CN113203049B - 管道安全智能监控预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种管道安全智能监控预警系统及方法，包括光纤预警模块、视频智能识别模块、无人机巡护模块、人工智能巡护模块和综合管理平台；综合管理平台用于根据光纤预警模块、视频智能识别模块或无人机巡护模块中的至少一个模块发送的报警信息，或者根据人工智能巡护模块上传的管道沿线存在危害行为的视频或图片，确定管道沿线上存在危害行为的区域，指示光纤预警模块、视频智能识别模块和无人机巡护模块中的其它模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，或者向人工智能巡护模块发送控制指令，指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，拍摄视频或图片上传至综合管理平台，以从多角度、多方位自动对管道全线进行全天实时监控。
Description
技术领域
本公开涉及管道监控技术领域，特别涉及一种管道安全智能监控预警系统及方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展，国家对石油天然气等能源的需求越来越大，而管道是输送石油天然气最经济的重要途径。对于长距离管道而言，由于其线路较长，历经各种区域，因此，常存在管道周边进行施工建设的情况。特别是在经济开发区域，第三方施工时有发生，这就给管道安全带来了较大的风险，管道因第三方施工被破坏的情况相比之前更多。有资料统计表明，企业因第三方发生的管道安全失效施工占了总事故发生率的40％。因此，为了保障管道的安全运行，常在管道运行期间对管道进行巡检。
目前，都是由巡检人员沿着管道线路进行人工巡检。当发现有可疑人员和车辆逗留管道周边，或者有挖掘机械在管道周边作业时，巡检人员会及时报警通知管道管理人员，对管道进行实时监控，以保障管道安全。
但是上述管道安全保障方式需巡检人员时刻监视管道，人工工作强度大。且必须要巡线人员到达某个区域，才能检测到该区域的管道是否存在安全风险，而管道所在区域通常地貌复杂多变，甚至穿越沙漠戈壁、河流沼泽等，使得巡线人员无法到达，难以开展作业。同时，管道风险多发生在夜间，此时巡线人员休息，也无法对管道安全进行监管，从而无法较好的保证管道的安全。
发明内容
本公开实施例提供了一种管道安全智能监控预警系统及方法，可以从多角度、多方位自动对管道全线进行全天实时监控，降低人工工作强度，且可以对地貌复杂或巡线人员无法到达的区域的管道进行监控，以更好地保障管道安全。
所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种管道安全智能监控预警系统，所述管道安全智能监控预警系统包括光纤预警模块、视频智能识别模块、无人机巡护模块、人工智能巡护模块和综合管理平台；
所述光纤预警模块，用于实时采集管道的沿线温度和振动信号，并对所述管道的沿线温度和所述振动信号进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台发送报警信息；
所述视频智能识别模块，用于实时采集管道沿线多个区域的视频或图片，并对采集到的所述视频或图片进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台发送报警信息；
所述无人机巡护模块，用于实时采集所述管道沿线两侧区域的视频或图片，并对采集到的所述视频进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台发送报警信息；
所述人工智能巡护模块，用于将巡检人员巡检时拍摄的所述管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至所述综合管理平台，或者根据所述综合管理平台发送的控制指令指示巡护人员至所述管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台；
所述综合管理平台，用于根据所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块或所述无人机巡护模块中的至少一个模块发送的所述报警信息，或者根据所述人工智能巡护模块上传的管道沿线存在危害行为区域的视频或图片，确定所述管道沿线上存在危害行为的区域；指示所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块和所述无人机巡护模块中除发送所述报警信息外的其它至少一个模块对所述管道沿线上存在危害行为的区域进行检测或实时监控，或者向所述人工智能巡护模块发送所述控制指令；
所述报警信息包括危害行为类型信息，所述危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种。
可选地，所述光纤预警模块包括光纤、振动信号采集器和光纤测温采集器，所述光纤沿所述管道沿线铺设；所述振动信号采集器和所述光纤测温采集器均沿所述管道沿线间隔布置，所述振动信号采集器用于实时检测所述光纤的振动，并产生振动信号，所述光纤测温采集器用于实时检测所述光纤的温度变化，并产生温度信号。
可选地，所述光纤预警模块还包括第一服务器和第一通信单元；
所述第一服务器，用于获取所述振动信号和所述温度信号，并采用人工智能识别技术对所述振动信号和所述温度信号进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第一通信单元，用于将所述第一服务器生成的所述报警信息发给所述综合管理平台。
可选地，所述视频智能识别模块包括多个感知设备摄像头、第二服务器和第二通信单元；
多个所述感知设备摄像头沿所述管道的线路方向间隔设置，多个所述感知设备摄像头分别用于实时拍摄所述管道在管道沿线多个区域的视频或图片，并将拍摄到的视频或图片发送至所述第二服务器；
所述第二服务器用于采用人工智能识别技术对多个所述感知设备摄像头拍摄的视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第二通信单元，用于将所述感知设备摄像头实时拍摄的视频或图片、以及所述第二服务器生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台。
可选地，所述无人机巡护模块包括无人机、摄像头、第三服务器以及第三通信单元，所述摄像头搭载在所述无人机上；
所述摄像头用于实时拍摄所述管道在所述管道沿线两侧区域的视频或图片；
所述第三服务器用于通过人工智能识别技术对所述摄像头拍摄到的所述视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第三通信单元用于将所述摄像头实时拍摄的视频和图片、以及所述第三服务器生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台。
可选地，所述报警信息还包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
可选地，所述综合管理平台还用于：
在接收到所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块或所述无人机巡护模块发送的所述报警信息时，实时获取所述视频智能识别模块采集的管道沿线多个区域的视频或图片，确定所述管道沿线上存在危害行为的区域。
第二方面，提供了一种管道安全智能监控预警方法，采用如第一方面所述的管道安全智能监控预警系统，所述管道安全智能监控预警方法包括：
接收所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块或所述无人机巡护模块中的至少一个模块发送的所述报警信息，或者所述人工智能巡护模块上传的管道沿线存在危害行为区域的视频或图片；
根据所述报警信息或者所述视频或图片确定所述管道沿线上存在危害行为的区域，指示所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块和所述无人机巡护模块中的至少一个模块对所述管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控；
所述报警信息包括危害行为类型信息，所述危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种。
可选地，所述管道安全智能监控预警方法还包括：
当接收到所述光纤预警模块、所述视频智能识别模块或所述无人机巡护模块中的至少一个模块发送的所述报警信息时，向所述人工智能巡护模块发送所述控制指令，指示巡护人员至所述管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台。
可选地，所述报警信息还包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过设置光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块可以从三个方面自动对管道全线进行实时监控。其中，光纤预警模块可以根据采集的管道的沿线温度和振动信号，识别管道沿线是否存在危害行为，视频智能识别模块可以采集管道沿线的多个区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。无人机巡护模块可以采集管道沿线两侧区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。当其中任意一个模块识别到管道沿线存在危害行为时，即可向综合管理平台发送报警信息进行预警，综合管理平台可以根据该报警信息确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示其它模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以从多方位、多角度自动对管道全线进行全天实时监控，大大降低了人工工作强度。同时该管道安全智能监控预警系统还包括人工智能巡护模块，一方面，当光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块中的任意一个模块发送报警信息后，可以由综合管理平台向人工智能巡护模块发送控制指令，指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至综合管理平台，上报给管理人员，以便管理人员能够更加准确，全面的掌握和及时处理管道沿线上的情况。另一方面，巡视人员在巡视时，若发现管道沿线存在危害行为，还可以将拍摄的管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至综合管理平台，由综合管理平台确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示光纤预警模块、视频智能识别模块和无人机巡护模块中的至少一个模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以便于管理人员能够进一步掌握并及时处理管道沿线上的情况，从而更好地保障管道安全。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种管道安全智能监控预警系统的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的另一种管道安全智能监控预警系统的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种管道安全智能监控预警方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种管道安全智能监控预警系统的结构示意图，如图1所示，该管道安全智能监控预警系统100包括光纤预警模块10、视频智能识别模块20、无人机巡护模块30、人工智能巡护模块40和综合管理平台50。
光纤预警模块10，用于实时采集管道的沿线温度和振动信号，并对采集到的管道的沿线温度和振动信号进行智能识别分析，识别管道沿线是否存在危害行为，并在管道沿线存在危害行为时，向综合管理平台50发送报警信息。
视频智能识别模块20，用于实时采集管道在管道沿线多个区域的视频或图片，并对采集到的视频或图片进行智能识别分析，识别管道沿线是否存在危害行为，并在管道沿线存在危害行为时，向综合管理平台50发送报警信息。
无人机巡护模块30，用于实时采集管道在管道沿线两侧区域的视频或图片，并对采集到的视频进行智能识别分析，识别管道沿线是否存在危害行为，并在管道沿线存在危害行为时，向综合管理平台50发送报警信息。
人工智能巡护模块40，用于将巡检人员巡检时拍摄的管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至综合管理平台，或者根据综合管理平台发送的控制指令指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至综合管理平台。
综合管理平台50，用于根据光纤预警模块10、视频智能识别模块20或无人机巡护模块30中的至少一个模块发送的报警信息，或者根据人工智能巡护模块40上传的管道沿线存在危害行为区域的视频或图片，确定管道沿线上存在危害行为的区域。指示光纤预警模块10、视频智能识别模块20和无人机巡护模块30中除发送报警信息外的其它至少一个模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行检测或实时监控，或者向人工智能巡护模块发送控制指令。
其中，控制指令可以包括危害行为类型信息和管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
各个模块发送至综合管理平台50的报警信息均包括危害行为类型信息，危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种。综合管理平台50通过各个模块发送的报警信息即可确定管道沿线上存在危害行为的区域位置以及危害行为类型信息。
本公开实施例通过设置光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块可以从三个方面自动对管道全线进行实时监控。其中，光纤预警模块可以根据采集的管道的沿线温度和振动信号，识别管道沿线是否存在危害行为，视频智能识别模块可以采集管道沿线的多个区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。无人机巡护模块可以采集管道沿线两侧区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。当其中任意一个模块识别到管道沿线存在危害行为时，即可向综合管理平台发送报警信息进行预警，综合管理平台可以根据该报警信息确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示其它模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以从多方位、多角度自动对管道全线进行全天实时监控，大大降低了人工工作强度。同时该管道安全智能监控预警系统还包括人工智能巡护模块，一方面，当光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块中的任意一个模块发送报警信息后，可以由综合管理平台向人工智能巡护模块发送控制指令，指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至综合管理平台，上报给管理人员，以便管理人员能够更加准确，全面的掌握和及时处理管道沿线上的情况。另一方面，巡视人员在巡视时，若发现管道沿线存在危害行为，还可以将拍摄的管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至综合管理平台，由综合管理平台确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示光纤预警模块、视频智能识别模块和无人机巡护模块中的至少一个模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以便于管理人员能够进一步掌握并及时处理管道沿线上的情况，从而更好地保障管道安全。
图2是本公开实施例提供的另一种管道安全智能监控预警系统的结构示意图，如图2所示，光纤预警模块10包括光纤11、多个振动信号采集器12和多个光纤测温采集器13。
光纤11沿管道沿线铺设，多个振动信号采集器12和多个光纤测温采集器13均沿管道沿线间隔布置。振动信号采集器12用于实时检测光纤11的振动，并产生振动信号。光纤测温采集器13用于实时检测光纤11的温度变化，并生成温度信号。
在本实施例中，振动信号采集器12可以用于检测光纤11周边10m范围内的动土事件。光纤测温采集器13可检测光纤11周边50cm环境的温度变化。
当光纤11周边有人员活动、机械操作等事件时，事件产生的振动信号会引起光纤发生应变，导致光纤11中光的相位以及偏振态发生变化，此时振动信号采集器12可以采集到光纤11中光的变化，并对光纤11中的变化位置进行定位，同时生成振动信号。
同样地，当光纤测温采集器13检测到光纤11的温度在设定时间内的变化超过设定值时，则说明管道沿线可能存在管道泄露(一般天然气泄漏时温度降低，油品泄漏时温度升高)，同时生成温度信号。
例如，若光纤测温采集器13检测到光纤11的温度在半小时内升高超过5℃，则说明管道内的油品泄露。
可选地，光纤预警模块10还包括第一服务器14和第一通信单元15。
第一服务器14，用于获取振动信号和温度信号，并采用人工智能识别技术对振动信号和温度信号进行识别，确定管道沿线是否存在危害行为，并在识别到管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息。
第一通信单元15，用于将第一服务器4生成1的报警信息发给综合管理平台50。
可选地，可以由第一服务器14预先学习在存在各危害行为时，对应的振动信号和温度信号，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型。然后再由第一服务器14采用人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)识别技术根据该神经网络模型对振动信号采集器12检测到的振动信号、以及光纤测温采集器13检测到的温度信号进行识别。
在本实施例中，第一通信单元15可以为4G无线通信单元，通过4G网络将第一服务器14生成的报警信号传送到综合管理平台50上。
可选地，报警信息还包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
示例性地，光纤预警模块10发送的报警信号中还可以包括有管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。由于多个振动信号采集器12和多个光纤测温采集器13均沿管道沿线间隔布置，当管道沿线的其中一个区域的振动信号采集器12或光纤测温采集器13检测异常时，则说明该光纤11所在区域存在管道泄漏，此时，第一服务器14在生成报警信号时，可以包括该区域的区域位置信息。
可选地，视频智能识别模块20包括多个感知设备摄像头21、第二服务器22和第二通信单元23。
多个感知设备摄像头21沿管道的线路方向间隔设置，多个感知设备摄像头21分别用于实时拍摄管道在管道沿线22多个区域的视频或图片，并将拍摄到的视频或图片发送至第二服务器22。
第二服务器22用于采用人工智能识别技术对多个感知设备摄像头21拍摄的视频或图片进行识别，确定管道沿线是否存在危害行为，并在识别到管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
第二通信单元23，用于将感知设备摄像头21实时拍摄的视频或图片、以及第二服务器22生成的报警信息发送给综合管理平台50。
可选地，多个感知设备摄像头21的设置距离以及设置区域，可以根据实际需要进行设置。例如，在沙漠戈壁、河流沼泽等人烟稀少区域，多个感知设备摄像头21的间隔距离可以设置的较长。在城镇、市区等人员复杂的区域，多个感知设备摄像头21的间隔距离可以设置的较短。
在本实施例中，多个感知设备摄像头21可以固定设置在路面上，采用太阳能供电。
可选地，可以先将各种危害行为在图片中标记出来，由第二服务器22预先学习训练各危害行为，然后再由第二服务器22采用AI识别技术对感知设备摄像头拍摄的视频或图片进行识别。
在该实现方式中，第二服务器22可以事先采用标记好的各种危害行为的图片进行训练，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型。在后续使用时，使用该神经网络模型进行图片分类即可。而对于视频而言，可以分割成多个图片然后采用训练的神经网络模型进行识别。也可以先采用标记好的各种危害行为的视频进行训练，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型。在后续使用时，使用该神经网络模型进行视频分类即可。
以机械挖掘这一危害行为类型信息进行举例：
在本实施例中，可以针对管道线路机械挖掘情况，前期采集挖掘机视频，对收集到的挖掘机图像进行预处理并且构建图像模型数据集。然后基于目标识别yolov3算法框架进行改进优化，利用图像模型数据集训练迭代，完成图像识别模型的构建和训练。利用视频模型数据集训练伪三维卷积残差网络，结合时域和频域信息提取挖掘机的高维特征表征信息，完成视频识别模型的构建和训练。
通过rtsp(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)进行视频取流并进行定时抓图，随后对得到的图像进行预处理操作，预处理之后将所处理后的图像送入图像识别模型。当检测到挖掘机时，则自动调用视频识别模型进行二次复检，根据设定的时间区域，核验检测结果。
当有挖掘机从视频监视区域经过时，不发生报警，当挖掘机停留在视频监视区域，视频基于神经网络模型，调用与挖掘机相似的训练结果，当相似度大于80％，则生成报警信息。
同时，综合管理平台50还可以根据其它模块发送的报警信息来确定危害行为类型信息。例如，若光纤预警模块10和视频智能识别模块20均同时发送有报警信息，且报警信息中的危害行为类型信息相同，则可以确定管道沿线上存在机械挖掘这一危害行为，从而可以提高检测准确性。
在本实施例中，第二通信单元23可以为光纤通信单元，通过接入管道沿线的光纤，从光纤传到综合管理平台50。
需要说明的是，第二通信单元23中用于传输信号的光纤与前述光纤预警模块10中的光纤可以为不同的光纤，其中，光纤预警模块10中的光纤可以为铠装光纤。
示例性地，第二服务器22生成的报警信息中还可以包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。由于多个感知设备摄像头21设置在设定区域，当其中一个感知设备摄像头21拍摄到的视频或图片被识别出具有异常行为时，则说明该感知设备摄像头21所在区域存在管道泄漏。此时，第二服务器22在生成报警信号时，可以包括该区域的区域位置信息。可选地，无人机巡护模块30包括无人机31、摄像头32、第三服务器33以及第三通信单元34，摄像头32搭载在无人机31上。
摄像头32用于实时拍摄管道在管道沿线两侧区域的视频或图片。
第三服务器33用于通过人工智能识别技术对摄像头拍摄到的视频或图片进行识别，确定管道沿线是否存在危害行为，并在识别到管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息。
第三通信单元34用于将摄像头32实时拍摄的视频和图片、以及第三服务器33生成的报警信息发送给综合管理平台50。
其中，第三服务器33的工作原理与第二服务器22的工作原理相同，本公开在此不再赘述。
在本实施例中，摄像头32可用于实时拍摄管道在管道沿线两侧100m范围内的区域的视频或图片。需要说明的是，在本实施例中，由于视频智能识别模块20中多个感知设备摄像头21固定设置在固定区域，因此，有些区域可能无法拍摄到，此时，可以由综合管理平台50控制无人机31沿管道沿线飞行，以拍摄管道在管道沿线两侧区域的视频或图片。
在本实施例中，第三通信单元34可以为无线通信网桥单元，通过在管道沿线布设无线通信网桥，将信号一段一段桥接至综合管理平台50。
示例性地，无人机31上还可以设有GPS定位模块，用于将无人机31的实时位置发送给综合管理平台50。
其中，无人机31的实时位置信息可以通过报警信号一并发送给综合管理平台50。
可选地，综合管理平台50还用于：
在接收到光纤预警模块10、视频智能识别模块20或无人机巡护模块30发送的报警信息时，实时获取视频智能识别模块20采集的管道沿线多个区域的视频或图片，确定管道沿线上存在危害行为的区域。
在该实现方式中，可以对视频智能识别模块20中位于不同区域的多个感知设备摄像头分配不同的ID号并分布展示在地图上。然后采用AI智能识别技术，对视频智能识别模块20采集的管道沿线多个区域的视频或图片进行识别，以确定各视频或图片中是否存在危害行为。并根据存在危害行为的视频或图片的摄像头的ID号，确定管道沿线上的哪些区域存在危害行为。
通过获取视频智能识别模块20采集的管道沿线多个区域的视频或图片，还可以进一步确认光纤预警模块10、视频智能识别模块20或无人机巡护模块30的分析结果是否正确。
可选地，综合管理平台50还可以根据各个模块发送的报警信息确定报警级别，报警级别可以分为一级报警和二级报警。
当光纤预警模块10、视频智能识别模块20和无人机巡护模块30中有大于等于两个模块同时发出报警信息时，则综合管理平台50确定报警级别为一级报警。当只有一个模块发出报警时，则综合管理平台50确定报警级别为二级报警。
例如，当综合管理平台50接收到光纤预警模块10和视频智能识别模块20发送的报警信息时，综合管理平台50确定报警级别为一级报警。当综合管理平台50接收到光纤预警模块10、视频智能识别模块20和无人机巡护模块30发送的报警信息时，综合管理平台50确定报警级别为一级报警。
当综合管理平台50只接收到视频智能识别模块20发送的报警信息时，综合管理平台50确定报警级别为二级报警。
当综合管理平台50确定报警级别为一级报警时，需要派遣专业人员去现场进行排查，当综合管理平台50确定报警级别为二级报警时，只需相关人员在综合管理平台50上对异常情况进行查看即可，降低了人工工作强度。
在本实施例中，综合管理平台50可以为手机、电脑、平板电脑等移动终端，当综合管理平台50接收到报警信息后，将该报警信息中的危害行为类型信息和管道沿线上存在危害行为的区域位置信息在综合管理平台50上进行显示。
在本实施例中，人工智能巡护模块40也可以为手机、电脑、平板电脑等移动终端。当综合管理平台50向人工智能巡护模块40发送控制指令时，人工智能巡护模块40可以发出警报并显示相应的报警信息，巡线人员即可根据显示的报警信息了解危害行为类型信息和管道沿线上存在危害行为的区域位置信息，及时赶到现场。
需要说明的是，报警信息可以以事件的形式显示在人工智能巡护模块40上。当管道沿线有多个存在危害行为的区域时，人工智能巡护模块40上可以依次显示多个事件。当巡线人员到达各个事件对应的区域，并拍摄现场视频上传后，可以将该事件标记为完成，然后继续解决下一事件。
同样地，报警信息也可以以事件的形式显示在综合管理平台50上。且当综合管理平台50接受到各个模块发送的报警信息后，还可以发出相应地语音提示(例如，当报警信息中包括的危害行为类型信息为人员徘徊时，发出“人员徘徊”的语音提示，当报警信息中包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息时，发出“XX区域异常”的语音提示等)。管理人员可以根据语音提示，调取视频智能识别模块20中存在危害行为的区域的感知设备摄像头拍摄的视频或图片对危害行为类型进行确认。
图3是本公开实施例提供的一种管道安全智能监控预警方法的方法流程图，如图3所示，该管道安全智能监控预警方法采用如上述实施例所述的管道安全智能监控预警系统，该管道安全智能监控预警方法包括：
步骤301、接收光纤预警模块、视频智能识别模块或无人机巡护模块中的至少一个模块发送的报警信息，或者人工智能巡护模块上传的管道沿线存在危害行为区域的视频或图片。
其中，巡线人员在管道沿路进行主动巡线作业，并发现管道沿线存在危害行为时，可以通过人工智能巡护模块上传管道沿线存在危害行为区域的视频或图片上传至综合管理平台。
在本实施例中，报警信息包括危害行为类型信息，危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种。
可选地，报警信息中还可以包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
步骤302、根据报警信息或者视频或图片确定管道沿线上存在危害行为的区域，指示光纤预警模块、视频智能识别模块和无人机巡护模块中的至少一个模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控。
其中，在接收到光纤预警模块10、视频智能识别模块20或无人机巡护模块30发送的报警信息时，综合管理平台可以实时获取视频智能识别模块20采集的管道沿线多个区域的视频或图片，确定管道沿线上存在危害行为的区域。
在该实现方式中，可以对视频智能识别模块20中位于不同区域的多个感知设备摄像头分配不同的ID号并分布展示在地图上。然后采用AI智能识别技术，对视频智能识别模块20采集的管道沿线多个区域的视频或图片进行识别，以确定各视频或图片中是否存在危害行为。并根据存在危害行为的视频或图片的摄像头的ID号，确定管道沿线上的哪些区域存在危害行为。
示例性，步骤302可以包括：
当接收到光纤预警模块10发送的报警信息时，综合管理平台50收到报警信息后，获取视频智能识别模块20中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看。在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，管理人员可根据现场的实际情况控制综合管理平台50指示启动无人机巡护模块30，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域。或向人工智能巡护模块40发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至综合管理平台50，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应。
当接收到视频智能识别模块20发送的报警信息时，综合管理平台50收到报警信息后，获取视频智能识别模块20中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看。在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，管理人员可根据现场的实际情况控制综合管理平台50指示启动无人机巡护模块30，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域，或向人工智能巡护模块40发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至综合管理平台50，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应。与此同时还可以查看光纤预警模块10内是否有此处的报警信息，实现多数据的综合判断。启动无人机巡护模块30和人工智能巡护模块40的目的在于及时赶到现场，对正在进行的机械作业或者人员徘徊等事件进行处置以及监管，以最快的速度处置现场的异常情况，保障管道的安全。
当接收到无人机巡护模块30发送的报警信息时，综合管理平台50在收到报警信息后，首先调用无人机巡护模块30拍摄的视频或图片，查看现场的视频信号，以确认智能识别分析的结果。在确认此报警信息无误时，可以获取视频智能识别模块20中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，并确定管道沿线上存在危害行为的区域的位置。然后管理人员可根据现场的实际情况启动无人机巡护模块30或向人工智能巡护模块40发动控制指令。人工智能巡护模块40实现人员及时赶到现场进行处置与监管，以最大程度减小威胁管道安全事件的发生。
可选地该管道安全智能监控预警方法还可以包括：
当接收到光纤预警模块、视频智能识别模块或无人机巡护模块中的至少一个模块发送的报警信息时，向人工智能巡护模块发送控制指令，指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至综合管理平台。
可选地该管道安全智能监控预警方法还可以包括：
派发管道管理人员赶赴管道沿线存在危害行为的区域，对危害行为进行处理。
本公开实施例通过设置光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块可以从三个方面自动对管道全线进行实时监控。其中，光纤预警模块可以根据采集的管道的沿线温度和振动信号，识别管道沿线是否存在危害行为，视频智能识别模块可以采集管道沿线的多个区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。无人机巡护模块可以采集管道沿线两侧区域的视频和图片，以识别管道沿线是否存在危害行为。当其中任意一个模块识别到管道沿线存在危害行为时，即可向综合管理平台发送报警信息进行预警，综合管理平台可以根据该报警信息确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示其它模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以从多方位、多角度自动对管道全线进行全天实时监控，大大降低了人工工作强度。同时该管道安全智能监控预警系统还包括人工智能巡护模块，一方面，当光纤预警系统、视频智能识别模块、无人机巡护模块中的任意一个模块发送报警信息后，可以由综合管理平台向人工智能巡护模块发送控制指令，指示巡护人员至管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至综合管理平台，上报给管理人员，以便管理人员能够更加准确，全面的掌握和及时处理管道沿线上的情况。另一方面，巡视人员在巡视时，若发现管道沿线存在危害行为，还可以将拍摄的管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至综合管理平台，由综合管理平台确定管道沿线上存在危害行为的区域，并指示光纤预警模块、视频智能识别模块和无人机巡护模块中的至少一个模块对管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控，以便于管理人员能够进一步掌握并及时处理管道沿线上的情况，从而更好地保障管道安全。
以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种管道安全智能监控预警系统，其特征在于，所述管道安全智能监控预警系统包括光纤预警模块(10)、视频智能识别模块(20)、无人机巡护模块(30)、人工智能巡护模块(40)和综合管理平台(50)；
所述光纤预警模块(10)，用于实时采集管道的沿线温度和振动信号，并对所述管道的沿线温度和所述振动信号进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；
所述视频智能识别模块(20)，用于实时采集管道沿线多个区域的视频或图片，并对采集到的所述视频或图片进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；
所述无人机巡护模块(30)，用于实时采集所述管道沿线两侧区域的视频或图片，并对采集到的所述视频进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；
所述人工智能巡护模块(40)，用于将巡检人员巡检时拍摄的所述管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至所述综合管理平台(50)，或者根据所述综合管理平台(50)发送的控制指令指示巡护人员至所述管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台(50)；
所述综合管理平台(50)，用于当接收到所述光纤预警模块(10)发送的报警信息时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，指示启动所述无人机巡护模块(30)，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域，或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至综合所述综合管理平台(50)，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应；
当接收到所述视频智能识别模块(20)发送的报警信息时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，指示启动所述无人机巡护模块(30)，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域，或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台(50)，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应；与此同时，还查看所述光纤预警模块(10)内是否有此处的报警信息，实现多数据的综合判断；启动所述无人机巡护模块(30)和所述人工智能巡护模块(40)的目的在于及时赶到现场，对正在进行的机械作业或者人员徘徊等事件进行处置以及监管，以最快的速度处置现场的异常情况，保障管道的安全；
当接收到所述无人机巡护模块(30)发送的报警信息时，首先调用所述无人机巡护模块(30)拍摄的视频或图片，查看现场的视频信号，以确认智能识别分析的结果，在确认此报警信息无误时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，并确定管道沿线上存在危害行为的区域的位置；然后管理人员根据现场的实际情况启动所述无人机巡护模块(30)或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，所述人工智能巡护模块(40)实现人员及时赶到现场进行处置与监管，以最大程度减小威胁管道安全事件的发生；
所述综合管理平台(50)，还用于在接收到所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)或所述无人机巡护模块(30)发送的报警信息时，实时获取所述视频智能识别模块(20)采集的管道沿线多个区域的视频或图片，对所述视频智能识别模块(20)中位于不同区域的多个感知设备摄像头分配不同的ID号并分布展示在地图上；然后采用AI智能识别技术，对所述视频智能识别模块(20)采集的管道沿线多个区域的视频或图片进行识别，以确定管道沿线上存在危害行为的区域；
所述综合管理平台(50)，还用于当光所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)和所述无人机巡护模块(30)中有大于或等于两个模块同时发出报警信息时，确定报警级别为一级报警；当只有一个模块发出报警信息时，确定报警级别为二级报警；
所述报警信息包括危害行为类型信息，所述危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种；
所述光纤预警模块(10)包括光纤(11)、振动信号采集器(12)和光纤测温采集器(13)；
所述光纤(11)沿所述管道沿线铺设；所述振动信号采集器(12)和所述光纤测温采集器(13)均沿所述管道沿线间隔布置，所述振动信号采集器(12)用于实时检测所述光纤(11)的振动，并产生振动信号，所述光纤测温采集器(13)用于实时检测所述光纤(11)的温度变化，并产生温度信号；
所述光纤预警模块(10)还包括第一服务器(14)和第一通信单元(15)；
所述第一服务器(14)，用于预先学习在存在各危害行为时，对应的振动信号和温度信号，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型；获取所述振动信号和所述温度信号，并采用人工智能识别技术根据所述第一服务器(14)训练的神经网络模型对所述振动信号和所述温度信号进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第一通信单元(15)，用于将所述第一服务器(14)生成的所述报警信息发给所述综合管理平台(50)；
所述视频智能识别模块(20)包括多个感知设备摄像头(21)、第二服务器(22)和第二通信单元(23)；
多个所述感知设备摄像头(21)沿所述管道的线路方向间隔设置，多个所述感知设备摄像头(21)分别用于实时拍摄所述管道在管道沿线多个区域的视频或图片，并将拍摄到的视频或图片发送至所述第二服务器(22)；
所述第二服务器(22)用于事先采用标记好的各种危害行为的图片进行训练，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型；采用人工智能识别技术根据所述第二服务器(22)训练的神经网络模型对多个所述感知设备摄像头拍摄的视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第二通信单元(23)，用于将所述感知设备摄像头实时拍摄的视频或图片、以及所述第二服务器(22)生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台(50)；
若所述光纤预警模块(10)和所述视频智能识别模块(20)均同时发送有报警信息，且报警信息中的危害行为类型信息相同，则确定管道沿线上存在机械挖掘危害行为；
所述无人机巡护模块(30)包括无人机(31)、摄像头(32)、第三服务器(33)以及第三通信单元(34)，所述摄像头(32)搭载在所述无人机(31)上；
所述摄像头(32)用于实时拍摄所述管道在所述管道沿线两侧区域的视频或图片；
所述第三服务器(33)用于通过人工智能识别技术对所述摄像头拍摄到的所述视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；
所述第三通信单元(34)用于将所述摄像头(32)实时拍摄的视频和图片、以及所述第三服务器(33)生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台(50)。
2.根据权利要求1所述的管道安全智能监控预警系统，其特征在于，所述报警信息还包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
3.根据权利要求1所述的管道安全智能监控预警系统，其特征在于，所述综合管理平台(50)还用于：
在接收到所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)或所述无人机巡护模块(30)发送的所述报警信息时，实时获取所述视频智能识别模块(20)采集的管道沿线多个区域的视频或图片，确定所述管道沿线上存在危害行为的区域。
4.一种管道安全智能监控预警方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的管道安全智能监控预警系统，所述管道安全智能监控预警方法包括：
接收所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)或所述无人机巡护模块(30)中的至少一个模块发送的所述报警信息，或者所述人工智能巡护模块(40)上传的管道沿线存在危害行为区域的视频或图片；
根据所述报警信息或者所述视频或图片确定所述管道沿线上存在危害行为的区域，指示所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)和所述无人机巡护模块(30)中的至少一个模块对所述管道沿线上存在危害行为的区域进行实时监控；
所述报警信息包括危害行为类型信息，所述危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的管道安全智能监控预警方法，其特征在于，所述管道安全智能监控预警方法还包括：
当接收到所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)或所述无人机巡护模块(30)中的至少一个模块发送的所述报警信息时，向所述人工智能巡护模块发送所述控制指令，指示巡护人员至所述管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台(50)。
6.根据权利要求4所述的管道安全智能监控预警方法，其特征在于，所述报警信息还包括管道沿线上存在危害行为的区域位置信息。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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