馬文甲

國家管網(wǎng)集團華南公司

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

1  勢態(tài)感知系統的特點(diǎn)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監測與精準預警。勢態(tài)感知系統通過(guò)多源數據融合，可實(shí)時(shí)監測管道周邊環(huán)境變化、第三方施工、地質(zhì)災害等風(fēng)險。如深圳城區高后果區利用AI圖像識別技術(shù)自動(dòng)識別管道違法占壓、違規施工等風(fēng)險，大幅縮短預警時(shí)間。系統具備信息共享和多端聯(lián)動(dòng)功能。智能警示牌通過(guò)聲波和紅外感知，發(fā)現異常時(shí)立即聲光報警、語(yǔ)音驅離，并將預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段高后果區，智能警示牌在攝像頭盲區感應到挖掘機械，及時(shí)警示并聯(lián)動(dòng)攝像頭錄像，同時(shí)通知管理人員。

提升公眾參與主動(dòng)性。智能警示牌支持夜間亮度調節和語(yǔ)音宣傳內容更新，通過(guò)掃碼、語(yǔ)音提示等方式，向周邊居民普及管道保護知識。某農田高后果區應用后，群眾主動(dòng)報告管道異常的數量增長(cháng)50%，形成政企民共管共治格局，彌補了專(zhuān)業(yè)巡護力量的不足。

2  勢態(tài)感知系統的構成及功能

勢態(tài)感知系統主要由三重防護體系構成，動(dòng)態(tài)監測層是利用AI智能攝像頭實(shí)現高精度設備識別；即時(shí)防護層是通過(guò)斷線(xiàn)報警器與傳感器聯(lián)動(dòng)監測管道及環(huán)境變化；立體校驗層是采用雙模融合技術(shù)降低誤報率。

該系統集成多技術(shù)協(xié)同工作，實(shí)現精準監測、智能報警與遠程管控（圖 1）。

圖 1 智能監測設備示意

復合感知技術(shù)：采用紅外及微波傳感器融合檢測，精準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(shí)時(shí)捕捉工程機械入侵，自動(dòng)上傳報警信息。

智能聯(lián)網(wǎng)報警：內置4G-cat1物聯(lián)網(wǎng)模塊，報警信息實(shí)時(shí)上傳服務(wù)器，同步通過(guò)電話(huà)、短信遠程通知管理員；支持與智能指示樁聯(lián)動(dòng)，實(shí)現區域化聲音驅趕。

高效供電系統：采用“太陽(yáng)能+鋰電池”供電，結合MPPT智能調節技術(shù)，自動(dòng)適配光照與溫度變化，確保設備持續穩定運行。

多功能警示設計：配備可調音量分貝喇叭與腔體結構，增強報警響度；內置防水節能LED，支持亮度及開(kāi)關(guān)時(shí)段自定義；藍牙信標與網(wǎng)關(guān)配合，實(shí)現100米范圍內工程機械入侵檢測及位置推送 。

斷路聯(lián)防機制：路面開(kāi)挖導致金屬連接線(xiàn)斷裂時(shí)，報警器立即觸發(fā)，聯(lián)動(dòng)周邊設備啟動(dòng)聲光驅趕并上報險情。

智能警示牌：依靠太陽(yáng)能供電，設備用電功耗低，在不依托市電供電情況下運行工況穩定。具備遠程電話(huà)、短信通知報警、現場(chǎng)語(yǔ)音報警及夜間燈光指示功能；警示牌內設有專(zhuān)用的藍牙發(fā)射器，帶有接收器件的機械車(chē)輛進(jìn)入預警范圍后將可以清晰監控入侵機械動(dòng)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米內人員逗留及機械情況；智能警示牌有斷線(xiàn)報警器，可以埋地或圍蔽使用，對損壞線(xiàn)體的人員或工程機械立即產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)報警，方便及時(shí)監管，同時(shí)搭配專(zhuān)用智能攝像頭一體化應用，兼具了AI識別工程機械車(chē)輛入侵報警功能（圖 2）。

圖 2 智能警示牌示意及現場(chǎng)應用

3  勢態(tài)感知系統對巡護效能的提升

減少重復性巡查。該系統自動(dòng)化監測能力降低了人工巡護頻次。在山區高后果區可實(shí)時(shí)監管入口機械，雨天智能攝像頭也能持續監控，管理人員可通過(guò)手機查看預警，有針對性地進(jìn)行核查，可有效提高工作效率。

優(yōu)化資源配置。系統通過(guò)分析歷史報警數據，生成高風(fēng)險區域和時(shí)段預測報告，幫助管理部門(mén)科學(xué)規劃巡護路線(xiàn)和人員安排。在第三方施工高發(fā)期，系統可提醒加強巡查，實(shí)現精準高效巡護。

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)感知系統采用太陽(yáng)能供電、衛星通信技術(shù)，可無(wú)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(dòng)技術(shù)融合創(chuàng )新。加強多傳感器融合研發(fā)，集成振動(dòng)監測、油氣泄漏檢測等功能，探索數字孿生、邊緣計算等技術(shù)應用，提升系統預測和決策能力。

加強人才隊伍建設。開(kāi)展系統運維和數據分析專(zhuān)項培訓，培養復合型人才。建立行業(yè)交流平臺，促進(jìn)經(jīng)驗分享和技術(shù)研討。

優(yōu)化政企協(xié)同機制。推動(dòng)建立區域數據共享平臺，實(shí)現多方信息互通。加強產(chǎn)學(xué)研合作，聯(lián)合攻關(guān)高后果區管理難題。

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

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