基于AI的能源行業(yè)資源智能化保護方案-共享鐵塔的實踐-何博

基于Ai的能源行業(yè)資源智能化保護方案中國鐵塔共享經濟新實踐1公司情況

作為黨的十八大之后第一批國企改革示范單位，中國鐵塔是經國務院倡導并推動，在國資委、工信部的領導和協調下，由中國移動、中國聯通、中國電信共同出資成立的大型通信基礎設施綜合服務企業(yè)，主要從事通信鐵塔等基站配套設施和高鐵地鐵公網覆蓋、大型室內分布系統的建設、維護和運營。存量站新建站201520162017194.8萬20141.1中國鐵塔公司概況2019共享共贏的“鐵塔模式”得到認同，成為國資委推行的國企改革樣板之一，成為一個做“加法”推進國企改革的成功案例，被樹為國企改革標桿。快速建站：超過30年建設量提升共享：新建站共享提升

超過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：營造良好發(fā)展

環(huán)境、生態(tài)規(guī)劃引領能力自主選址能力項目管理能力建設創(chuàng)新能力高效運營能力有利于：行業(yè)發(fā)展提升共享，降本增效有利于：社會發(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)化建設隊伍1.2中國鐵塔：形成共享競合的鐵塔模式時任國務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，可喜可賀?！痹?月24日召開的中央全面深化改革領導小組第33次會議上專門講到，“親自動手抓改革典型”，研究推動鐵塔改革，成效超出預期。9月28日，參觀北京通信展中國鐵塔展臺時講到，事實證明，組建成立鐵塔公司是對的。1.3鐵塔資源社會化共享通訊塔成為社會塔，資源共享共用共贏全國基于站址及能力資源進行延伸業(yè)務深入探索，同環(huán)保、公安、海事、電力、地震、無委、民航、農業(yè)、廣電、林業(yè)、軍隊、鐵路、安監(jiān)等黨政機關、企事業(yè)單位成功合作，通過共建共享彰顯了鐵塔公司社會價值，為傳統產業(yè)轉型升級、新興產業(yè)培育、促進信息消費和經濟提質增效提供了有力支撐?；咎炀€監(jiān)控攝像頭上海嘉定區(qū)物聯網接入設備環(huán)境監(jiān)測儀氣象監(jiān)測儀戶外廣告地面監(jiān)控監(jiān)測廣播專網天線河北石家莊某地北斗地面站洛陽開元大街站交警支隊監(jiān)控湖北神農架林區(qū)森林資源管護、防火監(jiān)控北京大興區(qū)小米公司監(jiān)控點北京PM2.5環(huán)保監(jiān)測點山東濟南上龍村基站共享廣播網天線湖北施恩川甘溪山站址共享廣播網天線政務專網天線福建福州350M警用集群平臺室外天線廣西崇左無線電設備天線廈門某地氣象監(jiān)測點物聯網接入設備河南商丘城區(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)測浙江舟山某海島站共享漁業(yè)監(jiān)測設備安徽淮南董崗某站共享船舶監(jiān)測設備陜西西安電信廣場充電樁充電樁北京回龍觀某站址共享充電樁社會塔成為通訊塔，資源整合共用共贏深化桿體資源共享對信息行業(yè)與社會發(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時代，由于技術的特征，路燈桿、監(jiān)控桿、交通指示牌、電力桿（塔）等社會的資源將是重要的站址資源天津“塔”多“桿”多，社會塔存量大，共享空間廣泛，潛力巨大通過與路燈處、公安局、交管局等部門的合作，天津鐵塔已爭取到多個政府部門的塔桅資源，讓社會桿充分利用，成為服務通訊的通訊塔1.4擴大社會資源共享1.5中國鐵塔上市情況：18年全球最大IPO中國鐵塔2018年8月8日正式登陸香港資本市場，在港交所主板掛牌交易，股份代碼0788.HK。公司以1.26港元/股的價格共發(fā)行約431億股（行使超額配售選擇權前），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（首次公開募股），也是歷年來最大的非金融中資香港IPO；按計劃行使超額配售選擇權后，將共計發(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。高盛預計，2018至2022年中國鐵塔收入年均復合增長達9%、稅息折舊及攤銷前盈利(EBITDA)復合增長達10%、盈利復合增長更達49%。為更準確反映5G投資周期影響，高盛修改中國鐵塔估值基礎，由企業(yè)價值/EBITDA比率改為貼現現金流(DCF)，高盛調升中國鐵塔目標價27%，由1.7元升至2.16元，維持“買入”評級。2中國鐵塔資源優(yōu)勢數量：擁有鐵塔約194萬座；位置：中心城區(qū)站間距500米以內，一般城區(qū)站間距800米左右，農村區(qū)域基本實現一村一站；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；農村區(qū)域鐵塔高度50-70米；掛載能力：塔體資源精細化管理，共享使用以“米”為單位。2.1中國鐵塔的資源優(yōu)勢（一）塔鐵塔機房與室分機房的分布，構建了全市最佳的“邊緣計算”IDC環(huán)境；機房房頂可以提供“光伏太陽能版”、“無人機停機坪”等多種場景；機房外墻最佳的廣告發(fā)布資源。每個鐵塔站點均具備交直流可選的供電方式，7*24小時完備的供電保障；應急發(fā)電車的充電保障；視頻設備“充電寶”的應急響應能力。2.2中國鐵塔的資源優(yōu)勢（二）機房供電傳輸得天獨厚的無線、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、公網路由；提供通信模塊式組合服務。站址采用“無線、互聯網+、大平臺”模式建立一級平臺，遠程集中可控；強大的管理平臺，一點管理百萬站址海量監(jiān)控信息；定制化數據分析服務。屬地化維護快速響應；專業(yè)塔房電、網絡平臺，運行平臺維護；對外部單位提供一體化服務，可兼顧客戶平臺維護，實現永不交鑰匙工程；提供模塊式組合服務。專業(yè)高效的建設隊伍代建項目，跳出傳統塔房電租賃為基礎的業(yè)務范疇，實現分項服務，分項收費。2.3中國鐵塔的資源優(yōu)勢（三）管理代維建設3能源行業(yè)資源智慧化保護方案3.1能源泄露等安全問題備受重視根據《國務院安委會辦公室關于印發(fā)標本兼治遏制重特大事故工作指南的通知》（安委辦〔2016〕3號）和《國務院安委會辦公室實施遏制重特大事故工作指南構建雙重預防機制的意見》（安委辦〔2016〕11號），加快建立健全油氣輸送管道安全風險管控和隱患排查治理工作機制，深化鞏固油氣輸送管道安全隱患整治攻堅戰(zhàn)成果，突出加強油氣輸送管道途經人員密集場所高后果區(qū)（以下簡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安全事故；鐵塔公司為能源集團公司提供資源智慧化保護方案，使管道監(jiān)控數字化、可視化、自動化、知識化、智能化。3.2能源行業(yè)資源智慧化保護方案智慧管道監(jiān)控平臺1

多場景安全監(jiān)管手段

3多場所、多場景AI智能識別2動環(huán)平臺系統統一管理設備43.3鐵塔+人工智能新業(yè)態(tài)智能管線巡護實踐采用遠距離晝夜監(jiān)測一體化攝像機，利用機器學習技術對管線周邊的建設施工場景特征（車輛、人員等關聯目標的行為、開工動土的場景）進行智能監(jiān)測基于地理信息系統（GIS）和管控業(yè)務終端，進行報警地點定位和監(jiān)管任務派發(fā)，用于全天候、實時、高效的監(jiān)控管道周邊第三方施工、重車碾壓、違章占壓、泄漏等情況。借助中國鐵塔公司站址資源優(yōu)勢，依托AI監(jiān)控設備的發(fā)展和AI云計算服務，余中石化管道儲運公司開創(chuàng)了共享經濟下的互聯網+新業(yè)態(tài)智能管線巡護步入現實。3.4.1基于管道周邊人工智能識別原理提取特征輸入海量數據集學習各類別特征……模型生成識別Tankercar現場圖像輸入模型特征中國鐵塔智慧管道監(jiān)控平臺涉及的技術面比較廣，所采用的技術路線可以概括為大數據計算+HDFS+深度學習框架和服務+ELK服務+客戶端應用。定制化開發(fā)的針對油氣管線周邊安全監(jiān)管判別的場景，可實現攝像頭1.5公里半徑內沿管道轉動過程中實時動目標識別告警。與一般視頻識別的交通違章、車牌識別等算法不同?？蚣芑贔acebook構建深度網絡升級根據SN-ResNeXt升級網絡構造數據建立海量數據集訓練多策略訓練網絡優(yōu)化根據實際應用優(yōu)化網絡海量高點位攝像機多預制位不間斷采集分別制作紅外/激光數據集誤判數據生成增量集3.4.2人工智能識別的模塊及訓練根據管道周邊的場景，最終選擇了基于Facebook的基礎模型，來構建本項目中的人工智能模型；采用SN-ResNeXt做進一步網絡構造升級。分布式數據采集圖像采集日出、落時間采集數據清洗數據轉換數據分組數據聚類數據分析偏移矯正誤報過濾規(guī)則模式異常駐留非法入侵數據存儲分析結果中間數據告警數據業(yè)務規(guī)則人工智能消息總線3.4.3大數據分析模式193.4.4系統告警規(guī)則可按預制位進行定制化配置告警規(guī)則參數：時間配置：白天、夜間告警形式：瞬時闖入、駐留告警（可定制化配置時長）告警目標：人、嫌疑車輛（SUV，皮卡，小汽車，面包車等）、工程車輛（罐車，鏟車，挖掘機等）目前人工智能可檢測的目標為：人，卡車，鏟車，挖掘機，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激光夜視攝像機850NM紅外激光攝像頭，主要用于7*24小時識別管道周邊無遮擋，人員、車輛、第三方施工等場景。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倍能見度）。受雨雪霧天氣影響較大，霧天人眼看不到的攝像機也看不到。

設備特點熱成像探測，主要用于7*24小時識別管道周邊復雜環(huán)境中人員、車輛、第三方施工等場景。640*512分辨率，人體識別距離為1.5公里，能有效適應雨雪霧天氣。能準確識別樹林和林木縫隙中透出的人體熱輻射目標?？蓪χ苓吇鹪催M行識別（需人工智能學習）

設備特點3.5不同管道環(huán)境下前端設備選型方案可見光攝像機可見光攝像頭，主要用于白天識別管道周邊無遮擋的第三方施工破壞的場景。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也看不到。

設備特點4主動創(chuàng)新能力輸出22目前天津鐵塔可通過自身7*24小時監(jiān)控人員及后臺監(jiān)控程序，實時了解到所有攝像頭在線情況及系統運行情況；同時通過云平臺，實時了解到系統資源占用情況，來確保系統的穩(wěn)定運行。站址狀態(tài)監(jiān)測通過鐵塔自身FSU的機房監(jiān)控平臺能力，實時了解到機房的供電、環(huán)境參數等數據，來遠程了解項目在線情況。應急指揮系統通過平臺告警，可以實時了解到現場攝像頭的運行情況，來評估故障原因，快速支撐應急響應能力。4.1主動創(chuàng)新保障系統穩(wěn)定性23目前天津鐵塔可提供智能巡檢儀服務，具備通話、照明、人員位置及巡線軌跡管理、現場視頻直播功能，可廣泛應用于管道日常巡檢工作。智能攝像巡視儀該設備是一款集攝像、拍照、實時圖傳、WiFi/4G全網通聯網、多功能照明于一體的智能攝像巡視儀，可廣泛應用于日常巡檢部門。智能巡檢無人機該類產品目前已應用于高速公路，對出現事故地段，快速響應，采集現場視頻畫面，提供執(zhí)法依據。一次飛行，半徑可達10公里。4.2主動創(chuàng)新提供多場景安全監(jiān)管4.3主動創(chuàng)新提供多場景安全監(jiān)管通過毫米波雷達及無人機識別系統，實現對國儲、商儲等重要區(qū)域的無人機闖入等安全隱患進行有效防控，精準打擊。反無人機系統通過光譜攝像機，使用管道監(jiān)控系統成熟的大數據人工智能云平臺技術對熱成像畫面進行識別，在管控區(qū)域出現的人、車等可能的造成安全隱患的載體都會被監(jiān)測并告警。熱成像+周界報