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   第7版:中国石化报07版
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井场慧眼智能头盔系统

为安全借一双“眼”

2024年12月30日 来源: 中国石化报  作者: 王 鹏 郭万江
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    |||  创新亮点 ||| 

    ●人工智能及云技术

    采用先进的人工智能(语音识别、图像识别、深度学习)及云技术,让多种操作更加智能,让数据传输及存储更便捷。已实现30余项语音识别操控指令。

    ●内嵌风扇式散热设计

    国内首款内嵌风扇式散热设计,散热性能好,提高了产品性能及体感。

    ●人机工程学设计

    基于人机工程学“人-机-环境”的设计思路,对人体无损害,极简设计、质量轻、佩戴舒适。

    ●智能防护

    基于撞击检测、跌落检测、脱帽检测、一键求助等提供多维度人员安全防护。

    □王 鹏 郭万江

    11月25日,经纬公司中原测控公司设备专家通过井场慧眼智能头盔系统,在千里之外远程指导四川普光3011-6井ZY205队的仪器工程师完成了综合录井仪的维修,保障了生产顺利进行。“及时又高效,这套新装备太棒了!”该工区负责人王玉府赞不绝口。

    石油工程施工现场设备繁多、工艺复杂,且多专业、多工种交叉作业,使得安全管控难度增大,作业风险也随之增加。传统的固定机位视频监控存在盲区,无法全面洞察风险隐患。同时,施工队伍分布广泛,仅靠专家跑井或驻井排除故障,难以发挥团队会诊优势,影响决策效果。加上手机等通信工具在油气防爆区域无法使用,若遇到突发事件,双向通信与联动指挥较为困难。

    面对挑战,中原测控公司技术专家付全彬带领团队于2021年初立项,决心研发一款以安全帽为载体的智能化穿戴设备。他们深知,这不仅是技术的革新,更是对现场生产安全、效率与协同指挥能力的全面提升。经过不懈努力,井场慧眼智能头盔系统应运而生。

    该系统由“防爆型”智能头盔终端和可视化指挥调度平台两大部分组成,攻克了语音与画面信息传输、防抖防爆降噪、云技术应用、数据采集分散等一系列技术难题,集成了无线通信、物联网、人工智能、北斗导航、传感器等多项前沿技术,具备视频通话、集群对讲、拍照录像、实时回传、精准定位、遇险报警、人脸识别等七大功能模块,核心技术自主可控率达到90%以上。2022年,井场慧眼智能头盔系统通过国家权威检测机构的严格测试,并取得了Ex ib IIC T4 Gb防爆级别认证,为在复杂施工现场应用奠定了坚实基础。

    “智能头盔就像戴在头上的直播平台,能帮助我们及时快速地掌握现场情况,实现全程覆盖。它的重量跟普通安全帽差不多,佩戴舒适,内嵌的散热风扇还是静音设计,非常人性化。”正在重庆涪陵工区红页16-7HF井进行录井施工的操作人员李汉江对新头盔非常满意。

    在可视化指挥调度平台上,付全彬指着密密麻麻的亮点介绍:“每一个点代表一个作业现场。”作为中国石化首套智能化穿戴设备系统,该系统自2022年以来不断更新迭代,目前已开通400多个用户,在中原、江汉、胜利、西南、西北等多个工区取得了显著成效,累计应用200余口井,显著提高了生产管理效率、降低了事故发生率、节约了人力成本,创造了直接和间接经济效益2000余万元,还获得了4件专利授权、登记了3项软件著作权。

    “它是我们身边的监督员,也是场外的智能团。”付全彬说。在实际应用中,该系统已在150多口井及时发现并消除了300多个风险隐患,作业现场标准化管控水平大幅提升,隐患排查治理效率提高20%以上。同时,专家通过平台“云问诊”,实现了作业现场人员远程语音、视频和数据信息的实时双向交互,对80余个疑难工程问题进行了深入分析和决策指导,检修仪器设备50余次,减少钻井事故复杂率15个百分点以上,有力保障了一趟钻成功率。

    不仅如此,该系统还极大地提升了远程协同指挥效率。施工方和甲方管理人员可以直接与作业现场视频连线,实时了解井场施工情况,针对钻井过程中的关键工序,实时监测数据、分析情况,并下达参数优化、轨迹调整等作业指令。这种多方协同的指挥模式,为深化油公司和油服公司一体化运行提供了有力支撑。

    “井场慧眼智能头盔系统实现了对现场生产更加及时、精准、可靠的支持和把控,不仅在钻井、试油、物探等石油工程领域具有广阔的应用前景,而且可在炼油化工、矿产开采等其他领域进一步推广和应用。”在2024年中国石化科技成果鉴定会上,专家组成员对“井场慧眼智能头盔系统”给予了高度评价。

    【研发者说】

    经纬公司信息技术应用专家 罗 鑫:

    “井场慧眼智能头盔系统”拥有语音操控、帽间通话、状态感知、人脸识别、实时互动等9项特色功能,主要取得了三个方面的创新突破,具有广阔的推广应用前景。一是开发了基于语音指令的应用操控技术,能够精准理解和执行与业务紧密关联的操作指令,可满足现场32项以上的操作功能需求。二是开发了基于噪声差分处理方法的语音采集降噪处理技术,通过声音信号采集硬件设计与算法结合,对信号进行连续差分计算消除环境噪声,形成了高精度语音采集技术,可实现在不同作业环境下主动语音通信降噪,降噪63分贝,语音指令识别率92%。三是开发了基于智能头盔信息的安全预警技术,基于深度学习的图像分类算法和目标检测算法研究,实现了头盔佩戴人员7种自身风险的自动预警。

 

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