據統計，我國50%以上的油氣管道故障來(lái)自第三方入侵，包括機械施工意外、人工挖掘打孔盜油等。目前，依賴(lài)人工巡線(xiàn)來(lái)發(fā)現管道沿線(xiàn)施工事件，提前消除事故隱患。而隨著(zhù)維護管道規模逐年增加，巡線(xiàn)預算壓力不斷增加，繼續擴大巡線(xiàn)員工組織已難以為繼。引入智慧巡線(xiàn)新技術(shù)，提高巡線(xiàn)科技含量，提升巡線(xiàn)效率是油氣管道保障與維護的必然選擇。
光波在光纖中傳播的特征參量(如強度、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。光纖傳感應用于油氣領(lǐng)域已有十多年的歷史，主要應用方向之一是光纖振動(dòng)監控系統利用隨管道鋪設的通信光纜收集沿線(xiàn)振動(dòng)信號，及時(shí)發(fā)現挖掘機、鉆探機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，提升巡線(xiàn)效率。相對攝像頭、無(wú)人機等其它自動(dòng)巡線(xiàn)技術(shù)措施，光纖振動(dòng)監控系統具有全程全時(shí)、長(cháng)壽命易維護的優(yōu)勢。但是，光纖振動(dòng)預警產(chǎn)品面臨誤報/漏報較多的技術(shù)難題，目前業(yè)界產(chǎn)品告警準確率普遍低于85%，實(shí)用性不足，難以正式進(jìn)入生產(chǎn)系統達到提升管道安全、提升巡線(xiàn)效率的應用目標。
為了根本性大幅提升光纖振動(dòng)預警產(chǎn)品報警準確率，華為與國家管網(wǎng)華南分公司(原中石化華南銷(xiāo)售公司)組建了聯(lián)合開(kāi)發(fā)團隊，選擇人口密集，地形復雜，涉及平原、丘陵、農田、公路、鐵路等多種地形的深圳坪山段成品油管道，從2020年年初起持續進(jìn)行了“光纖振動(dòng)監控系統準確率提升”的聯(lián)合創(chuàng )新攻關(guān)項目。
華為基于強大的激光收發(fā)與信號處理技術(shù)、邊緣計算能力，把數字孿生體平臺和輔助智能決策平臺下沉至基層閥室，將大數據+AI(人工智能)算法用于管道沿線(xiàn)振動(dòng)信號的分析與判別，以準確識別挖掘機、鉆探機等入侵模式。華南公司提供成品油管道的現場(chǎng)聲紋大數據與巡線(xiàn)實(shí)踐模型，基于廣泛收集管道沿線(xiàn)振動(dòng)背景數據，雙方聯(lián)合創(chuàng )新，基于位于閥室的本地計算能力，不斷升級AI算法濾除遠距離工地、公路、地鐵等干擾噪音，準確識別挖掘機、鉆探機、頂管機、定向鉆、人工挖掘等外破威脅振動(dòng)信號。
目前，“光纖振動(dòng)監控系統準確率提升”創(chuàng )新項目取得階段性突破：2020年10月，國家管網(wǎng)華南分公司(原中石化華南銷(xiāo)售公司)與華為合作的“光纖振動(dòng)監控系統準確率提升科技項目”現場(chǎng)測試中，基于新一代AI算法的光纖振動(dòng)監控系統在深圳坪山人口密集、背景噪音復雜的城鎮丘陵管道運營(yíng)環(huán)境實(shí)現6噸挖掘機施工事件告警準確率達到97%，平均定位精度小于6米。
華為與管網(wǎng)華南分公司將持續合作，迭代升級改進(jìn)新一代光纖振動(dòng)監控系統，把”95%以上的精確識別能力“從挖掘機擴展到頂管機、定向鉆、鉆探機、人工挖掘等更多管道威脅場(chǎng)景。
華為將持續推進(jìn)智慧巡線(xiàn)，持續構建光纖振動(dòng)監控系統、高后果區智能機器視覺(jué)等自動(dòng)巡線(xiàn)子系統的邊緣計算能力，支持本地AI能力全程全時(shí)監控管道安全，顯著(zhù)降低管道外破風(fēng)險隱患，減少人工巡檢頻次，大幅降低人工巡檢勞動(dòng)強度，在打造平安管道、綠色管道的方向上不斷創(chuàng )新。
華為作為數字化轉型的使能者，致力于把數字世界帶入每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)組織，構建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界。
