據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)50%以上的油氣管道故障來(lái)自第三方入侵，包括機(jī)械施工意外、人工挖掘打孔盜油等。目前，依賴人工巡線來(lái)發(fā)現(xiàn)管道沿線施工事件，提前消除事故隱患。而隨著維護(hù)管道規(guī)模逐年增加，巡線預(yù)算壓力不斷增加，繼續(xù)擴(kuò)大巡線員工組織已難以為繼。引入智慧巡線新技術(shù)，提高巡線科技含量，提升巡線效率是油氣管道保障與維護(hù)的必然選擇。
光波在光纖中傳播的特征參量(如強(qiáng)度、頻率、相位、偏正態(tài)等)會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，光纖傳感技術(shù)通過(guò)光纜感知并還原光纜周邊的溫度、振動(dòng)、形變、力場(chǎng)等信息。光纖傳感應(yīng)用于油氣領(lǐng)域已有十多年的歷史，主要應(yīng)用方向之一是光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)利用隨管道鋪設(shè)的通信光纜收集沿線振動(dòng)信號(hào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)挖掘機(jī)、鉆探機(jī)等威脅管道安全的第三方施工行為并告警，以減少管道外破風(fēng)險(xiǎn)，提升巡線效率。相對(duì)攝像頭、無(wú)人機(jī)等其它自動(dòng)巡線技術(shù)措施，光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)具有全程全時(shí)、長(zhǎng)壽命易維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。但是，光纖振動(dòng)預(yù)警產(chǎn)品面臨誤報(bào)/漏報(bào)較多的技術(shù)難題，目前業(yè)界產(chǎn)品告警準(zhǔn)確率普遍低于85%，實(shí)用性不足，難以正式進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到提升管道安全、提升巡線效率的應(yīng)用目標(biāo)。
為了根本性大幅提升光纖振動(dòng)預(yù)警產(chǎn)品報(bào)警準(zhǔn)確率，華為與國(guó)家管網(wǎng)華南分公司(原中石化華南銷售公司)組建了聯(lián)合開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，選擇人口密集，地形復(fù)雜，涉及平原、丘陵、農(nóng)田、公路、鐵路等多種地形的深圳坪山段成品油管道，從2020年年初起持續(xù)進(jìn)行了“光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確率提升”的聯(lián)合創(chuàng)新攻關(guān)項(xiàng)目。
華為基于強(qiáng)大的激光收發(fā)與信號(hào)處理技術(shù)、邊緣計(jì)算能力，把數(shù)字孿生體平臺(tái)和輔助智能決策平臺(tái)下沉至基層閥室，將大數(shù)據(jù)+AI(人工智能)算法用于管道沿線振動(dòng)信號(hào)的分析與判別，以準(zhǔn)確識(shí)別挖掘機(jī)、鉆探機(jī)等入侵模式。華南公司提供成品油管道的現(xiàn)場(chǎng)聲紋大數(shù)據(jù)與巡線實(shí)踐模型，基于廣泛收集管道沿線振動(dòng)背景數(shù)據(jù)，雙方聯(lián)合創(chuàng)新，基于位于閥室的本地計(jì)算能力，不斷升級(jí)AI算法濾除遠(yuǎn)距離工地、公路、地鐵等干擾噪音，準(zhǔn)確識(shí)別挖掘機(jī)、鉆探機(jī)、頂管機(jī)、定向鉆、人工挖掘等外破威脅振動(dòng)信號(hào)。
目前，“光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確率提升”創(chuàng)新項(xiàng)目取得階段性突破：2020年10月，國(guó)家管網(wǎng)華南分公司(原中石化華南銷售公司)與華為合作的“光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確率提升科技項(xiàng)目”現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，基于新一代AI算法的光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在深圳坪山人口密集、背景噪音復(fù)雜的城鎮(zhèn)丘陵管道運(yùn)營(yíng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)6噸挖掘機(jī)施工事件告警準(zhǔn)確率達(dá)到97%，平均定位精度小于6米。
華為與管網(wǎng)華南分公司將持續(xù)合作，迭代升級(jí)改進(jìn)新一代光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，把”95%以上的精確識(shí)別能力“從挖掘機(jī)擴(kuò)展到頂管機(jī)、定向鉆、鉆探機(jī)、人工挖掘等更多管道威脅場(chǎng)景。
華為將持續(xù)推進(jìn)智慧巡線，持續(xù)構(gòu)建光纖振動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、高后果區(qū)智能機(jī)器視覺(jué)等自動(dòng)巡線子系統(tǒng)的邊緣計(jì)算能力，支持本地AI能力全程全時(shí)監(jiān)控管道安全，顯著降低管道外破風(fēng)險(xiǎn)隱患，減少人工巡檢頻次，大幅降低人工巡檢勞動(dòng)強(qiáng)度，在打造平安管道、綠色管道的方向上不斷創(chuàng)新。
華為作為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的使能者，致力于把數(shù)字世界帶入每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織，構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界。
