人工智能技术在城镇燃气管道工程管理中的应用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：鲁星月（1993），女，汉族，四川南充人，本科学历，成都天府新区华天兴能燃气有限公司，中级职称，研究方向为油气储运及地面建设。-164-人工智能技术在城镇燃气管道工程管理中的应用研究 鲁星月 成都天府新区华天兴能燃气有限公司，四川 成都 610213 摘要：摘要：城镇燃气管道工程管理中，人工智能技术崭露头角，为传统施工管理注入了创新力。人工智能技术通过智能化施工管理、安全防护智能化、施工质量智能监管等创新应用，实现了施工人员实名挂号、安全防护实时监测、施工质量自动检测等功能。而融合机器学习、知识图谱、自然语言处理等关键支撑技术，则进一步提高了工程管理的智能水平，为城市基础设施建设注入了新的动力。关键词：关键词：燃气管道；人工智能；工程管理 中图分类号：中图分类号：TU9 0 引言 在城市燃气管道工程中，从智能化施工到安全防护，再到施工质量智能化，多重技术方案的融合使得工程管理更加高效、安全。通过深入挖掘关键支撑技术的优势，人工智能正引领城市基础设施建设迈向智能时代1。1 人工智能领域关键支撑技术 1.1 融合多技术支撑的机器学习创新 在当今人工智能的浪潮中，机器学习不再仅仅是一门孤立存在的技术，而是融合了计算机科学、数学、心理学等多学科知识的综合体。这种跨学科的融合创新为人工智能的快速发展注入了新的活力。从技术角度来看，传统的机器学习注重算法和模型的构建，而如今的机器学习更加注重对人脑智能的模拟与应用。计算机科学的深度学习、数学的统计学理论、心理学的认知科学等多方面知识相互渗透，形成了新的交叉学科领域。这使得机器学习系统更具智能，能够更好地理解和模拟人类的认知过程。通过整合这些学科，机器学习在处理复杂问题时展现出更强大的能力。而这一融合创新的最显著特征之一是使人工智能更贴近人脑智能。机器学习系统现在更加注重仿真人类的学习方式，通过大量数据的学习和反馈，不断优化算法和模型，从而提高系统的智能水平。这种贴近人脑的方法使得机器学习在模拟人类决策过程、语言理解、图像识别等方面取得了显著的进展。1.2 知识图谱助力智能决策 知识图谱在人工智能领域的崛起标志着一场知识的革命。作为一种结构化语义知识数据库，知识图谱通过节点和边的巧妙关联，为人工智能系统提供了强大而灵活的知识基础。这一基础使得智能系统能够更深入地理解和分析复杂问题，从而为智能决策的制定与实施提供了前所未有的支持。知识图谱的强大之处在于它能够将信息组织成结构化的图形数据，节点代表“真实”，边表示“连接”，构建出一张丰富而复杂的关联网络。这使得人工智能系统能够更加全面地把握各种信息之间的关系，形成更为精准的知识模型。通过对大量数据的衔接和核算，知识图谱为人工智能提供了更高级别的语境理解，使得系统在处理信息时更加准确和全面。在智能决策方面，知识图谱的应用更是彰显了其价值。通过建立丰富的知识图谱，人工智能系统能够从多个角度综合考虑问题，找到潜在的关联和影响。这种综合性的思考方式使得系统在制定决策时能够更全面、更深入地分析问题的各个方面，提高了决策的准确性和效果。在助力智能决策的过程中，关键在于能够从大量的非结构化数据中提取出结构化的知识，并将这些知识有机地组织起来。这种结构化的知识组织为智能系统提供了更高效的信息检索和分析手段，使得系统在决策时能够更加迅速和准确地获取所需信息，提高了决策的时效性和实用性2。1.3 自然语言处理的综合应用 自然语言处理（NLP）的广泛应用不再受限于传统的机器翻译和语义理解，而是涵盖了问答系统、语音识别等多方面的领域。这种综合应用为人工智能赋予了更为全面的自然语言处理能力，使得其在处理语言中国科技期刊数据库 工业 A-165-时更加智能、准确，为人机交互提供了更为自然、高效的体验。在 NLP 的综合应用中，问答系统是一个重要的方向。通过深度学习和自然语言理解技术，问答系统能够更好地理解用户提出的问题，并以自然语言形式回答，实现了人机之间更为智能、直观地交流。这种技术的发展不仅提高了信息检索的效率，还拓展了人机沟通的可能性，为用户提供了更为便捷的服务体验。另一方面，语音识别技术的综合应用也日益成为人工智能领域的亮点。通过将语音转化为文本，NLP系统能够更好地理解和处理口头输入的信息，使得语音助手、智能客服等应用更为智能、贴近用户需求。这种自然语言处理的进步不仅提高了语音交互的准确性，还为那些无法通过文字输入进行交流的场景提供了全新的解决方案。2 人工智能技术在城镇燃气管道工程管理中的应用场景 2.1 智能化施工管理 在城镇燃气管道工程中，智能化施工管理通过引入人工智能技术，为工地管理带来了革命性的变化。人脸辨识技术的应用使得施工人员实名挂号变得更加高效而精准。通过读卡设备收集身份证信息，结合人脸比较算法在线验证身份，不仅实现了快速挂号，而且提高了身份验证的准确性，有效杜绝了闲杂人等进入工地的可能性。其次特种设备证书验证为持证上岗提供了科技支持。通过扫描特种设备作业许可证，自动辨认和获取证书信息，并连接数据库进行注册查看，实现了对特殊设备操作人员的精准管理。这不仅提升了工地操作人员的操作规范性，也降低了由于操作不当而导致的潜在风险。此外安全训练记录的智能化处理是施工管理中的又一亮点。利用人工智能技术，经过人脸辨认算法进行人员辨认，完成施工人员的训练和挂号。这种方法不仅简化了培训流程，而且通过技术手段记录培训情况，为管理者提供了数据支持，使得培训效果可量化评估3。2.2 安全防护智能化 安全防护智能化在城镇燃气管道工程管理中发挥着关键作用。引入方针检测算法，对施工人员的安全绳、安全帽、工作服等安全防护装备进行实时监测，成为工地安全管理的一项革新性技术。这一技术的综合应用不仅实现了对安全防护标准的严格监控，更通过智能化手段预警危险行为，从而在源头上降低了事故风险。方针检测算法在安全绳检测上的应用，通过对施工人员进行高空作业时是否佩戴安全绳的实时监测，确保了工人在危险环境中的安全。这一技术通过对比实际情况和预设标准，能够准确判断工人是否符合安全要求，及时发出警报，有效避免了高空坠落等意外事件。同时对安全帽、工作服等的检测也在工地安全管理中发挥了积极作用。通过方针检测算法对这些安全装备的合规性进行实时监测，及时发现并纠正存在的问题，确保每位施工人员都能在规范的防护装备下进行作业。这种主动的监测和纠正机制，有效地增强了工地施工人员的安全意识和遵守安全规定的主动性。2.3 施工质量智能监管 施工质量智能应用在城镇燃气管道工程中发挥着关键作用。通过运用先进的技术方案，如地下管线施工警示带检测和燃气管道焊接数据反常查看，实现了对施工质量的智能监控和管理，推动了管道工程的合规性和可靠性。地下管线施工警示带检测成为质量管理的一项重要手段。利用策略检测算法，系统能够在管道施工过程中检测是否正确铺设了警示带。这一技术保障了地下管线施工的可追溯性和规范性，从而有效降低了管道施工中可能出现的错误和事故风险。通过实时监测，施工方能够及时发现问题，采取纠正措施，确保工程按照标准进行。其次燃气管道焊接数据反常查看技术进一步提升了对施工质量的管理水平。系统通过对焊接数据的智能剖析，能够自动发现焊接过程中的异常，如焊口记录数据的日期异常、环境温度波动等。这一技术在提高焊接工艺的稳定性和可控性方面发挥了积极作用，确保了焊接质量的可靠性，减少了管道运行中的潜在问题。3 人工智能技术在城镇燃气管道工程管理中的应用技术方案 3.1 技术架构 在城镇燃气管道工程管理中，智能服务技术架构充当核心引擎，巧妙地整合人脸识别、方针检测和轨迹盯梢等多项技术，为施工管理注入高效智能。第一，通过人脸识别技术，实现施工人员的实名中国科技期刊数据库 工业 A-166-挂号，将身份信息通过读卡设备收集存储，同时通过人脸比较算法在线验证身份，确保工地人员的真实身份。这一创新应用不仅提高了管理的准确性，还简化了注册过程，为施工管理带来便捷。第二，结合方针检测技术，实现安全训练记录的智能化处理。通过人脸辨认算法，对施工人员进行辨认，完成训练和挂号，有效记录安全培训的过程，为管理人员提供了便捷的培训信息管理手段。这一技术创新不仅提高了培训过程的效率，还通过数字化手段，减少了繁琐的人工记录。第三，通过轨迹盯梢技术，实现持证上岗查看的智能管理。利用现场手持设备拍照被查看人员的面部相片，通过面部比对算法验证身份，并实时获取作业挂号和证件信息。这一智能化应用大幅简化了原有繁琐的证件查验过程，提高了工地出勤管理的效率。3.2 数据搜集 数据搜集在城镇燃气管道工程管理中扮演着关键角色。创新性地结合了移动巡逻记录仪和点操控等设备，通过这些高效工具，实现了对施工现场的视频和定向数据的全面搜集。第一，移动巡逻记录仪作为一项前沿技术，不仅支持视频录制，还具备数据上传等功能。其轻便、小巧的特点使得携带方便，成为实现现场移动定向的理想设备。通过该设备，可以在施工现场随时随地进行视频收集，保障了数据的实时性和全面性。而在数据处理阶段，借助 pytorch、mask RCNN、yolov3 等与人工智能相关的技术，进行视频编解码、图像去噪、增强等预处理，形成操练样本库，为后续的模型训练提供有力支持。第二，点操控球的应用更进一步丰富了数据搜集的手段。内置 3G/4G 模块、GPS/铲斗模块和高性能锂电池组的点操控球，不仅可以安装在车辆或其他需要操控的特殊场合，还支持数据的传输和采集。这为对施工现场定点定向视频的获取提供了一种全新的途径。在这一过程中，对大量数据的高效处理和分析离不开先进技术的支持，通过这些技术的应用，可以更准确地识别、定位施工现场的关键信息，为后续的数据传输和模型应用打下坚实基础。3.3 数据传输 在城镇燃气管道工程管理中，数据传输是确保信息及时流通、模型应用高效运行的关键环节。针对现场网络条件，我们制定了一套灵活而高效的数据传输方案，以保障数据的稳定传递和实时应用。第一，根据网络条件的不同，设置了灵活的传输方式。有线网络、WiFi、5G、4G 和 3G 五种传输方式的优先级依次提升，确保在可用网络条件下优先选择更为稳定和高速的传输通道。这样的优先级设置有效地提高了数据传输的可靠性和速度，使信息能够在网络通畅时得以及时传递。第二，针对网络条件不具备的情况，可以采用离线传输方式。在现场网络存在问题或者信号不稳定的情况下，通过将收集的视频本地存储，再通过 U 盘等移动媒体手动传输到剖析体系进行模型应用。这一离线传输方式的设置，有效地解决了在网络环境较差时数据传输的难题，确保了数据的及时整合和模型应用的顺畅运行。3.4 模型应用 在城镇燃气管道工程管理中，模型应用是实现对施工现场智能监测的核心环节。我们采用了灵活而高效的技术方案，结合现场边沿核算、后台聚合操作的方式，或者同时运用这两者的结合，以实现对违规行为的实时监测与预警，从而全面提升管道工程管理的智能化水平。第一，选择现场边沿核算作为一种模型应用的方式。这种方案的优势在于可以减轻后台的计算压力，提高检测结果的实时输出速度，减少视频传输的带宽需求。通过在现场进行边沿核算，我们能够更及时地检测到违规行为，实现对施工现场的实时监测和预警，提高管理的灵活性和效率。第二，后台聚合操作作为另一种模型应用方式，具有更强大的计算能力和更大的网络带宽支持。后台聚合操作能够同时处理更多的视频通道和更复杂的深度学习模型，从而更全面地监测施工现场的各种情况。这一方案在处理大规模、复杂度高的情况下表现更为出色，确保了监测结果的全面性和精准性。第三，还可以结合现场边沿核算与后台聚合操作的方式。这种技术方案充分发挥了两者的优势，既能够减轻后台计算压力，又能够保持对大规模、复杂场景的全面监测。通过在现场进行边沿核算，同时借助后台聚合操作处理更多视频通道，实现了对违规行为中国科技期刊数据库 工业 A-167-的高效检测与预警。4 结语 人工智能技术的融入不仅提升了城镇燃气管道工程管理水平，也为工程安全、质量提供了有力支撑，展示了科技在城市基础设施建设中的巨大潜力4。通过智能化施工管理、安全防护智能化、施工质量智能应用等技术方案的实施，城镇燃气管道工程管理将会迈向更安全、高效、智能的未来。参考文献 1徐乃杰.人工智能在燃气管道工程管理中的应用J.大众标准化,2022(07):36-38.2姚斌.人工智能在燃气管道工程管理中的应用J.上海煤气,2021(03):36-38.3王江恺.人工智能在燃气管道工程管理中的应用探析J.中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术,2022(4):22-24.4范于杰.人工智能在燃气管道工程管理中的应用J.中国科技期刊数据库 工业 A,2023(4):33-36.