作者 | 涂承燁
審校 | 重樓
在許多行業(yè)中，如煤炭、電力、化工等，安全生產(chǎn)是至關(guān)重要的。這就需要通過巡檢，對設(shè)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，從而降低事故發(fā)生的概率。但是傳統(tǒng)的巡檢方式通常依賴于人工進行，如紙質(zhì)記錄、手工錄入等。這種方式存在著諸多問題，如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、效率低下、無法跟蹤記錄、難以管理等等。在復(fù)雜的環(huán)境下，如煤礦井下、電力設(shè)施、隧道等，傳統(tǒng)巡檢方式的局限性更加突出。
那么有解決方案嗎？有的！
隨著科技的進步，智能化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。這為智能巡檢的產(chǎn)生提供了技術(shù)基礎(chǔ)。通過智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、處理、分析、預(yù)警等功能，極大地提高了巡檢的效率和準(zhǔn)確性。
一、智能巡檢的概念
智能巡檢是一種利用智能化技術(shù)，對設(shè)備、設(shè)施等進行自動監(jiān)測和檢測，以實現(xiàn)對其安全性、正常運行等方面的掌控和評估，以及對異常情況的應(yīng)對和處理的過程。其核心在于依靠機器智能代替人工巡檢，使設(shè)備維護人員能夠快速檢測故障或潛在問題，減少盲目維護和人為因素所帶來的錯誤影響。
智能巡檢的應(yīng)用場景非常廣泛，如火電廠、高速公路、油田等工業(yè)設(shè)備的智能巡檢，應(yīng)用于智慧城市的路燈、水利設(shè)施、道路狀況等設(shè)備的監(jiān)測，也可以應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的床位衛(wèi)生、藥品監(jiān)管、手術(shù)器械清洗等上下游環(huán)節(jié)的檢測。智能巡檢能夠打破傳統(tǒng)人工檢測的瓶頸，大大提高檢測效率，同時也提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。
智能巡檢的實現(xiàn)主要依靠物聯(lián)感知技術(shù)，通過物聯(lián)網(wǎng)采集獲取信息，自動記錄巡檢信息，及時發(fā)現(xiàn)問題，實現(xiàn)巡檢科學(xué)化。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷更新迭代，智能巡檢也在不斷適應(yīng)社會發(fā)展的需求，為各行各業(yè)提供更高效、準(zhǔn)確的設(shè)備檢測和維護服務(wù)。
二、智能巡檢的重要性
智能巡檢在許多領(lǐng)域中都起著重要的作用：
- 提高工作效率：通過自動化的檢測和數(shù)據(jù)收集，智能巡檢能夠大大提高工作效率，減少人工巡檢的時間和精力。在傳統(tǒng)的巡檢方式中，人工巡檢是主要的方式，但存在巡檢難度大、數(shù)量不足等問題。而采用智能巡檢系統(tǒng)，則能夠?qū)崿F(xiàn)自動化巡檢，在相同的時間內(nèi)，可以檢測到更多的異常情況，從而提高工作效率。
- 提升安全性：在一些具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中，如高溫、高壓、有毒等危險情況，智能巡檢可以減少人員暴露在這些危險環(huán)境中的時間，從而降低事故風(fēng)險和人員傷害。同時，通過實時監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，降低了設(shè)備故障的風(fēng)險。
- 數(shù)據(jù)分析和預(yù)測：智能巡檢系統(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)可以用于分析和預(yù)測設(shè)備的性能和壽命。通過數(shù)據(jù)分析，企業(yè)可以更好地了解設(shè)備的運行狀況，預(yù)測未來的維護需求，并制定更有效的維護計劃。
- 提升管理效率：智能巡檢系統(tǒng)能夠自動記錄設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，減少了人為錯誤的可能性，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。這使得管理團隊可以更準(zhǔn)確地了解設(shè)備的性能和狀態(tài)，從而做出更好的決策。
- 降低成本：智能巡檢能夠減少不必要的維護成本，因為通過預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，可以提前進行維護，避免設(shè)備損壞導(dǎo)致的維修成本增加。同時，通過優(yōu)化維護計劃，企業(yè)可以更有效地利用資源，降低運營成本。
總的來說，智能巡檢可以提高工作效率、提升安全性、優(yōu)化資源配置、提高管理效率和降低成本。
在未來，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，智能巡檢的應(yīng)用將會更加廣泛。
三、智能巡檢的信息化技術(shù)
智能巡檢信息化技術(shù)是傳統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，它通過集成多種高科技手段，實現(xiàn)對各種設(shè)備的全面、實時、精準(zhǔn)監(jiān)控和管理。這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行效率，更為其安全穩(wěn)定運行提供了強有力的保障。
首先，智能巡檢信息化技術(shù)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了對智能設(shè)備的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。每一個傳感器、每一個監(jiān)測設(shè)備都是這個網(wǎng)絡(luò)中的一部分，它們?nèi)缤瑹o數(shù)只敏銳的眼睛，時刻關(guān)注著設(shè)備的運行狀態(tài)。無論是溫度、濕度、壓力、還是振動，每一個細(xì)微的變化都難逃其“法眼”。
而大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入，則進一步挖掘了這些數(shù)據(jù)的巨大價值。通過對這些海量數(shù)據(jù)進行高效、精準(zhǔn)的分析處理，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理者可以全面了解設(shè)備的運行狀態(tài)，預(yù)測可能出現(xiàn)的問題，提前進行維護和修復(fù)。這不僅大大提高了設(shè)備的可靠性，更有效避免了潛在的故障對整個系統(tǒng)的影響。
然而，智能巡檢信息化技術(shù)的魅力遠(yuǎn)不止于此。它還融入了人工智能和云計算等前沿技術(shù)，使整個系統(tǒng)更加智能化、自動化。人工智能技術(shù)通過機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，使系統(tǒng)能夠自我學(xué)習(xí)和進化，不斷提高故障診斷的準(zhǔn)確性和效率。而云計算平臺則提供了強大的數(shù)據(jù)處理和存儲能力，保證了數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。
另外，5G技術(shù)的加持，更為智能巡檢信息化技術(shù)注入了新的活力。相較于傳統(tǒng)的通訊技術(shù)，5G技術(shù)提供了更快的網(wǎng)絡(luò)連接速度和更低的延遲，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和穩(wěn)定性。這使得遠(yuǎn)程巡檢和監(jiān)控成為可能，極大地擴展了智能設(shè)備的監(jiān)控范圍和管理效率。
那么，融入了人工智能和云計算等前沿技術(shù)的智能巡檢是什么樣的呢？
四、基于AI（人工智能）的巡檢
基于人工智能的智能巡檢是一種先進的技術(shù)應(yīng)用，它結(jié)合了自然語言處理和計算機視覺技術(shù)、大模型等，以實現(xiàn)高效的設(shè)備檢測和故障預(yù)警。
首先，大模型在智能巡檢中發(fā)揮著重要作用。大模型，也稱為深度學(xué)習(xí)模型，具有強大的數(shù)據(jù)擬合能力，能夠從大量的歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)到各種模式。通過訓(xùn)練，大模型能夠識別出設(shè)備正常工作狀態(tài)下的各種參數(shù)和特征，并能實時監(jiān)測當(dāng)前設(shè)備的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)異常，大模型會立即發(fā)出警報，通知管理人員及時處理。
其次，機器視覺技術(shù)在智能巡檢中也起著關(guān)鍵作用。機器視覺技術(shù)通過圖像識別和計算機視覺算法，能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備的外觀、運行狀態(tài)和周圍環(huán)境。通過與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)圖像進行比對，機器視覺技術(shù)可以快速檢測出設(shè)備是否存在異常、缺陷或故障，大大提高了巡檢的準(zhǔn)確性和效率。
此外，基于大模型和機器視覺的智能巡檢系統(tǒng)還具有高度的可配置性和可擴展性。通過調(diào)整訓(xùn)練參數(shù)和算法模型，可以針對不同的設(shè)備和場景進行定制化開發(fā)，以滿足各種實際需求。同時，隨著技術(shù)的不斷進步和數(shù)據(jù)的持續(xù)積累，智能巡檢系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性也將不斷提高。
總之，基于大模型和機器視覺的智能巡檢是一種先進的技術(shù)應(yīng)用，具有高效、準(zhǔn)確、可配置和可擴展等優(yōu)點。通過將自然語言處理和計算機視覺技術(shù)相結(jié)合，智能巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備狀況的實時監(jiān)測和故障預(yù)警，為工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備維護提供有力支持。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用前景將更加廣闊。
那么從技術(shù)角度來看，AI巡檢的技術(shù)架構(gòu)有何不同呢？
五、AI巡檢的技術(shù)架構(gòu)
AI巡檢技術(shù)架構(gòu)主要由以下幾個部分組成：
- 基礎(chǔ)支撐層：這一層的主要任務(wù)是通過各種傳感器和設(shè)備，實時監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)主要包括設(shè)備的各種指標(biāo)，比如電力設(shè)備的溫度、濕度、壓力、電流、電壓等，以及環(huán)境中的溫度、濕度、煙霧、氣體濃度等信息。同時，支持在各種硬件架構(gòu)上部署。數(shù)據(jù)通過無線或有線的方式傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中，以便進一步的處理和分析。同時，還需要保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，避免數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改或丟失。
- 資源管理層：這一層主要負(fù)責(zé)將基礎(chǔ)支撐層收集的數(shù)據(jù)進行抽取、轉(zhuǎn)換、存儲。數(shù)據(jù)通過通用處理后，有針對性的清洗成不同主題的數(shù)據(jù)集。
- 計算層：這一層主要負(fù)責(zé)對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理和分析。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，通過相應(yīng)的算法和模型，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估和預(yù)測。同時，還可以對異常數(shù)據(jù)進行預(yù)警和報警，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或潛在的安全隱患。
- 應(yīng)用場景層：這一層主要將處理層的結(jié)果以可視化的方式呈現(xiàn)給用戶，并提供相應(yīng)的管理和控制功能。應(yīng)用層可以根據(jù)用戶的角色和權(quán)限，提供不同的功能和界面。例如，電力公司的工作人員可以通過應(yīng)用層查看電力設(shè)備的運行狀態(tài)和環(huán)境數(shù)據(jù)，對異常情況進行預(yù)警和報警，并采取相應(yīng)的措施解決問題。
技術(shù)架構(gòu)
算法模型
優(yōu)化后的算法模型
總體來說，AI巡檢技術(shù)架構(gòu)是一個多層次、多技術(shù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，涉及到傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、人工智能技術(shù)等多個領(lǐng)域。通過這種技術(shù)架構(gòu)的應(yīng)用，可以提高設(shè)備的運行效率和安全性，減少維護成本和故障時間，提升業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整體性能和可靠性。
加入了深度學(xué)習(xí)的算法模型，巡檢就變得更智能，就可以應(yīng)用于更多的行業(yè)場景了。
六、AI巡檢的應(yīng)用場景
AI巡檢的應(yīng)用場景主要涉及冶金礦產(chǎn)行業(yè)、石化行業(yè)、電力行業(yè)等。在這些場景中，AI巡檢系統(tǒng)可以運用人工智能技術(shù)對監(jiān)控視頻進行實時分析，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，如入侵者、煙霧、火焰等，并發(fā)出警報。AI巡檢的應(yīng)用，大大提高了安全管理的效率和準(zhǔn)確性，減輕了人工巡檢的工作負(fù)擔(dān)，降低了安全風(fēng)險。
場景多樣化解決方案
化工行業(yè)應(yīng)用場景
電力行業(yè)應(yīng)用場景
具體應(yīng)用場景，另外文章再具體闡述。
七、AI巡檢的前景
AI巡檢領(lǐng)域的發(fā)展前景非常廣闊，隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的不斷拓展，AI巡檢將會在更多的行業(yè)中得到應(yīng)用。
我相信，未來的AI巡檢將會更加智能化、自主化，能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效、精準(zhǔn)的巡檢任務(wù)。同時，隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展，AI巡檢將會具備更加豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析能力，為企業(yè)的決策提供更加科學(xué)、可靠的依據(jù)。
作者介紹
涂承燁，51CTO社區(qū)編輯，省政府采購專家、省綜合性評標(biāo)專家、公 E 采招標(biāo)采購專家，獲得信息系統(tǒng)項目管理師、信息系統(tǒng)監(jiān)理師、PMP，CSPM-2等認(rèn)證，擁有15年以上的開發(fā)、項目管理、咨詢設(shè)計等經(jīng)驗。對項目管理、前后端開發(fā)、微服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、咨詢設(shè)計等較為關(guān)注。
