[发明专利]管道安全智能监控预警系统及方法

权利要求书

1.一种管道安全智能监控预警系统，其特征在于，所述管道安全智能监控预警系统包括光纤预警模块(10)、视频智能识别模块(20)、无人机巡护模块(30)、人工智能巡护模块(40)和综合管理平台(50)；

所述光纤预警模块(10)，用于实时采集管道的沿线温度和振动信号，并对所述管道的沿线温度和所述振动信号进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；

所述视频智能识别模块(20)，用于实时采集管道沿线多个区域的视频或图片，并对采集到的所述视频或图片进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；

所述无人机巡护模块(30)，用于实时采集所述管道沿线两侧区域的视频或图片，并对采集到的所述视频进行智能识别分析，识别所述管道沿线是否存在危害行为，并在所述管道沿线存在危害行为时，向所述综合管理平台(50)发送报警信息；

所述人工智能巡护模块(40)，用于将巡检人员巡检时拍摄的所述管道沿线存在危害行为的视频或图片上传至所述综合管理平台(50)，或者根据所述综合管理平台(50)发送的控制指令指示巡护人员至所述管道沿线上存在危害行为的区域，并拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台(50)；

所述综合管理平台(50)，用于当接收到所述光纤预警模块(10)发送的报警信息时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，指示启动所述无人机巡护模块(30)，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域，或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至综合所述综合管理平台(50)，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应；

当接收到所述视频智能识别模块(20)发送的报警信息时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，在确认了现场情况和管道沿线上存在危害行为的区域的位置的同时，指示启动所述无人机巡护模块(30)，使无人机移动至管道沿线上存在危害行为的区域，或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，指示巡线人员至现场拍摄视频或图片上传至所述综合管理平台(50)，以从多角度，多方位来确认现场的异常情况，以实现快速准确的应急响应；与此同时，还查看所述光纤预警模块(10)内是否有此处的报警信息，实现多数据的综合判断；启动所述无人机巡护模块(30)和所述人工智能巡护模块(40)的目的在于及时赶到现场，对正在进行的机械作业或者人员徘徊等事件进行处置以及监管，以最快的速度处置现场的异常情况，保障管道的安全；

当接收到所述无人机巡护模块(30)发送的报警信息时，首先调用所述无人机巡护模块(30)拍摄的视频或图片，查看现场的视频信号，以确认智能识别分析的结果，在确认此报警信息无误时，获取所述视频智能识别模块(20)中各个感知设备摄像头拍摄的视频或图片，对现场进行实时监控，供管理人员查看，并确定管道沿线上存在危害行为的区域的位置；然后管理人员根据现场的实际情况启动所述无人机巡护模块(30)或向所述人工智能巡护模块(40)发动控制指令，所述人工智能巡护模块(40)实现人员及时赶到现场进行处置与监管，以最大程度减小威胁管道安全事件的发生；

所述综合管理平台(50)，还用于在接收到所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)或所述无人机巡护模块(30)发送的报警信息时，实时获取所述视频智能识别模块(20)采集的管道沿线多个区域的视频或图片，对所述视频智能识别模块(20)中位于不同区域的多个感知设备摄像头分配不同的ID号并分布展示在地图上；然后采用AI智能识别技术，对所述视频智能识别模块(20)采集的管道沿线多个区域的视频或图片进行识别，以确定管道沿线上存在危害行为的区域；

所述综合管理平台(50)，还用于当光所述光纤预警模块(10)、所述视频智能识别模块(20)和所述无人机巡护模块(30)中有大于或等于两个模块同时发出报警信息时，确定报警级别为一级报警；当只有一个模块发出报警信息时，确定报警级别为二级报警；

所述报警信息包括危害行为类型信息，所述危害行为类型信息包括机械挖掘、人工作业、人员徘徊、车辆逗留、管道泄漏、烟火报警中的至少一种；

所述光纤预警模块(10)包括光纤(11)、振动信号采集器(12)和光纤测温采集器(13)；

所述光纤(11)沿所述管道沿线铺设；所述振动信号采集器(12)和所述光纤测温采集器(13)均沿所述管道沿线间隔布置，所述振动信号采集器(12)用于实时检测所述光纤(11)的振动，并产生振动信号，所述光纤测温采集器(13)用于实时检测所述光纤(11)的温度变化，并产生温度信号；

所述光纤预警模块(10)还包括第一服务器(14)和第一通信单元(15)；

所述第一服务器(14)，用于预先学习在存在各危害行为时，对应的振动信号和温度信号，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型；获取所述振动信号和所述温度信号，并采用人工智能识别技术根据所述第一服务器(14)训练的神经网络模型对所述振动信号和所述温度信号进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；

所述第一通信单元(15)，用于将所述第一服务器(14)生成的所述报警信息发给所述综合管理平台(50)；

所述视频智能识别模块(20)包括多个感知设备摄像头(21)、第二服务器(22)和第二通信单元(23)；

多个所述感知设备摄像头(21)沿所述管道的线路方向间隔设置，多个所述感知设备摄像头(21)分别用于实时拍摄所述管道在管道沿线多个区域的视频或图片，并将拍摄到的视频或图片发送至所述第二服务器(22)；

所述第二服务器(22)用于事先采用标记好的各种危害行为的图片进行训练，得到能够识别各种危害行为的神经网络模型；采用人工智能识别技术根据所述第二服务器(22)训练的神经网络模型对多个所述感知设备摄像头拍摄的视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；

所述第二通信单元(23)，用于将所述感知设备摄像头实时拍摄的视频或图片、以及所述第二服务器(22)生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台(50)；

若所述光纤预警模块(10)和所述视频智能识别模块(20)均同时发送有报警信息，且报警信息中的危害行为类型信息相同，则确定管道沿线上存在机械挖掘危害行为；

所述无人机巡护模块(30)包括无人机(31)、摄像头(32)、第三服务器(33)以及第三通信单元(34)，所述摄像头(32)搭载在所述无人机(31)上；

所述摄像头(32)用于实时拍摄所述管道在所述管道沿线两侧区域的视频或图片；

所述第三服务器(33)用于通过人工智能识别技术对所述摄像头拍摄到的所述视频或图片进行识别，确定所述管道沿线是否存在危害行为，并在识别到所述管道沿线存在的危害行为时，生成报警信息；

所述第三通信单元(34)用于将所述摄像头(32)实时拍摄的视频和图片、以及所述第三服务器(33)生成的所述报警信息发送给所述综合管理平台(50)。