件等作為對(duì)象,得到建筑物當(dāng)前承載能力的真實(shí)狀態(tài)。云廬科技再通過(guò)能預(yù)測(cè)得到的,如風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度等因素,就可以對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行真正意義上的預(yù)測(cè)。在華為云機(jī)器學(xué)習(xí)工程師的幫助下,可實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度接近90%。

        場(chǎng)景四:施工規(guī)范自動(dòng)監(jiān)測(cè)

        場(chǎng)景四是施工規(guī)范自動(dòng)監(jiān)測(cè)。隨著建筑工業(yè)化的發(fā)展,現(xiàn)在有很多新型建筑形式產(chǎn)生,比如我們稱為住宅產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)。它是一種裝配式的,不在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑,把構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝。住宅產(chǎn)業(yè)化是現(xiàn)在比較成熟的產(chǎn)業(yè),已經(jīng)在很多發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了應(yīng)用。我國(guó)已明確提出到2020年,裝配建筑占新建建筑的比例要達(dá)到20%以上,2025年要達(dá)到50%以上。這個(gè)行業(yè)會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展,蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)商機(jī),也肯定會(huì)有一些急需解決的技術(shù)難題。

        比如,怎么保證上下樓板在貫通的過(guò)程中得到強(qiáng)度的保證,這就要求所有的灌漿孔都要灌滿,以前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的照片要人來(lái)識(shí)別,效率非常低,我們基于華為云ModelArts的深度學(xué)習(xí)圖象識(shí)別模塊,可以對(duì)灌漿孔的圖片進(jìn)行有效的識(shí)別,判斷出哪些是灌滿的、哪些是未灌滿的、哪些是穿線管道。通常,上傳一百?gòu)埇F(xiàn)場(chǎng)圖片就可以進(jìn)行有效的識(shí)別,有效識(shí)別率接近80%,這種工作可以使檢查部門(mén)的效率提升50%以上,同時(shí)使施工的差錯(cuò)率降低30%。

        場(chǎng)景五:結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別

        場(chǎng)景五是結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別。以一個(gè)體育場(chǎng)館的建筑為例,隨著時(shí)間的發(fā)展,它會(huì)受到疲勞、腐蝕以及老化的影響,這個(gè)建筑不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些損傷點(diǎn)。我們?cè)趺凑业竭@些損傷的部位,并且定義出損傷的情況,是比較重要的任務(wù)。另外,在建筑物上布設(shè)傳感器,只是布設(shè)了一部分。這是因?yàn)閭鞲衅鞑荚O(shè)不能影響結(jié)構(gòu)物原有的結(jié)構(gòu)性能,而且出于經(jīng)濟(jì)的考慮不可能布設(shè)得特別多。所以,我們需要布置盡可能少的傳感器,又要盡可能得到真實(shí)的建筑物性能情況,這要求我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行力學(xué)反演和損傷識(shí)別。

        以前的應(yīng)用大部分都是針對(duì)幾根桿件或者幾塊板識(shí)別,通過(guò)華為云ModelArts,我們現(xiàn)在可以識(shí)別相對(duì)復(fù)雜的損傷?;谌A為云的EI平臺(tái),我們可以使力學(xué)仿真效率提升100倍,真正實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到本質(zhì)、從局部到整體、從監(jiān)測(cè)到預(yù)測(cè)的整個(gè)過(guò)程的識(shí)別。

        在未來(lái),我們希望拓展低能耗、低成本的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,以提升運(yùn)維管理的效率和降低成本;我們希望開(kāi)發(fā)合理的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)平臺(tái),將安全隱患消滅于初期,為智慧城市和智慧交通的發(fā)展添磚加瓦;我們希望打造工程健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)平臺(tái),促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展。概括而言,云廬科技希望攜手華為云EI共同守護(hù)美好安全的生活。

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