綿延萬里的油氣管道是國家能源的大動(dòng)脈。管線沿途地形復(fù)雜，管道泄漏、石油偷盜等問題時(shí)有發(fā)生。傳統(tǒng)的人工巡線條件十分艱苦，如遇水庫、湖泊和山林陡坡等自然“障礙”，不僅工作效率難以保障，還會(huì)面臨許多安全風(fēng)險(xiǎn)。分布式光纖傳感技術(shù)，基于光纖本質(zhì)安全、部署簡便、全天候覆蓋等優(yōu)勢(shì)，可采集監(jiān)測(cè)局內(nèi)的振動(dòng)，進(jìn)行分析和定位，是管線巡檢的新利器。

華為打造管線光纖預(yù)警解決方案

華為憑借30多年的光技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，以及在人工智能領(lǐng)域的大量積累，創(chuàng)新打造了適用于管線巡檢場景的分布式光纖傳感方案——華為管線光纖預(yù)警解決方案，通過光感知設(shè)備Huawei OptiXsense EF3000和感知算法引擎SAE，可實(shí)現(xiàn)7x24小時(shí)的高精度自動(dòng)巡檢和預(yù)警。當(dāng)管線周圍發(fā)生外部施工時(shí)，沿管線部署的伴行光纖采集振動(dòng)信息，并傳至部署在廠站或者閥室機(jī)房里的光感知設(shè)備，事件識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)97%。

華為管線光纖預(yù)警解決方案通過創(chuàng)新的增強(qiáng)型oDSP模塊內(nèi)置了超強(qiáng)盲點(diǎn)糾錯(cuò)算法，可以對(duì)所采集的微弱信號(hào)相位進(jìn)行糾錯(cuò)整形，大幅提升了微弱信號(hào)的有效性，相比業(yè)界平均水平，可將有效信號(hào)采集率提升至99.9%。

華為獨(dú)有的振動(dòng)波紋識(shí)別引擎可多維度分析還原施工事件。針對(duì)每個(gè)施工振動(dòng)發(fā)生點(diǎn)，可獲取至少32個(gè)相位信息，并提取多維特征(如聲紋、頻率、空間、時(shí)序、時(shí)長等)，多維深度卷積識(shí)別比對(duì)樣本，將事件識(shí)別準(zhǔn)確率提升至97%，超出業(yè)界平均水平。

華為與中國有關(guān)地質(zhì)研究高校合作，導(dǎo)入大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)每天約1000個(gè)新事件樣本的迭代，持續(xù)進(jìn)化，不斷提升感知預(yù)警準(zhǔn)確率。同時(shí)，光纖感知設(shè)備OptiXsense EF3000能夠基于新施工行為數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中不同的地質(zhì)環(huán)境場景進(jìn)行迭代。
 

山東濟(jì)華聯(lián)合華為探索智能管線預(yù)警

山東濟(jì)華燃?xì)庥邢薰緭碛懈骷?jí)燃?xì)夤芫W(wǎng)3000多公里，承擔(dān)著眾多民用戶、工業(yè)用戶、鍋爐用戶和公福用戶的供氣任務(wù)。為促進(jìn)光纖傳感與人工智能自適應(yīng)識(shí)別技術(shù)方案在管道建設(shè)的快速推進(jìn)，山東濟(jì)華燃?xì)馀c華為創(chuàng)新合作，基于華為光感知設(shè)備OptiXsense EF3000和感知算法引擎，山東濟(jì)華燃?xì)饨ㄔO(shè)了“智慧化綜合管理平臺(tái)”，監(jiān)測(cè)預(yù)警管線外力破壞事件。

山東濟(jì)華燃?xì)獾谝浑A段在地下布設(shè)了約20公里管線，穿越了郊區(qū)、國道、鄉(xiāng)村等復(fù)雜的地形環(huán)境；現(xiàn)場取樣了包括挖掘機(jī)、夯土機(jī)、開溝機(jī)、人工挖掘等施工樣本，并訓(xùn)練構(gòu)建模型；針對(duì)挖土機(jī)等施工樣本，在不同路段反復(fù)測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)芈窆芫€周圍發(fā)生有破壞威脅的機(jī)械施工時(shí)，光纖傳感系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到振動(dòng)信息，1分鐘可實(shí)現(xiàn)快速分析識(shí)別，并上報(bào)告警和信息至管理平臺(tái)。監(jiān)測(cè)人員根據(jù)上報(bào)的現(xiàn)場信息，下派工單并聯(lián)系附近的巡線人員處理巡線人員接單后，迅速前往施工現(xiàn)場；在現(xiàn)場核實(shí)非法施工行為后，制止施工行為，并指導(dǎo)施工人員進(jìn)行回填和現(xiàn)場復(fù)原。

聯(lián)合測(cè)試成功驗(yàn)證了華為光感知設(shè)備OptiXsense EF3000的應(yīng)用能力，以及在管道運(yùn)行管理中，智能巡檢技術(shù)可有效保證管道安全運(yùn)行，在降低管道泄漏事故的發(fā)生率，減少因泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染等方面，讓管網(wǎng)行業(yè)看到了管線領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人巡檢的意義。

山東濟(jì)華燃?xì)庥邢薰竟饫w項(xiàng)目事務(wù)部負(fù)責(zé)人徐曉亮表示：“濟(jì)華采用華為光感知產(chǎn)品進(jìn)行了實(shí)地技術(shù)測(cè)試，檢測(cè)上報(bào)準(zhǔn)確率明顯高于業(yè)界水平。未來，我們將通過對(duì)現(xiàn)場樣本的采集和更新，進(jìn)一步擴(kuò)展可識(shí)別事件的類型，探索更精準(zhǔn)識(shí)別算法，為油氣行業(yè)安全管理提供更高效的技術(shù)保障。”

目前，華為管線光纖預(yù)警解決方案可識(shí)別實(shí)現(xiàn)包括挖掘機(jī)、人工挖掘、重型卡車等外部事件類型，以采得全、識(shí)得準(zhǔn)等特性助力行業(yè)客戶，成為油氣管線安全的守護(hù)者。