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高危行業安全管理人工智能解決方案

1 案例背景簡述

      安全生產作為一項重要工作，是構建社會主義和諧社會的必然要求，更是關系國家和人民群眾生命財產安全和切身利益的大事。傳統的高危行業安全監管以“人管”為核心，不能及時有效地排查隱患和控制風險。近年來，隨著人工智能技術在工業場景中的應用日趨普及，安全監管手段也逐步向信息化、數字化、智慧化升級。針對高危行業面臨風險的特點，通過新一代信息技術融合應用形成的智慧安全監管解決方案，可有效解決傳統方案在排查和控制風險方面力度不足的問題，防患于未然，顯著提升安全監管效能。

2  案例介紹

      “湃道AI智慧安全監管解決方案”是以AI視覺算法、深度學習、知識圖譜和大數據分析為核心技術，針對高危工業生產場景推出的新型智能安全監管一體化管理系統。該方案利用AI技術可以全面感知、主動發現，全天候對企業安全生產中的人員行為、設備異常狀態、環境缺陷、違規作業流程進行主動監測，并實時預警，從而避免因人為或環境因素造成的各種事故，實現全面智能安全防護。

3  案例技術架構

      該解決方案聚焦安全生產管理場景，圍繞“人、設備、環境、作業流程”監管四要素，研發了集人員行為管理、作業環境管理、作業許可和作業過程管理、重大危險源巡檢管理、設備安全管理、安全生產分析及BI展示等功能模塊于一體的智慧安全管理系統，形成了一套風險全流程監管體系。該方案有效提高了被監控設備的利用效率和監管質量，全面提升了企業風險感知及隱患排查能力。

      目前，該解決方案已被廣泛應用在化工、煤礦、非煤礦山、石油、核能、鋼鐵、冶金、電力、建筑等高危行業生產領域。

4  案例關鍵功能或優勢

     （一）全面感知：多模態數據融合能力，解決工業場景安全管理問題

      根據場景內的監測對象及監測需求，現場支持RGB相機陣列（3D場景建模、多視角、光場等）、多光譜相機（紅外、紫外、X光等）及位置、氣體、液體、聲音等其他傳感器的多模態融合，實現場景數據的全面采集和綜合利用，解決工業場景下的安全管理問題。

     （二） AI發現：基于人員行為的全場景理解，實現以人和場景為中心的智能監管

      基于算法的基礎任務，自研針對高危場景的100多種AI算法，并在此基礎上，實現以人和場景為中心的智能監管，具備對高危安全生產場景內各種要素的結構、狀態、相互關系、異常變化、行為操作等的全面理解能力，大大提高了算法識別準確率，按已有成功案例統計，湃道AI算法識別準確率達到95%以上。

    （三） 預測預警：基于經驗知識的智能推理，對安全隱患實時預測及預警

      基于知識圖譜（規章條例、經驗），按照高危行業安全條例，AI系統可以主動對場景中的人員行為、設備裝置狀態、環境風險、全作業流程等進行監測。AI系統根據已有的規則，進行智能推理，自動獲得全方位、安全專家級的研判信息，從而對安全隱患進行預測、實時預警及管理。該功能將AI技術與行業規則、經驗積累相結合，讓智慧安全管理解決方案成為切實可用的、可靠的“安全專家”。

    （四）決策輔助：以AI+BI，實現綜合管控、智慧運營、科學決策

        利用AI實時感知，全面洞察安全態勢，實現安全隱患的主動發現。基于獲取、清理、集成和存儲的數據，進行全面分析及BI綜合監測、告警、態勢展示，形成結構化、智能化、可視化的科學決策，實現安全風險預警、處理、追溯的閉環管理，為監管部門的有效管控和科學運營賦能。

    （五）多終端多視角展示：大屏、PC端、APP多端交互，實現企業與集團內外信息共享

       立足于企業及集團公司多視角管理需求，湃道AI系統覆蓋企業安全生產、人員行為、重大設備、作業流程、廠區作業環境及異常狀態等各層級各方面。系統按照統一建設標準，可全面集成各子公司數據，建立集團層面統一的安全管理平臺，支持視頻、PC端、APP等多種設備顯示，實現企業、集團內外的信息共享。

5  案例價值效益

      （一） 經濟效益：

      （1)  鋼鐵行業應用案例

       以某鋼鐵集團炭材料公司應用為例。采用方案前，該公司在其碼頭通過人工巡檢方式對裝卸船過程和汽車儲運點的作業行為進行監測，人工巡檢靈活性差，間隔周期長，傳統巡檢需要3小時完成200個監測點。投入使用“湃道AI智慧安全監管解決方案”后，系統可以迅速發現并提示各種違規操作，預報預警，并自動形成報告。同等檢測任務，AI機器人僅需20分鐘即可完成，年均節約員工工時達2.3萬小時,成本減少132萬元，事故率下降55%，管理效率顯著提升。

      （2)  其他行業應用案例

      “湃道AI智慧安全監管解決方案”已在世界專業性港口儲罐企業（荷蘭某集團）投入使用，以計算機視覺代替人工監管，對多個充裝、臺裝、卸裝作業進行全流程監測與分析。方案全面集成了智能看板、場景監控、視頻報警及查詢等功能，可實現汽車裝卸作業、碼頭裝卸作業的全流程數字化閉環管控，相比使用之前，平均每天可節約員工工時100小時，人員PPE（個人防護裝備）防護違規行為減少了85%，有安全隱患的區域侵入行為減少了90%。

     （二） 社會效益：

      該方案作為人工智能在高危安全生產行業領域典型應用，通過預測預警重大風險，可以提升石化、煤礦等高危行業安全生產水平，從而避免因特大事故引發的各種社會危害。