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无人机、公交车当上“巡检员”

佛燃能源地下管网监测超硬核,AI赋能拧紧燃气服务“安全阀”

来源:南方都市报     2024年05月31日        版次:FA06    作者:孙振凌 程芝豪

  佛燃技术人员通过无人机采集画面智能分析燃气安全状况。

  智能无人机出舱,准备自主飞行监测。

  “嗡”的一声,一台通体黑灰色的无人机从三水能源河口LNG站办公楼顶垂直起飞,径直飞向既定区域。它有一项特殊的使命:用智慧“鹰眼”监测天然气管道的安全。

  与此同时,满载着乘客的公交车穿梭在城市主干道,在车上不起眼的角落,一只“机灵警惕”的“大眼睛”正紧盯着道路两侧,一旦发现可能危及天然气管道安全的隐患,旋即发回报告。

  这是佛燃能源集团AI智能巡检系统的工作日常。与很多人印象中走街串巷的人工排查不同,佛燃能源正在加速自研科技的深度赋能,天上飞的、地上跑的,地下钻的,一批智能科技产品逐渐被应用到佛燃天然气管网的日常安全监测中。

  这背后,一个“科技佛燃”超乎很多人的想象。

  无人机“巡检员”会定时起飞“归巢”充电

  5月28日上午,佛燃能源指挥调度中心,一名身穿蓝色工作服的技术人员正聚精会神地盯着电脑屏幕,画面中是一张巨幅的高清航拍图,其中还醒目地标画出一些坐标信息。

  这名技术人员正在通过数据中台监测筛查片区内的燃气安全隐患,得益于“新员工”的加入,他足不出户就可以掌握一片半径约7公里范围内的实时情况。

  这位“新员工”是一台中小型无人机。为什么说它更像是一名“员工”而不是一台机器?原来,经过佛燃科技研发团队的半年多时间的调试后,它已经学会了自己“打卡上班”,在规定时间内自动起飞、按照既定轨道自动巡航、采集区域图像自动进行AI分析再传回,还会自己“归巢”充电,待命下一轮“出动”。

  “这个区域的天然气管网比较复杂,是我们监测的重点区域,无人机在合适的高度拍摄拼接出高清画面,能够快速覆盖目标。”三水能源生产运行部经理、高级工程师李伟联表示,利用AI学习系统,无人机能对施工、占压、塌方、水淹、坍塌、漏油、焚烧等隐患信息自动排查,经后台人员进一步确认后上报调度中心进行处置,大大地提高了巡检效率。

  算法加持下,无人机对每天的“工作流程”已经轻车熟路,能按需求自动巡航数次,在电量不足时自主返回。除此之外,它还拥有一间能够实时监测外界湿度、风速等环境信息的专属智能“座舱”,一旦出现刮大风、下大雨等不利于起飞行的天气,就自动“请假休息”。

  奇思妙想破壁融合,公交车“兼职”安全巡查

  除了搭无人机“上天”,佛燃科技研发人员还给聪明的“黑匣子”找到了另一个好去处。在大量调研和论证后,在两年前的一天,研发团队的一次“头脑风暴”催生出一个一举两得的好创意。

  “城市天然气管道这么多,是不是可以设置监控来代替人工来观察管道安全?” “AI技术发展这么迅速,最好能训练一套系统自动排查图像中的隐患”“监控的覆盖面积毕竟有限,如果能像人一样走来走去就好了”。

  灵光乍现,一个“金点子”跳了出来:为什么不能研发一款“智能盒子”放到公交车上去?如今,这个想法变成了现实。在佛山市三水区一条约14公里的试点线路上,十几辆公交车装上了这套车载AI视觉巡检预警系统,三水能源的专用巡检车和其他无固定行驶路线的车辆上也装上了这套系统,车辆一边跑一边当起了佛燃能源的“兼职巡检员”。

  “随着20多台试点设备的有序运行,我们的智能监测系统每天能够发现几十宗可疑情况,帮助我们及时全面地排查隐患,大大增强了安全性。”三水能源西南管网所西南所所长胡壮槟介绍,公交车加入到巡查队伍,能够有效提升巡查密度、广度、准确度和及时性,破解人工巡检信息传递不及时、数据不准确的难题同时,有效降低人力成本,与公交公司也已达成互利共赢的良好合作关系。

  据了解,当前这套AI算法系统还在持续训练中,接下来计划在三水区西青大道、南山大道等线路拓展试点,预计后期向整个三水乃至全市铺开。

  “天然气的安全问题,预防是重中之重,一旦发生事故,必然造成严重后果,所以我们不遗余力地在这方面持续加大投入,希望运用科技的力量,让佛山用气的‘安全阀’拧得更牢。”李伟联表示,经测算,待智能系统完全铺开应用后,这套系统可覆盖全市七八成的地下燃气管网。

  检测设备迭代创新,实现管道“内科检查”

  据了解,佛燃能源在佛山市内的地下燃气管网加起来约有5000公里。这个距离,相当于从中国的最东端到最西端、从北京到曼谷的距离,全市燃气管网的保养维护工作量之大可见一斑。

  无人机、公交车和巡查人员可以日常进行“外科”检查,保证管道不受外力破坏,但管道内部也难免出现老化、破损、外部干扰等问题,又该如何解决呢?

  按照传统方式,燃气管线的每公里预设了一个测试桩,测试员需要跑动到每个点位去采集一些数据,但这种方式存在数据不全、精度不够、检测不持续和人力成本大等问题。

  现在,佛燃能源研发出了几套“黑科技”产品,帮助管道做全方位的“内科”检查,有些甚至能够“爬”入管道内部,深入采集多项精确数据,实现精准“把脉”。

  比如,自主研发智能阴保管理系统在采集端,可以全年连续地对管道受到的杂散电流干扰状态进行自动检测,还可以利用太阳能供电,实现持续在岗免维护,让检测人员不必来回奔波。

  再比如自动力无绳爬行式内检测器,它八面长脚,特别像放大版的纳米机器人。工作的时候,它自己“爬”进管道内部,一次可以在管道内跑5到50公里,还拥有爬坡能力。借助于身上搭载的高精度传感器,它能一次性完成变形缺陷定位、管道中心线测绘、影像记录和量化等多项工作,主要应用于投产前的管道检测。

  还有一款功能强大的内检测器,外形特别像几把小伞组合在一起,又像小型盾构机。它直接利用燃气输送时的推力在管道内遨游,小小的身体里集合了高精度三轴磁性传感单元、高精度加速度计、陀螺仪等一系列精密装置。一圈下来,是否腐蚀、变形,损伤等一切情况都了如指掌。

  上述产品都是佛燃科技结合实际需求最新研发出的落地产品。在佛燃科技检测军团里,还有一个“嗅觉”极其灵敏的“大家伙”:车载PPB级高精准天然气快速检测系统。它由佛燃能源从瑞士引进,行走在闹市,但凡空气有细微的燃气泄漏都能识别出来,检测精度和检测效率极高。

  加速培育新质生产力,成果获高新技术进步奖

  从理论到应用,一款好用的产品必然经历了漫长的研发和改良。对此,佛燃科技研发技术高级主任袁逸军感同身受。

  成立于2020年8月的佛燃科技是佛燃能源的科技创新平台,已拥有近百人的研发团队。在科技团队的持续攻关下,佛燃科技取得了一系列丰硕成果。其自主研发的智能阴保检测仪经过市场检验,被同行业企业采购60余套;2022年,佛燃科技获批高新技术企业;成立短短两年多时间里,公司已拥有专利120余项。今年初,佛燃科技关于固体氧化物燃料电池和管网压力能利用的研究成果还分别荣获佛山高新技术进步奖一等奖和二等奖。

  当家中燃气灶打燃跳出蓝色火焰那一刻,你是否想到,这背后还隐藏了这么多的“硬核科技”?

  文/孙振凌 程芝豪 图/郑俊彬 制版:林云 肖美连 刘俊文

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