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項目背景

　　隨著城市管道燃氣應用的不斷發(fā)展，城市建設及公路改造過程中出現(xiàn)的野蠻施工中大型的機械挖掘作業(yè)對管道造成破壞。僅2019年北京就發(fā)生9起，造成很大的社會影響。迫切需要利用科學技術解決建設施工過程中可能遭外力破壞危及地下燃氣管道安全的預警問題。

項目愿景

通過本項目實施為保護周邊燃氣管道免遭野蠻施工提供預警及保障；

通過網(wǎng)格化布局，實現(xiàn)無死角、全覆蓋，可通過異常聲音快速定位（聲源定位）；

施工異常聲音可與其他噪音分離，被智能拾?。曉捶蛛x和提取，AI聲紋識別與異常聲音監(jiān)測）

通過云管端的系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)全組織監(jiān)控；

通過聲光聯(lián)動，實現(xiàn)精準監(jiān)控，無漏報，無誤報（聲光聯(lián)動）。

項目方案

　　針對城市建設施工可能危及燃氣管道安全的問題，聲光聯(lián)動智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式聲學傳感網(wǎng)絡對指定區(qū)域進行全天候實時監(jiān)測，一旦監(jiān)測到施工噪聲，即時定位并聯(lián)動視頻監(jiān)控復核，在燃氣管道被破壞前實現(xiàn)預警。

核心技術

聲源定位跟蹤、聲紋識別與異常聲音監(jiān)測、聲源分離和提取、聲光聯(lián)動。

功能描述

全天候實時自動監(jiān)測識別建設施工事件，以及人員尖叫聲、交通事故等突發(fā)事件；

支持路面開挖等強噪聲事件的實時定位；

支持坐標、圖示等多種方式實時顯示突發(fā)事件信息，全程存儲相關音視頻數(shù)據(jù)，支持歷史數(shù)據(jù)和視頻回放；

聲學監(jiān)測定位結果自動聯(lián)動視頻系統(tǒng)，實時顯示事件視頻圖像；

支持模塊化組合，快速布設。

　　中控系統(tǒng)置于燃氣大廈內(nèi)，包含1臺計算機，1個無線匯聚節(jié)點，1套4G無線傳輸模塊和1套主控軟件等，中控軟件實時處理數(shù)據(jù)并向用戶推送監(jiān)控結果。

　　聲探測子系統(tǒng)包含8個單麥克風陣列，實現(xiàn)對燃氣大廈西側和南面道路的全面監(jiān)控。視頻系統(tǒng)包含3個攝像頭，其中攝像頭V1負責燃氣大廈西側西直門南小街，以及后廣平胡同路北的監(jiān)控；攝像頭V2負責后廣平胡同路南的監(jiān)控。兩者均可對丁字路口進行監(jiān)控覆蓋。

用戶反饋

　　該項目自2019年調(diào)研需求到研發(fā)實施，2020年在北京燃氣公司一分公司上線并運行良好。據(jù)2個月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，共有16次施工引發(fā)了告警。

　　管理人員接受到告警立刻進行了人工干預，避免了事故的發(fā)生，保障了社會公共財產(chǎn)和居民的安全。該系統(tǒng)在2021年上半年在北京燃氣公司二分公司上線推廣。

北京燃氣二分公司試點現(xiàn)場

北京燃氣二分公司試點監(jiān)控畫面

后續(xù)需求

　　燃氣公司針對聲勢智能關于異常聲音的智能化探測技術能力，提出燃氣管道氣體泄露的聲學監(jiān)測需求。

天然氣長輸管道、站場、閥室一旦發(fā)生泄漏，會發(fā)生爆炸、污染及連鎖的次生災害，所以管道的安全管理尤為重要。目前輸（油）氣管道基本上已經(jīng)采用了工業(yè)控制系統(tǒng)，對管道輸送過程中發(fā)生輸送異常能起到監(jiān)控作用，但對管道發(fā)生的瞬態(tài)泄漏無法準確判斷。

　　天然氣站場無人值守聲光振聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)基于聲定位技術實現(xiàn)天然氣站場、閥室的無人值守監(jiān)控報警系統(tǒng)。當管道及相互連接的流程（過濾器，閥門）靜態(tài)帶壓體，一旦有細小的裂痕，會釋放到空氣中產(chǎn)生一定的聲波，這種聲波是由于管道內(nèi)高壓氣體與機械體摩擦產(chǎn)生的氣流在空氣當中產(chǎn)生激波現(xiàn)象，利用站場周圍布控的聲像陣列傳感器對區(qū)域內(nèi)的聲波特性加以識別，能對泄漏位置**定位達到監(jiān)控報警的目的，并聯(lián)動聲光報警系統(tǒng)進行復核。

　　目前，該項目已經(jīng)在研發(fā)進行中，目標如下：

　　全天候實時自動監(jiān)測識別管道破損噴氣聲、爆炸聲等突發(fā)事件，支持爆炸聲和異常強聲源等惡性事件的實時定位；

　　對于人耳不可識別的超聲波的獲取能力，可支持微弱泄露聲及超聲波的識別。

關于我們：

　　南京中科聲勢智能科技有限公司（簡稱中科聲勢），是一家融合聲學智能監(jiān)測、 聲學物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術的高科技企業(yè)。核心團隊有著聲學領域近20年的科研經(jīng)歷，承擔了數(shù)個國家大型科研項目，公司依托雄厚的技術研發(fā)實力，以多通道麥克風MEMS陣列和強大的數(shù)據(jù)處理技術，結合AI機器學習和聲紋數(shù)據(jù)庫，為各類行業(yè)和工業(yè)應用設施設備，提供精準性、預測性和實時性的聲學故障診斷及維護服務，為管理者提供快速決策。