單克 安成名 朱國(guó)忠 張浩 孟偉 楊光

深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司

摘要：燃?xì)庖兹家妆�的特性決定了燃?xì)夤艿朗遣蝗莺鲆暤奈ｋU(xiǎn)源，近期接連發(fā)生的燃?xì)馐鹿式o燃?xì)庑袠I(yè)安全敲響了警鐘。將大數(shù)據(jù)分析、人工智能及5G通訊等新一代信息技術(shù)與燃?xì)獍踩�管理技術(shù)相融合，提出燃?xì)馐鹿暑A(yù)防管控技術(shù)研究方法，以期為保障燃?xì)夤艿腊踩�運(yùn)行提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夤艿溃灰兹家妆�；大�?shù)據(jù)分析；人工智能；5G通訊技術(shù)；事故預(yù)防

湖北十堰“6·13”重大燃?xì)獗�炸事故造�?6人死亡，138人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失約5395.41萬元。事故暴露出腐蝕防護(hù)技術(shù)落后、違規(guī)建設(shè)改造、隱患排查整改不落實(shí)、應(yīng)急處置不當(dāng)、物業(yè)安全管理混亂等諸多教訓(xùn)和短板[1]。隨后，接連發(fā)生沈陽(yáng)“10·21”燃?xì)獗�燃事故、大連“10·24”燃?xì)忾W爆事故等，給燃?xì)庑袠I(yè)安全敲響了警鐘。

作為城市地下生命線工程的重要組成部分，燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施的發(fā)展?fàn)顩r標(biāo)志著城市的現(xiàn)代化程度[2-4]。燃?xì)庖兹家妆�的特性決定了燃?xì)夤艿朗遣蝗莺鲆暤闹卮笪ｋU(xiǎn)源，第三方損壞、管理不當(dāng)?shù)仍�因可能�?huì)導(dǎo)致燃?xì)夤艿榔茡p泄漏，引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故。加之燃?xì)夤艿蓝辔挥谌丝诔砻軈^(qū)域，一旦發(fā)生事故，極易造成嚴(yán)重的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及供氣中斷等后果[5-7]。 據(jù)《全國(guó)燃?xì)馐鹿史治鰣?bào)告（2020）》[8]披露：2020年全國(guó)（不含港澳臺(tái)）共發(fā)生燃?xì)馐鹿?15起，共造成92人死亡、560人受傷。  

將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能及5G通訊等“新一代信息技術(shù)”與“傳統(tǒng)安全管理手段”融合，以期全面提升燃?xì)夤芫W(wǎng)安全管理智慧化水平，提高管理效率，降低運(yùn)行成本，保障安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1  管網(wǎng)健康安全狀態(tài)評(píng)估

圍繞高壓、次高壓、中壓燃?xì)夤芫�，構(gòu)建安全監(jiān)測(cè)及管控關(guān)鍵指標(biāo)，根據(jù)管網(wǎng)的缺陷數(shù)量、防腐層狀況、陰保系統(tǒng)狀況、地質(zhì)災(zāi)害敏感點(diǎn)、管材基礎(chǔ)信息、壓力溫度流量數(shù)據(jù)（管道壓力、溫度傳感器對(duì)接）等數(shù)據(jù)，定量評(píng)估管網(wǎng)健康安全狀態(tài)。某典型燃?xì)夤芫�于2010年1月投入使用，沿途經(jīng)過山地、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)田等，穿越公路、鐵路、河流，全長(zhǎng)69.8公里。管道設(shè)計(jì)壓力為1.6 MPa，工作壓力為1.4 MPa，管道規(guī)格為Φ510 mm×7.9 mm，材質(zhì)為X52鋼，防腐層為3PE。將評(píng)估結(jié)果繪制成安全狀態(tài)分布圖，可指出影響該燃?xì)夤芫�健康安全狀態(tài)的主要危害因素，如圖 1所示。

將燃?xì)夤芫W(wǎng)健康安全狀態(tài)評(píng)估結(jié)果疊加到智慧燃?xì)鈹?shù)據(jù)底座上，通過一屏感知系統(tǒng)直觀地呈現(xiàn)管道潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，能夠使決策者和管理者實(shí)時(shí)掌控所轄管道安全狀態(tài)，如圖 2所示。

圖 2 管網(wǎng)健康安全狀態(tài)呈現(xiàn)

2  場(chǎng)站AI視頻監(jiān)控

利用邊緣計(jì)算算法，開發(fā)場(chǎng)站AI視頻監(jiān)控，如圖 3所示，實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)站、儲(chǔ)備庫(kù)、調(diào)壓站等場(chǎng)景的實(shí)時(shí)監(jiān)控。人員裝備圖像識(shí)別系統(tǒng)利用最新的深度學(xué)習(xí)與人工智能技術(shù)，結(jié)合后臺(tái)工單信息，關(guān)聯(lián)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)工作人員的不安全行為，如：不穿工裝、不佩戴安全帽、吸煙或打電話，裝車未設(shè)置警示牌等，為安全員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督提供有力保障。通過對(duì)區(qū)域智能檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)的布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三方施工人員行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警管理等，如圖 4所示。使得管理者能夠及時(shí)、高效地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管控，杜絕現(xiàn)場(chǎng)不安全行為，避免事故發(fā)生。

圖 3 場(chǎng)站AI視頻監(jiān)控

圖 4 場(chǎng)站內(nèi)不安全行為預(yù)警識(shí)別

3  5G+智慧燃?xì)鈶?yīng)用

5G+智慧燃?xì)鈶?yīng)用由城市數(shù)字底座、數(shù)字孿生管網(wǎng)、SCADA、混合云、5G邊緣云、5G專網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)成，三大智慧燃?xì)鈭?chǎng)景包括智慧管網(wǎng)、智慧場(chǎng)站、智慧安全。 5G+智慧燃?xì)庀到y(tǒng)總框架如圖 5所示，系統(tǒng)功能主要包括兩大方面。

圖 5 5G+智慧燃?xì)庀到y(tǒng)總框圖

推動(dòng)終端智慧化感知：在智慧管網(wǎng)、智慧場(chǎng)站中部署百萬級(jí)5G物聯(lián)網(wǎng)感知終端，實(shí)現(xiàn)燃?xì)忾T站、調(diào)壓站、管網(wǎng)、終端用戶全場(chǎng)景數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將安全管理模式由被動(dòng)防御變?yōu)橹鲃?dòng)感知。

加大無人化生產(chǎn)賦能：推行無人化場(chǎng)站、無人機(jī)巡線、車載巡線等智慧管網(wǎng)、智慧場(chǎng)站場(chǎng)景的建設(shè)，推動(dòng)由大量人工現(xiàn)場(chǎng)巡查巡檢方式向“技防+人防”模式的轉(zhuǎn)變，提升安全運(yùn)營(yíng)效率及可靠性。

4  燃?xì)馐鹿蕬?yīng)急搶險(xiǎn)

在三維底圖呈現(xiàn)以下燃?xì)鈽I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：①地質(zhì)災(zāi)害敏感區(qū)域、第三方工地等實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面；②巡查巡檢車輛定位和實(shí)時(shí)路線信息�；�于三維底圖，按壓力等級(jí)對(duì)管網(wǎng)著色，顯示當(dāng)前報(bào)警點(diǎn)位置、搶修車輛位置等；③以浮窗形式顯示：報(bào)警信息列表、當(dāng)前搶修力量信息、第三方工地信息、當(dāng)前巡檢人員數(shù)量等；為事先預(yù)防、事后應(yīng)急提供科學(xué)的技術(shù)支持，如圖 6所示。

圖 6 燃?xì)夤艿朗鹿蕬?yīng)急搶險(xiǎn)場(chǎng)景

5  結(jié)論

利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能及5G通訊等新一代信息技術(shù)，提出燃?xì)馐鹿暑A(yù)防管控技術(shù)研究方法，包括管網(wǎng)健康安全狀態(tài)評(píng)估、場(chǎng)站AI視頻監(jiān)控、5G+智慧燃?xì)鈶?yīng)用、燃?xì)馐鹿蕬?yīng)急搶險(xiǎn)等。以期促進(jìn)智慧燃?xì)馀c智慧城市的深度融合，實(shí)現(xiàn)與城市應(yīng)急保障資源的共享與協(xié)同，提升城市燃?xì)獾陌踩�管理與應(yīng)急處置能力。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)慰耍?991年生，深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司博士后，研究方向?yàn)槌擎?zhèn)燃?xì)夤艿腊踩�工程技術(shù)，包括燃?xì)馐鹿誓�擬、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性管理和效能評(píng)價(jià)等。聯(lián)系方式：13810572663，965610446@qq.com 。