馬文甲

國家管網(wǎng)集團華南公司

加強管道高后果區(qū)（HCAs）管理是保障能源輸送安全的關(guān)鍵。但傳統(tǒng)的高后果區(qū)管理依賴人工巡檢，存在響應(yīng)慢、信息零散等問題，已無法滿足現(xiàn)代管網(wǎng)安全需求，亟需智能化視頻監(jiān)控與多維感知技術(shù)深入融合，推動油氣管網(wǎng)安全防護向主動防御轉(zhuǎn)變。本文圍繞國家管網(wǎng)集團華南公司研發(fā)的視頻監(jiān)控與智能警示牌勢態(tài)感知系統(tǒng)，集成的先進技術(shù)，探討其在高后果區(qū)管理中的應(yīng)用、效能及優(yōu)化方向。

1  勢態(tài)感知系統(tǒng)的特點

實時動態(tài)監(jiān)測與精準(zhǔn)預(yù)警。勢態(tài)感知系統(tǒng)通過多源數(shù)據(jù)融合，可實時監(jiān)測管道周邊環(huán)境變化、第三方施工、地質(zhì)災(zāi)害等風(fēng)險。如深圳城區(qū)高后果區(qū)利用AI圖像識別技術(shù)自動識別管道違法占壓、違規(guī)施工等風(fēng)險，大幅縮短預(yù)警時間。系統(tǒng)具備信息共享和多端聯(lián)動功能。智能警示牌通過聲波和紅外感知，發(fā)現(xiàn)異常時立即聲光報警、語音驅(qū)離，并將預(yù)警信息同步推送至智能攝像頭和管理人員。例如公司某穿越城區(qū)段高后果區(qū)，智能警示牌在攝像頭盲區(qū)感應(yīng)到挖掘機械，及時警示并聯(lián)動攝像頭錄像，同時通知管理人員。

提升公眾參與主動性。智能警示牌支持夜間亮度調(diào)節(jié)和語音宣傳內(nèi)容更新，通過掃碼、語音提示等方式，向周邊居民普及管道保護知識。某農(nóng)田高后果區(qū)應(yīng)用后，群眾主動報告管道異常的數(shù)量增長50%，形成政企民共管共治格局，彌補了專業(yè)巡護力量的不足。

2  勢態(tài)感知系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

勢態(tài)感知系統(tǒng)主要由三重防護體系構(gòu)成，動態(tài)監(jiān)測層是利用AI智能攝像頭實現(xiàn)高精度設(shè)備識別；即時防護層是通過斷線報警器與傳感器聯(lián)動監(jiān)測管道及環(huán)境變化；立體校驗層是采用雙模融合技術(shù)降低誤報率。

該系統(tǒng)集成多技術(shù)協(xié)同工作，實現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測、智能報警與遠(yuǎn)程管控（圖 1）。

圖 1 智能監(jiān)測設(shè)備示意

復(fù)合感知技術(shù)：采用紅外及微波傳感器融合檢測，精準(zhǔn)識別入侵行為并觸發(fā)本地報警；攝像頭搭載邊緣AI識別技術(shù)，實時捕捉工程機械入侵，自動上傳報警信息。

智能聯(lián)網(wǎng)報警：內(nèi)置4G-cat1物聯(lián)網(wǎng)模塊，報警信息實時上傳服務(wù)器，同步通過電話、短信遠(yuǎn)程通知管理員；支持與智能指示樁聯(lián)動，實現(xiàn)區(qū)域化聲音驅(qū)趕。

高效供電系統(tǒng)：采用“太陽能+鋰電池”供電，結(jié)合MPPT智能調(diào)節(jié)技術(shù)，自動適配光照與溫度變化，確保設(shè)備持續(xù)穩(wěn)定運行。

多功能警示設(shè)計：配備可調(diào)音量分貝喇叭與腔體結(jié)構(gòu)，增強報警響度；內(nèi)置防水節(jié)能LED，支持亮度及開關(guān)時段自定義；藍牙信標(biāo)與網(wǎng)關(guān)配合，實現(xiàn)100米范圍內(nèi)工程機械入侵檢測及位置推送 。

斷路聯(lián)防機制：路面開挖導(dǎo)致金屬連接線斷裂時，報警器立即觸發(fā)，聯(lián)動周邊設(shè)備啟動聲光驅(qū)趕并上報險情。

智能警示牌：依靠太陽能供電，設(shè)備用電功耗低，在不依托市電供電情況下運行工況穩(wěn)定。具備遠(yuǎn)程電話、短信通知報警、現(xiàn)場語音報警及夜間燈光指示功能；警示牌內(nèi)設(shè)有專用的藍牙發(fā)射器，帶有接收器件的機械車輛進入預(yù)警范圍后將可以清晰監(jiān)控入侵機械動向，檢測精度達到10米（檢測半徑100米），且紅外及微波檢測功能還可檢測15米內(nèi)人員逗留及機械情況；智能警示牌有斷線報警器，可以埋地或圍蔽使用，對損壞線體的人員或工程機械立即產(chǎn)生聯(lián)動報警，方便及時監(jiān)管，同時搭配專用智能攝像頭一體化應(yīng)用，兼具了AI識別工程機械車輛入侵報警功能（圖 2）。

圖 2 智能警示牌示意及現(xiàn)場應(yīng)用

3  勢態(tài)感知系統(tǒng)對巡護效能的提升

減少重復(fù)性巡查。該系統(tǒng)自動化監(jiān)測能力降低了人工巡護頻次。在山區(qū)高后果區(qū)可實時監(jiān)管入口機械，雨天智能攝像頭也能持續(xù)監(jiān)控，管理人員可通過手機查看預(yù)警，有針對性地進行核查，可有效提高工作效率。

優(yōu)化資源配置。系統(tǒng)通過分析歷史報警數(shù)據(jù)，生成高風(fēng)險區(qū)域和時段預(yù)測報告，幫助管理部門科學(xué)規(guī)劃巡護路線和人員安排。在第三方施工高發(fā)期，系統(tǒng)可提醒加強巡查，實現(xiàn)精準(zhǔn)高效巡護。

降低極端環(huán)境巡護風(fēng)險。受自然環(huán)境的影響，如雨雪天氣下，人工巡護將面臨諸多困難甚至人身安全。勢態(tài)感知系統(tǒng)采用太陽能供電、衛(wèi)星通信技術(shù)，可無人值守運行，減少80%極端天氣下的人工巡檢需求，保障巡護人員安全。

4  建議

推動技術(shù)融合創(chuàng)新。加強多傳感器融合研發(fā)，集成振動監(jiān)測、油氣泄漏檢測等功能，探索數(shù)字孿生、邊緣計算等技術(shù)應(yīng)用，提升系統(tǒng)預(yù)測和決策能力。

加強人才隊伍建設(shè)。開展系統(tǒng)運維和數(shù)據(jù)分析專項培訓(xùn)，培養(yǎng)復(fù)合型人才。建立行業(yè)交流平臺，促進經(jīng)驗分享和技術(shù)研討。

優(yōu)化政企協(xié)同機制。推動建立區(qū)域數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)多方信息互通。加強產(chǎn)學(xué)研合作，聯(lián)合攻關(guān)高后果區(qū)管理難題。

視頻監(jiān)控與智能警示牌勢態(tài)感知系統(tǒng)通過技術(shù)創(chuàng)新和功能集成，可以有效協(xié)助解決高后果區(qū)管理的難題，提升管道安全管理水平。持續(xù)升級完善該系統(tǒng)，將為油氣管道安全運行提供有力保障，推動能源輸送行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

作者簡介：馬文甲，1989年生，本科，工程師，現(xiàn)主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：17728159995，mawj@pipechina.com.cn。