AI驅(qū)動,燃氣安全邁向“智管”

5月30日,新奧集團客戶體驗中心,講解員講解企業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)和人工智能構(gòu)建的全場景數(shù)智化安全管理體系。本報記者 李冬云攝
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燃氣供應,是一項復雜龐大的系統(tǒng)工程。隨著人工智能的發(fā)展,燃氣安全管理也逐漸從“人管”邁向“智管”。
廊坊新奧燃氣有限公司(以下簡稱“廊坊新奧燃氣”)與新奧集團旗下新智認知聚安網(wǎng)(以下簡稱“聚安網(wǎng)”)合作共創(chuàng),依托數(shù)智化技術(shù),以物聯(lián)網(wǎng)感知設備為神經(jīng)末梢,人工智能算法為決策大腦,構(gòu)建起全場景數(shù)智化安全管理體系,這一體系為燃氣管網(wǎng)、工程、戶內(nèi)、廠站等核心業(yè)務場景注入智能基因,推動燃氣安全管理邁入智能時代。
人工智能在燃氣安全管理領域,是如何發(fā)揮作用的?讓我們走進廊坊新奧燃氣智能運營中心一探究竟。
■ 實時值守的“哨兵”
——前端風險精準識別
5月29日12時58分,廊坊新奧燃氣智能運營中心智能大屏上彈出一條告警信息:廊坊市區(qū)創(chuàng)業(yè)路維特根食堂附近一臺調(diào)壓器出口壓力異常。
隨即,系統(tǒng)自動派發(fā)工單給負責該區(qū)域的員工,并開啟自動外呼功能。員工接到電話,13時26分到達現(xiàn)場處置問題,查找到告警原因是天氣炎熱引起的管道漲壓。13時57分,隱患處置完畢,調(diào)壓器出口壓力恢復正常,告警信息解除。
像這樣的告警信息,該中心每天都會收到幾十條。能夠如此及時發(fā)現(xiàn)隱患,要得益于加裝在燃氣管線上的“哨兵”——智能物聯(lián)設備。
5月29日,記者在廊坊新朝陽廣場附近看到一臺燃氣調(diào)壓柜。廊坊新奧燃氣綜合維護員喬東星介紹,燃氣在這里從中壓轉(zhuǎn)為低壓,之后傳輸給附近20余家使用燃氣的工商戶。
“這就是我們的‘哨兵’之一。”喬東星打開燃氣調(diào)壓柜柜門,指著一臺家用電表大小的黃色設備說,“它名為無線智能壓力監(jiān)測儀,可以每5分鐘向智能運營中心上傳一次管道壓力值數(shù)據(jù)。”
此前發(fā)出“調(diào)壓器出口壓力異常”告警信息的,就是這種設備。目前,廊坊市區(qū)已經(jīng)加裝了3200多臺無線智能壓力監(jiān)測儀,今年底要增加到4000臺,實現(xiàn)必要區(qū)域全覆蓋。
“過去沒有它們,我們一個月檢查一次調(diào)壓器。但檢查期間畢竟有時間空檔,如果出現(xiàn)壓力降低,很難及時發(fā)現(xiàn),往往是商戶停氣了,我們才能做出反應。”喬東星說。
燃氣經(jīng)過調(diào)壓器,順著黃色管線,一路傳輸至新朝陽廣場海底撈火鍋店等商戶的后廚。
“這是燃氣遠傳報警器,這是電磁式燃氣緊急切斷閥。”喬東星指著海底撈后廚燃氣設備間的兩臺儀器說,“它們都和智能運營中心連著呢,哪怕有燃氣微泄漏,沒等商戶發(fā)現(xiàn),我們就先接到告警上門了。”
廊坊新奧燃氣轄域內(nèi)的燃氣管線有3600余公里。要隨時感知管線異常,及時發(fā)現(xiàn)并處置風險,僅靠上百名巡檢員定期巡檢遠遠不夠,這些智能“哨兵”則成為巡檢員的得力助手。
除了這些儀器,還有地下閥門井內(nèi)的井室燃氣泄漏檢測儀,深埋地下檢測管網(wǎng)銹蝕情況的智能陰保數(shù)據(jù)采集儀,它們藏在城市各個角落,時刻監(jiān)控著燃氣運行狀況。僅2025年至今,智能物聯(lián)設備就多次立大功,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)9起真實的管網(wǎng)燃氣泄漏隱患。
還有一類智能“哨兵”,布設在空中制高點,可以以一敵百。
5月30日16時,廊坊新奧燃氣液化天然氣應急調(diào)峰儲備站內(nèi),管網(wǎng)交錯中,最顯眼的是一個20多米高、白色圓柱形、容量1萬立方米的液化天然氣儲罐。
智能“哨兵”——防爆激光甲烷泄漏監(jiān)測系統(tǒng)(也稱“激光云臺”),就布設在罐頂?shù)闹聘唿c上。它的激光探頭360度轉(zhuǎn)動,全天候監(jiān)測儲備站的燃氣安全。
“儲備站內(nèi)設備零部件多達上千個,運到這里的天然氣在未加臭之前無色無味,過去只能通過人工巡視結(jié)合固定的燃氣探頭排查,現(xiàn)在只需2臺激光云臺,15分鐘就可以把占地80畝的儲備站巡檢一遍,而且比人工監(jiān)測精度提高50倍。”儲備站經(jīng)理張金柏說。
廊坊新奧燃氣大規(guī)模引入智能物聯(lián)設備,始于2022年。至今,廊坊市區(qū)的燃氣管網(wǎng)已經(jīng)加裝了各類智能物聯(lián)設備7000多臺,它們可以實時將城市燃氣管網(wǎng)的流量、壓力、溫度和泄漏等運行數(shù)據(jù)傳輸給智能運營中心。
“這些‘哨兵’全天值守,及時精準識別前端風險,讓安全隱患的發(fā)現(xiàn),從有延時到無延時,巡檢員的工作,從等問題出現(xiàn)再解決問題,變?yōu)橹鲃优懦[患,減少問題發(fā)生。”廊坊新奧燃氣智能運營中心管網(wǎng)示險工程師支明亮說。
■ 鐵面無私的“監(jiān)工”
——中端處置智能協(xié)同
5月29日16時,廊坊銀河北路新奧第一液化天然氣加氣站附近,廊坊新奧燃氣一處施工作業(yè)區(qū)拉起了紅色警戒線,幾名員工頭戴安全帽,身著工作服,正在進行管網(wǎng)盲段動火作業(yè)。
廊坊新奧燃氣副總經(jīng)理龐雪東是此次施工作業(yè)的現(xiàn)場總指揮。不過,現(xiàn)場還有一名智能“監(jiān)工”,就是他胸前佩戴的名為“慧眼”的智能設備。
這位智能“監(jiān)工”可謂鐵面無私,它不僅可以把現(xiàn)場作業(yè)視頻實時傳輸給智能運營中心,讓示險工程師在后臺監(jiān)督并與前方作業(yè)人員實時對講,還可以智能識別現(xiàn)場作業(yè)人員是否按標準作業(yè),如未佩戴安全帽或有行人闖入,它會立即告警。
“這家伙連我都一起監(jiān)督,如果我走到作業(yè)點50米以外,它馬上告警。”龐雪東說。
工程場景,也是人工智能參與的燃氣安全核心場景之一。
如今,廊坊新奧燃氣通過慧眼、球機、智能安全帽等智能物聯(lián)設備,與智能運營中心協(xié)同聯(lián)動,很大程度解決了作業(yè)審批手續(xù)不齊全、安全技術(shù)交底不到位、現(xiàn)場操作不合規(guī)等常見痛點,實現(xiàn)了燃氣危險作業(yè)全過程實時監(jiān)測和示險。
燃氣安全監(jiān)管,最難監(jiān)管的不是管網(wǎng)本身,而是參與管網(wǎng)巡檢、維修、施工的人。而“盯人”,正是智能“監(jiān)工”最擅長的。
5月23日,智能運營中心收到一條來自智能“監(jiān)工”的告警信息:一名焊工有2次在30分鐘內(nèi)跨項目連續(xù)焊接的情況,工地間距超過2公里,最遠達12.2公里。
智能“監(jiān)工”通過作業(yè)時間和作業(yè)點位推斷,很可能有一名沒有焊工資質(zhì)的人,冒用了這名焊工的賬號違規(guī)作業(yè)。
這樣的漏洞,如果單純靠人去監(jiān)督是很難的。而對于智能“監(jiān)工”,就是根據(jù)預設好的標準做一道簡單的算數(shù)題,很簡單。2024年,廊坊新奧燃氣通過智能“監(jiān)工”抓出50多次冒用焊工證的違規(guī)操作。
類似難以人為排查的漏洞,還有巡檢員在入戶巡檢工作中偷懶,比如“一照多用”,拿過去巡檢的老照片充數(shù)。
這根本逃不過智能“監(jiān)工”的法眼,它可以對庫存照片進行場景比對,讓高度相似的照片,根本無法上傳到巡檢系統(tǒng)。
“人的工作能力、責任心有差距,面對的環(huán)境、設備也有差異,許多漏洞單純依靠人根本堵不住,只有引入智能交互,才能及時示險,更大程度消除隱患。”廊坊新奧燃氣總經(jīng)理章秋娟說。
在智能運營中心投運之前,當天應處理而未處理的工單,會在第二天以日報的形式上報。而現(xiàn)在,到時間但未處理的工單,會依據(jù)重要程度隨時自動“升級”上報給上一級負責人。
“我可以隨時在手機上查看當前需要重點關(guān)注的問題工單,并及時安排處置。”章秋娟說,這讓她即便坐在辦公室,也能很踏實。
“看得見、知重點、有人管”,這正是新奧建設全場景數(shù)智化安全管理體系要實現(xiàn)的目標。
人工智能除了扮演“監(jiān)工”角色,還是經(jīng)驗豐富的“老師傅”。在員工處理實際問題時,人工智能可以提供經(jīng)驗協(xié)同。
這位“老師傅”,就是聚安網(wǎng)基于新奧30余年安全運營經(jīng)驗打造的智能助手“安全智伴”。依托先進的大模型技術(shù),“安全智伴”整合海量安全知識與前沿智能分析能力,為各類人員提供多維度、長周期的交互與決策支持。
“這位‘老師傅’,對于剛加入團隊的新手員工來說,是個非常有用的學習平臺。過去遇到難題,大家要把身邊工友問個遍,現(xiàn)在‘安全智伴’幾秒鐘就能給出專業(yè)答案。”聚安網(wǎng)聯(lián)席總經(jīng)理趙英說。
■ 海量學習的“學霸”
——后端知識持續(xù)進化
5月30日上午,聚安網(wǎng)廊坊總部,技術(shù)負責人朱平正在和同事們一起訓練安全大模型。
朱平上傳照片,并給安全大模型“出題”——你是一位戶內(nèi)燃氣安全方面的專家,基于給定的圖片,嚴格判斷圖片中是否存在使用非天然氣專用軟管的隱患。
“ 昨天一天,安全大模型像這樣判斷了3萬多張照片的安全隱患,從去年年初到現(xiàn)在,它已經(jīng)累計學習了幾十萬張圖片,對幾億張圖片進行了風險隱患分析判斷。”朱平說。
安全大模型,是智能運營中心這個決策大腦的底層架構(gòu)。大腦能聰明到什么程度,取決于安全大模型這個“學霸”學到什么程度。
現(xiàn)在,朱平和同事們的目標之一,是教會安全大模型準確識別圖像中的燃氣安全隱患。
“這是一個戰(zhàn)線很長的學習過程。因為與數(shù)據(jù)相比,圖像中場景的復雜程度,超乎我們想象。”朱平拿第三方施工隱患的智能發(fā)現(xiàn)舉了一個例子。
第三方施工項目有時會存在破壞燃氣管線的風險隱患,傳統(tǒng)的解決辦法是依靠工人巡視,但效率低,且可能發(fā)現(xiàn)不及時。
2024年,聚安網(wǎng)與廊坊新奧燃氣合作共創(chuàng),針對廊坊臨空經(jīng)濟區(qū)第三方施工場景,依法依規(guī)共享共用城市攝像頭,實現(xiàn)了該區(qū)燃氣管線分布區(qū)域影像的實時獲取。
“我們想讓安全大模型學習判斷影像中是否存在第三方施工,最終實現(xiàn)用‘天眼’替代人眼巡視。”朱平說,他們從每10分鐘視頻中抽一幀圖像,讓安全大模型去判斷。
起初,安全大模型誤報率非常高,準確率不足15%。一名城市保潔員在管線附近多停留一會兒、一輛施工作業(yè)車路過,大模型都會告警。
“施工作業(yè)車的樣式、施工土堆的形態(tài)、施工圍擋板的顏色、施工人員著裝的特點……這些主體呈什么樣才能判定為有隱患,這些經(jīng)驗,存在于一線巡線員的大腦里,但我們并不清楚。”朱平說。
于是,朱平帶著算法工程師們到廊坊臨空經(jīng)濟區(qū)走訪了30多位巡線員,現(xiàn)場收集經(jīng)驗,再把這些經(jīng)驗灌輸給安全大模型。
經(jīng)過一輪輪灌輸、訓練、再灌輸、再訓練的持續(xù)迭代,目前,安全大模型對第三方施工隱患判定的準確率已經(jīng)提升至89%,今年年底的目標是提升到95%。
廊坊臨空經(jīng)濟區(qū)已敷設137.84公里燃氣管線,如今,安全大模型每10分鐘便可完成一次全線巡視,巡線員巡線頻率已由1天一巡降低為3天一巡。
燃氣工商戶、民用戶的戶內(nèi)安全隱患識別,安全大模型也進行了海量圖像的學習訓練,目前,準確率已經(jīng)達到82%。
今年年初,“安全智伴”上線了“秒拍識隱患”功能,發(fā)動群眾的力量,查找身邊的燃氣安全隱患。用戶可以拍幾張戶內(nèi)燃氣管線的照片上傳到“安全智伴”,系統(tǒng)就能自動識別隱患存在與否。
要讓智能運營中心的決策大腦越來越聰明,就要將行業(yè)專家知識經(jīng)驗源源不斷地注入,并轉(zhuǎn)化為人工智能可執(zhí)行的算法規(guī)則。
為此,聚安網(wǎng)在“新智聚安”小程序中建立了專家智庫,社會各領域安全專家都可以入駐智庫,一起沉淀專家經(jīng)驗,共創(chuàng)智能能力。
“這場由人工智能驅(qū)動的燃氣安全管理革命,正讓‘看不見’的科技力,轉(zhuǎn)化為‘摸得著’的安全感。”趙英說。
記者感言
智能聯(lián)防,還需多方形成合力
燃氣安全,關(guān)乎千家萬戶生命財產(chǎn)安全。
隨著城市化進程加快和燃氣管網(wǎng)規(guī)模擴大,僅靠單一主體難以實現(xiàn)全面防控。政府、企業(yè)、公眾需形成合力,通過智能化手段構(gòu)建協(xié)同治理體系,共同提升燃氣安全管理水平。
5月20日,第29屆世界燃氣大會在北京舉行。在新奧的展區(qū)內(nèi),城市安全風險智能地圖受到眾多業(yè)內(nèi)人士關(guān)注。
地圖上,城市的燃氣管道氣企業(yè)、加氣企業(yè)、瓶裝氣企業(yè)實現(xiàn)一網(wǎng)統(tǒng)管,各個企業(yè)的輸配設施、人員情況、實時告警和督辦情況可以一屏全覽。
新奧集團旗下新智認知聚安網(wǎng)聯(lián)席總經(jīng)理趙英介紹,城市安全風險智能地圖是聚安網(wǎng)為城市不同安全履職角色構(gòu)建的智能賦能產(chǎn)品,它通過整合多方數(shù)據(jù),智能評估風險,以動態(tài)可視化形式為政府和企業(yè)不同角色提供個性化的風險監(jiān)測、預警及決策支持。
通過城市安全風險智能地圖,政府監(jiān)管部門可實時掌握區(qū)域安全態(tài)勢,動態(tài)調(diào)整監(jiān)管策略,提升監(jiān)管效率和決策科學性;燃氣企業(yè)能基于地圖生成的風險預警,精準制定隱患整改計劃,防范安全風險。
“為了讓風險評估更精準,讓安全大模型越來越聰明,我們也在和政府相關(guān)部門對接合作,希望能依法依規(guī)共享共用部分公共數(shù)據(jù),提升事故預測能力。”趙英說。
人工智能,讓企業(yè)和居民用戶也有了參與燃氣安全防控的平臺渠道。
在展會現(xiàn)場的“隱患隨手拍”小程序互動體驗區(qū),參觀者舉起手機拍攝展廳內(nèi)搭建的戶內(nèi)燃氣設施場景,系統(tǒng)即可通過安全大模型戶內(nèi)識圖能力,自動識別軟管私接、設備安裝不規(guī)范等30余類隱患。
“針對隱患,系統(tǒng)將自動生成整改任務,推送至所屬企業(yè)。政府端實時跟蹤處置進度,對超期未整改的隱患,系統(tǒng)自主自動督辦。”趙英說,目前,這一模式已在我省廊坊、石家莊等多地落地實踐。
2000年前后,天然氣開始在我國普及,按照管道、廠站等系統(tǒng)的設計年限30年計算,如今正是行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵期、隱患治理陣痛期,也為數(shù)智化技術(shù)提供了廣闊應用前景。
“我們希望通過AI賦能,構(gòu)建‘看得見、知重點、有人管’的常態(tài)化防控網(wǎng)絡,加速形成政企民協(xié)同聯(lián)動的城市燃氣安全治理體系。”趙英說。
文章來源于互聯(lián)網(wǎng):AI驅(qū)動,燃氣安全邁向“智管”