余師錦
摘 要:國家對管網(wǎng)的開放政策,輸油輸氣管道互聯(lián)互通將成為趨勢,無論是從農(nóng)村煤改氣到點供,村村通,還是長輸管道的輸送,燃氣管道的敷設(shè)將覆蓋所有山川、河流、高鐵、采空區(qū),隨著城市的擴張和建設(shè),長輸管道的高后果區(qū)(地震,山體滑坡,采空區(qū)塌陷等),第三方施工破壞都對管道造成巨大的威脅和隱患。那么如何快速發(fā)現(xiàn)預警及有效處置將成為解決防災減災的重點。
關(guān)鍵詞:人工智能(視頻識別技術(shù));遠程監(jiān)控系統(tǒng);長輸管道高后果區(qū);大數(shù)據(jù)進行決策;防災減災;應急搶險
0 前言
隨著管網(wǎng)運行時間的增加,管道腐蝕、焊口疲勞等各種不安全隱患增多,地震、山體滑坡,采空區(qū)塌陷等自然災害因數(shù)的不確定性,人工巡線存在不持續(xù),效率低,第三方施工破壞的不確定性,給管道運行安全帶來比較大的風險系數(shù),尤其是高后果區(qū)的管理,更將成為重點監(jiān)管的對象。隨著科技的發(fā)展,人工智能(視頻識別技術(shù))及數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)將使高后果區(qū)遠程監(jiān)控系統(tǒng)越來越集成及智能化。對于發(fā)生事故后的及時預警和應急救援處置將起到很大的幫助,減少人員傷亡和經(jīng)濟損失。
長輸管道高后果區(qū)是指管道泄漏后對公眾安全和環(huán)境造成較大不良影響的區(qū)域,高后果區(qū)發(fā)生事故后在前期報警啟動,和后期應急處置都要求快速及時,目前對高后果區(qū)還只停留在人工巡線的階段,下一步要在高后果區(qū)加裝視頻遠程監(jiān)控,通過遠程通信把視頻傳輸?shù)秸{(diào)控中心,通過值班人員查看,發(fā)生險情以后再人工上報和作出指令,對于一些復雜地段及惡劣的天氣,這些視頻通過人員判斷還存在誤差,所以,在這基礎(chǔ)上進一步改進,引進遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)(附加視頻識別技術(shù))以及相應控制系統(tǒng),開發(fā)一些配套模塊,使從預警到出警,都非??焖俣矣行?。
1 視頻識別技術(shù)
視頻識別技術(shù)就是通過算法和程序,生物虹膜識別技術(shù),對視頻的物理、生物進行識別,分析、計算、輸出結(jié)果,利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在高后果區(qū)或者城鎮(zhèn)燃氣密集區(qū),一些特殊自然災害環(huán)境特殊地段,進行加裝監(jiān)控,或者一些振動、移動、溫度等特殊傳感器,山區(qū)用太陽能電池板供電,通過通訊光纜,或者無線通訊(5G技術(shù)),通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)把現(xiàn)場的一些畫面數(shù)據(jù)實時采集回燃氣調(diào)控中心,這時如果僅憑值班員不間斷瀏覽視頻還不行,還處于低級階段,但是通過人工智能(視頻識別技術(shù))等輔助手段,通過對每個視頻的識別,分析,云計算和數(shù)據(jù)處理,能輸出一些決策,有些數(shù)據(jù)可以通過政府的氣象部門,環(huán)境監(jiān)測部門,規(guī)劃部門等實施協(xié)議共享,通過北斗衛(wèi)星能準確定位等,所有數(shù)據(jù)通過智慧大腦(處理器)后,能發(fā)現(xiàn)以下功能:①對于山體滑坡區(qū)域視頻能識別土壤或者物體移動、塌方等跡象;②視頻識別能動態(tài)發(fā)現(xiàn)進入該高后區(qū)的人員、車輛、施工機械的數(shù)量;③視頻識別技術(shù)能發(fā)現(xiàn)畫面里的火災或者煙霧等;④能實時監(jiān)測監(jiān)控區(qū)域的風速、天氣等環(huán)境因素。同時能輸出以下決策:①對該區(qū)域的人員通過視頻識別,手機號碼提取,對該區(qū)域人員發(fā)送進入高后果區(qū)的安全宣傳提示,提供應急逃生路線和風向等信息;②一旦發(fā)生險情能通過預先模塊集成發(fā)出預警,然后經(jīng)值班員確認后,啟動預案,發(fā)現(xiàn)信息到相關(guān)領(lǐng)導和應急搶險隊成員,能迅速集合前往目的地,同時事故地點相關(guān)初步信息也會發(fā)送到每個搶險隊員通訊機里面。
2 目前的搶險救援應急處置程序
能源管道建設(shè)逐步增多,管道的應急搶險救援將成為日益凸顯的問題,雖然目前有各自的責任主題進行演練,但是從救援方案到現(xiàn)場處置,組織分工還是有時效性,人的安排難免存在一些考慮因數(shù)不周,疲勞作業(yè)等因數(shù),但是隨著燃氣管網(wǎng)的智能數(shù)據(jù)建設(shè)的成熟和全面,將來用大數(shù)據(jù)進行決策將成為趨勢,這將為發(fā)生在不同時段不同地點的應急救援提供快速有效安排。
例如,目前對于長輸管道的高后果區(qū),城鎮(zhèn)燃氣的居民區(qū),對于發(fā)生第三方破壞,或者是自然災害,在第一時間的有效處置都非常必要,對于小型救援預案,大家則非常容易記住以及安排,但是對于大型救援項目,組織機構(gòu)的調(diào)遣,安排也需要很大的時間及財力支持。對于自然防災、綜合防范國家、企業(yè)都是用最大的人力、財力、物力保證,以人為本,從不計較成本,但是在這些特殊的作戰(zhàn)任務中,對于組織技術(shù)的改進,工作的安排,方案的制訂,將來也將是人工智能的一個體現(xiàn)。用大數(shù)據(jù)做決策,云計算,快速做出一個方案,再經(jīng)人工審核,將會大大提高效率。
3 遠程監(jiān)控系統(tǒng)(視頻識別技術(shù))與燃氣管網(wǎng)搶險的結(jié)合與開發(fā)
隨著燃氣管網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),結(jié)合GIS系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集分析,對于管道的地理位置,周圍環(huán)境,關(guān)鍵因數(shù),材質(zhì),管材特性都進行一個詳細的采集,制作成模塊,管線的運行壓力,溫度、流量,介質(zhì)等都進行詳細的采集成運行模塊,將能進行救援的人員姓名、工種、技術(shù)能力、年齡等編制成作業(yè)人員庫模塊,設(shè)計特種作業(yè)持證上崗,將應急物資、材料編制成另一模塊,將方案反復人工研討,形成組合的機制,就像預案中的分為通訊組、搶險組、警戒組、滅火組、善后組、后勤保障組等,各個組分別由各個模塊組成,每個員工都帶有可植入技術(shù)的芯片或者手持終端PC機,通訊設(shè)備等,一旦發(fā)生險情,這套人工智能系統(tǒng)將會快速采集到數(shù)據(jù),形成一個初步方案,然后經(jīng)主要分管領(lǐng)導審核后自動進行任務分配,人員調(diào)遣,尤其在人員疏散,周圍警戒,起了很大作用,根據(jù)前期部署在管道周圍的數(shù)據(jù),分析動態(tài)在管道周圍的人員讓其進口疏散撤離,給大量群總疏散,節(jié)約了不少時間,同時給作業(yè)人員提供大量數(shù)據(jù)參考,現(xiàn)場實時情況、人員到位情況、奔赴救援中的外界環(huán)境因數(shù)的狀態(tài)及有何影響等,關(guān)鍵時刻,需要勘察,探測甚至可以結(jié)合無人飛機,以保證人員的安全。
4 對險情的預警及應急搶險的優(yōu)化
隨著模塊化集成,針對各不同的方案,進行最優(yōu)化,將在時間、空間上節(jié)約成本,而且能快速有效的進行溝通,這為將來所有管道集成一個大系統(tǒng)又進一步提高了運行效率,通過這系統(tǒng)能提前預防突發(fā)的一些自然災害,預警及時,能提前做好一些應急搶險工作,同時也提高了組織搶險救援的能力。
5 結(jié)束語
在科技技術(shù)日益更新的時代,隨著智慧城市的建設(shè)、萬物互聯(lián)的今天,應用大數(shù)據(jù)進行決策,云計算等高速發(fā)展的環(huán)境,隨著油氣管網(wǎng)敷設(shè)的逐漸增多,安全問題越來越重視,人民的生命安全和財產(chǎn)保護也提高一個新的高度,發(fā)生一個事故的損失代價讓多少家庭破碎,讓企業(yè)經(jīng)濟不堪重負,甚至破產(chǎn),所以,人工智能新技術(shù)將在油氣領(lǐng)域的安全生產(chǎn),自然防災,綜合防范領(lǐng)域有著相當大的作用,維護社會穩(wěn)定和人民和諧美好的生活提供了有力保障。
參考文獻:
[1] GB32167-2015.油氣輸送管道完整性管理規(guī)范[S].中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會,2015.
[2](德)施瓦布,李箐(譯).第四次工業(yè)革命[M].北京:中信出版社,2016.
[3]李開復.李開復談AI人工智能[Z].北京磨鐵數(shù)盟信息技術(shù)有限公司,2019.