基于AI的能源行業(yè)資源智能化保護(hù)方案-共享鐵塔的實(shí)踐-何博

基于Ai的能源行業(yè)資源智能化保護(hù)方案中國(guó)鐵塔共享經(jīng)濟(jì)新實(shí)踐1公司情況

作為黨的十八大之后第一批國(guó)企改革示范單位，中國(guó)鐵塔是經(jīng)國(guó)務(wù)院倡導(dǎo)并推動(dòng)，在國(guó)資委、工信部的領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)下，由中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信共同出資成立的大型通信基礎(chǔ)設(shè)施綜合服務(wù)企業(yè)，主要從事通信鐵塔等基站配套設(shè)施和高鐵地鐵公網(wǎng)覆蓋、大型室內(nèi)分布系統(tǒng)的建設(shè)、維護(hù)和運(yùn)營(yíng)。存量站新建站201520162017194.8萬(wàn)20141.1中國(guó)鐵塔公司概況2019共享共贏的“鐵塔模式”得到認(rèn)同，成為國(guó)資委推行的國(guó)企改革樣板之一，成為一個(gè)做“加法”推進(jìn)國(guó)企改革的成功案例，被樹(shù)為國(guó)企改革標(biāo)桿?？焖俳ㄕ荆撼^(guò)30年建設(shè)量提升共享：新建站共享提升

超過(guò)70%降低成本：行業(yè)成本降低綠色發(fā)展：節(jié)約土地資源

利用新能源環(huán)境友好：營(yíng)造良好發(fā)展

環(huán)境、生態(tài)規(guī)劃引領(lǐng)能力自主選址能力項(xiàng)目管理能力建設(shè)創(chuàng)新能力高效運(yùn)營(yíng)能力有利于：行業(yè)發(fā)展提升共享，降本增效有利于：社會(huì)發(fā)展有利于：自身發(fā)展信息惠民，節(jié)能減排打造了一支專業(yè)化建設(shè)隊(duì)伍1.2中國(guó)鐵塔：形成共享競(jìng)合的鐵塔模式時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理馬凱同志于2017年2月21日批示：“鐵塔公司在多方面支持下，改革發(fā)展都取得顯著成績(jī)，可喜可賀?！痹?月24日召開(kāi)的中央全面深化改革領(lǐng)導(dǎo)小組第33次會(huì)議上專門講到，“親自動(dòng)手抓改革典型”，研究推動(dòng)鐵塔改革，成效超出預(yù)期。9月28日，參觀北京通信展中國(guó)鐵塔展臺(tái)時(shí)講到，事實(shí)證明，組建成立鐵塔公司是對(duì)的。1.3鐵塔資源社會(huì)化共享通訊塔成為社會(huì)塔，資源共享共用共贏全國(guó)基于站址及能力資源進(jìn)行延伸業(yè)務(wù)深入探索，同環(huán)保、公安、海事、電力、地震、無(wú)委、民航、農(nóng)業(yè)、廣電、林業(yè)、軍隊(duì)、鐵路、安監(jiān)等黨政機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位成功合作，通過(guò)共建共享彰顯了鐵塔公司社會(huì)價(jià)值，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、新興產(chǎn)業(yè)培育、促進(jìn)信息消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效提供了有力支撐?；咎炀€監(jiān)控?cái)z像頭上海嘉定區(qū)物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備環(huán)境監(jiān)測(cè)儀氣象監(jiān)測(cè)儀戶外廣告地面監(jiān)控監(jiān)測(cè)廣播專網(wǎng)天線河北石家莊某地北斗地面站洛陽(yáng)開(kāi)元大街站交警支隊(duì)監(jiān)控湖北神農(nóng)架林區(qū)森林資源管護(hù)、防火監(jiān)控北京大興區(qū)小米公司監(jiān)控點(diǎn)北京PM2.5環(huán)保監(jiān)測(cè)點(diǎn)山東濟(jì)南上龍村基站共享廣播網(wǎng)天線湖北施恩川甘溪山站址共享廣播網(wǎng)天線政務(wù)專網(wǎng)天線福建福州350M警用集群平臺(tái)室外天線廣西崇左無(wú)線電設(shè)備天線廈門某地氣象監(jiān)測(cè)點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備河南商丘城區(qū)道旗廣告山西晉中三面戶外廣告江西贛州LED亮化廣告戶外廣告上海奉賢區(qū)某基站塔基圍欄廣告船舶、海洋漁業(yè)監(jiān)測(cè)浙江舟山某海島站共享漁業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備安徽淮南董崗某站共享船舶監(jiān)測(cè)設(shè)備陜西西安電信廣場(chǎng)充電樁充電樁北京回龍觀某站址共享充電樁社會(huì)塔成為通訊塔，資源整合共用共贏深化桿體資源共享對(duì)信息行業(yè)與社會(huì)發(fā)展意義重大：快速滿足行業(yè)需求，有效節(jié)約投資成本，充分融入城市背景在5G時(shí)代，由于技術(shù)的特征，路燈桿、監(jiān)控桿、交通指示牌、電力桿（塔）等社會(huì)的資源將是重要的站址資源天津“塔”多“桿”多，社會(huì)塔存量大，共享空間廣泛，潛力巨大通過(guò)與路燈處、公安局、交管局等部門的合作，天津鐵塔已爭(zhēng)取到多個(gè)政府部門的塔桅資源，讓社會(huì)桿充分利用，成為服務(wù)通訊的通訊塔1.4擴(kuò)大社會(huì)資源共享1.5中國(guó)鐵塔上市情況：18年全球最大IPO中國(guó)鐵塔2018年8月8日正式登陸香港資本市場(chǎng)，在港交所主板掛牌交易，股份代碼0788.HK。公司以1.26港元/股的價(jià)格共發(fā)行約431億股（行使超額配售選擇權(quán)前），占發(fā)行后公司總股本的25.0%，募集資金69.2億美元，是2018年全球最大IPO（首次公開(kāi)募股），也是歷年來(lái)最大的非金融中資香港IPO；按計(jì)劃行使超額配售選擇權(quán)后，將共計(jì)發(fā)行約496億股，占發(fā)行后公司總股本的27.7%，融資規(guī)模約80億美元。高盛預(yù)計(jì)，2018至2022年中國(guó)鐵塔收入年均復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)9%、稅息折舊及攤銷前盈利(EBITDA)復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)10%、盈利復(fù)合增長(zhǎng)更達(dá)49%。為更準(zhǔn)確反映5G投資周期影響，高盛修改中國(guó)鐵塔估值基礎(chǔ)，由企業(yè)價(jià)值/EBITDA比率改為貼現(xiàn)現(xiàn)金流(DCF)，高盛調(diào)升中國(guó)鐵塔目標(biāo)價(jià)27%，由1.7元升至2.16元，維持“買入”評(píng)級(jí)。2中國(guó)鐵塔資源優(yōu)勢(shì)數(shù)量：擁有鐵塔約194萬(wàn)座；位置：中心城區(qū)站間距500米以內(nèi)，一般城區(qū)站間距800米左右，農(nóng)村區(qū)域基本實(shí)現(xiàn)一村一站；高度：中心城區(qū)鐵塔高度35-40米；一般城區(qū)鐵塔高度40-50米；農(nóng)村區(qū)域鐵塔高度50-70米；掛載能力：塔體資源精細(xì)化管理，共享使用以“米”為單位。2.1中國(guó)鐵塔的資源優(yōu)勢(shì)（一）塔鐵塔機(jī)房與室分機(jī)房的分布，構(gòu)建了全市最佳的“邊緣計(jì)算”IDC環(huán)境；機(jī)房房頂可以提供“光伏太陽(yáng)能版”、“無(wú)人機(jī)停機(jī)坪”等多種場(chǎng)景；機(jī)房外墻最佳的廣告發(fā)布資源。每個(gè)鐵塔站點(diǎn)均具備交直流可選的供電方式，7*24小時(shí)完備的供電保障；應(yīng)急發(fā)電車的充電保障；視頻設(shè)備“充電寶”的應(yīng)急響應(yīng)能力。2.2中國(guó)鐵塔的資源優(yōu)勢(shì)（二）機(jī)房供電傳輸?shù)锰飒?dú)厚的無(wú)線、有線甚至衛(wèi)星通信條件，可便捷通信資源；提供不同頻段的專網(wǎng)、公網(wǎng)路由；提供通信模塊式組合服務(wù)。站址采用“無(wú)線、互聯(lián)網(wǎng)+、大平臺(tái)”模式建立一級(jí)平臺(tái)，遠(yuǎn)程集中可控；強(qiáng)大的管理平臺(tái)，一點(diǎn)管理百萬(wàn)站址海量監(jiān)控信息；定制化數(shù)據(jù)分析服務(wù)。屬地化維護(hù)快速響應(yīng)；專業(yè)塔房電、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，運(yùn)行平臺(tái)維護(hù)；對(duì)外部單位提供一體化服務(wù)，可兼顧客戶平臺(tái)維護(hù)，實(shí)現(xiàn)永不交鑰匙工程；提供模塊式組合服務(wù)。專業(yè)高效的建設(shè)隊(duì)伍代建項(xiàng)目，跳出傳統(tǒng)塔房電租賃為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)范疇，實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)服務(wù)，分項(xiàng)收費(fèi)。2.3中國(guó)鐵塔的資源優(yōu)勢(shì)（三）管理代維建設(shè)3能源行業(yè)資源智慧化保護(hù)方案3.1能源泄露等安全問(wèn)題備受重視根據(jù)《國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室關(guān)于印發(fā)標(biāo)本兼治遏制重特大事故工作指南的通知》（安委辦〔2016〕3號(hào)）和《國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室實(shí)施遏制重特大事故工作指南構(gòu)建雙重預(yù)防機(jī)制的意見(jiàn)》（安委辦〔2016〕11號(hào)），加快建立健全油氣輸送管道安全風(fēng)險(xiǎn)管控和隱患排查治理工作機(jī)制，深化鞏固油氣輸送管道安全隱患整治攻堅(jiān)戰(zhàn)成果，突出加強(qiáng)油氣輸送管道途經(jīng)人員密集場(chǎng)所高后果區(qū)（以下簡(jiǎn)稱人員密集型高后果區(qū)）安全管理工作，有效防范油氣輸送管道重特大生產(chǎn)安全事故；鐵塔公司為能源集團(tuán)公司提供資源智慧化保護(hù)方案，使管道監(jiān)控?cái)?shù)字化、可視化、自動(dòng)化、知識(shí)化、智能化。3.2能源行業(yè)資源智慧化保護(hù)方案智慧管道監(jiān)控平臺(tái)1

多場(chǎng)景安全監(jiān)管手段

3多場(chǎng)所、多場(chǎng)景AI智能識(shí)別2動(dòng)環(huán)平臺(tái)系統(tǒng)統(tǒng)一管理設(shè)備43.3鐵塔+人工智能新業(yè)態(tài)智能管線巡護(hù)實(shí)踐采用遠(yuǎn)距離晝夜監(jiān)測(cè)一體化攝像機(jī)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)管線周邊的建設(shè)施工場(chǎng)景特征（車輛、人員等關(guān)聯(lián)目標(biāo)的行為、開(kāi)工動(dòng)土的場(chǎng)景）進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)基于地理信息系統(tǒng)（GIS）和管控業(yè)務(wù)終端，進(jìn)行報(bào)警地點(diǎn)定位和監(jiān)管任務(wù)派發(fā)，用于全天候、實(shí)時(shí)、高效的監(jiān)控管道周邊第三方施工、重車碾壓、違章占?jí)?、泄漏等情況。借助中國(guó)鐵塔公司站址資源優(yōu)勢(shì)，依托AI監(jiān)控設(shè)備的發(fā)展和AI云計(jì)算服務(wù)，余中石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司開(kāi)創(chuàng)了共享經(jīng)濟(jì)下的互聯(lián)網(wǎng)+新業(yè)態(tài)智能管線巡護(hù)步入現(xiàn)實(shí)。3.4.1基于管道周邊人工智能識(shí)別原理提取特征輸入海量數(shù)據(jù)集學(xué)習(xí)各類別特征……模型生成識(shí)別Tankercar現(xiàn)場(chǎng)圖像輸入模型特征中國(guó)鐵塔智慧管道監(jiān)控平臺(tái)涉及的技術(shù)面比較廣，所采用的技術(shù)路線可以概括為大數(shù)據(jù)計(jì)算+HDFS+深度學(xué)習(xí)框架和服務(wù)+ELK服務(wù)+客戶端應(yīng)用。定制化開(kāi)發(fā)的針對(duì)油氣管線周邊安全監(jiān)管判別的場(chǎng)景，可實(shí)現(xiàn)攝像頭1.5公里半徑內(nèi)沿管道轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)動(dòng)目標(biāo)識(shí)別告警。與一般視頻識(shí)別的交通違章、車牌識(shí)別等算法不同?？蚣芑贔acebook構(gòu)建深度網(wǎng)絡(luò)升級(jí)根據(jù)SN-ResNeXt升級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造數(shù)據(jù)建立海量數(shù)據(jù)集訓(xùn)練多策略訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化根據(jù)實(shí)際應(yīng)用優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)海量高點(diǎn)位攝像機(jī)多預(yù)制位不間斷采集分別制作紅外/激光數(shù)據(jù)集誤判數(shù)據(jù)生成增量集3.4.2人工智能識(shí)別的模塊及訓(xùn)練根據(jù)管道周邊的場(chǎng)景，最終選擇了基于Facebook的基礎(chǔ)模型，來(lái)構(gòu)建本項(xiàng)目中的人工智能模型；采用SN-ResNeXt做進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造升級(jí)。分布式數(shù)據(jù)采集圖像采集日出、落時(shí)間采集數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分組數(shù)據(jù)聚類數(shù)據(jù)分析偏移矯正誤報(bào)過(guò)濾規(guī)則模式異常駐留非法入侵?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)分析結(jié)果中間數(shù)據(jù)告警數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則人工智能消息總線3.4.3大數(shù)據(jù)分析模式193.4.4系統(tǒng)告警規(guī)則可按預(yù)制位進(jìn)行定制化配置告警規(guī)則參數(shù)：時(shí)間配置：白天、夜間告警形式：瞬時(shí)闖入、駐留告警（可定制化配置時(shí)長(zhǎng)）告警目標(biāo)：人、嫌疑車輛（SUV，皮卡，小汽車，面包車等）、工程車輛（罐車，鏟車，挖掘機(jī)等）目前人工智能可檢測(cè)的目標(biāo)為：人，卡車，鏟車，挖掘機(jī)，小車，客車，罐車，皮卡，面包車，自行車，三輪車，摩托車等。熱成像雙光譜攝像機(jī)激光夜視攝像機(jī)850NM紅外激光攝像頭，主要用于7*24小時(shí)識(shí)別管道周邊無(wú)遮擋，人員、車輛、第三方施工等場(chǎng)景。1920*1080分辨率，白天能夠清晰看清1.5公里處人員，激光濾片具備一定的日間透霧霾能力（1.3倍能見(jiàn)度）。受雨雪霧天氣影響較大，霧天人眼看不到的攝像機(jī)也看不到。

設(shè)備特點(diǎn)熱成像探測(cè)，主要用于7*24小時(shí)識(shí)別管道周邊復(fù)雜環(huán)境中人員、車輛、第三方施工等場(chǎng)景。640*512分辨率，人體識(shí)別距離為1.5公里，能有效適應(yīng)雨雪霧天氣。能準(zhǔn)確識(shí)別樹(shù)林和林木縫隙中透出的人體熱輻射目標(biāo)?？蓪?duì)周邊火源進(jìn)行識(shí)別（需人工智能學(xué)習(xí)）

設(shè)備特點(diǎn)3.5不同管道環(huán)境下前端設(shè)備選型方案可見(jiàn)光攝像機(jī)可見(jiàn)光攝像頭，主要用于白天識(shí)別管道周邊無(wú)遮擋的第三方施工破壞的場(chǎng)景。1920*1080分辨率，白天能夠清晰看清1.5公里處車輛。受雨雪霧天氣影響較大，霧天人眼看不到的攝像機(jī)也看不到。

設(shè)備特點(diǎn)4主動(dòng)創(chuàng)新能力輸出22目前天津鐵塔可通過(guò)自身7*24小時(shí)監(jiān)控人員及后臺(tái)監(jiān)控程序，實(shí)時(shí)了解到所有攝像頭在線情況及系統(tǒng)運(yùn)行情況；同時(shí)通過(guò)云平臺(tái)，實(shí)時(shí)了解到系統(tǒng)資源占用情況，來(lái)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。站址狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過(guò)鐵塔自身FSU的機(jī)房監(jiān)控平臺(tái)能力，實(shí)時(shí)了解到機(jī)房的供電、環(huán)境參數(shù)等數(shù)據(jù)，來(lái)遠(yuǎn)程了解項(xiàng)目在線情況。應(yīng)急指揮系統(tǒng)通過(guò)平臺(tái)告警，可以實(shí)時(shí)了解到現(xiàn)場(chǎng)攝像頭的運(yùn)行情況，來(lái)評(píng)估故障原因，快速支撐應(yīng)急響應(yīng)能力。4.1主動(dòng)創(chuàng)新保障系統(tǒng)穩(wěn)定性23目前天津鐵塔可提供智能巡檢儀服務(wù)，具備通話、照明、人員位置及巡線軌跡管理、現(xiàn)場(chǎng)視頻直播功能，可廣泛應(yīng)用于管道日常巡檢工作。智能攝像巡視儀該設(shè)備是一款集攝像、拍照、實(shí)時(shí)圖傳、WiFi/4G全網(wǎng)通聯(lián)網(wǎng)、多功能照明于一體的智能攝像巡視儀，可廣泛應(yīng)用于日常巡檢部門。智能巡檢無(wú)人機(jī)該類產(chǎn)品目前已應(yīng)用于高速公路，對(duì)出現(xiàn)事故地段，快速響應(yīng)，采集現(xiàn)場(chǎng)視頻畫面，提供執(zhí)法依據(jù)。一次飛行，半徑可達(dá)10公里。4.2主動(dòng)創(chuàng)新提供多場(chǎng)景安全監(jiān)管4.3主動(dòng)創(chuàng)新提供多場(chǎng)景安全監(jiān)管通過(guò)毫米波雷達(dá)及無(wú)人機(jī)識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)儲(chǔ)、商儲(chǔ)等重要區(qū)域的無(wú)人機(jī)闖入等安全隱患進(jìn)行有效防控，精準(zhǔn)打擊。反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)光譜攝像機(jī)，使用管道監(jiān)控系統(tǒng)成熟的大數(shù)據(jù)人工智能云平臺(tái)技術(shù)對(duì)熱成像畫面進(jìn)行識(shí)別，在管控區(qū)域出現(xiàn)的人、車等可能的造成安全隱患的載體都會(huì)被監(jiān)測(cè)并告警。熱成像+周界報(bào)