项目背景

　　随着城市管道燃气应用的不断发展，城市建设及公路改造过程中出现的野蛮施工中大型的机械挖掘作业对管道造成破坏。仅2019年北京就发生9起，造成很大的社会影响。迫切需要利用科学技术解决建设施工过程中可能遭外力破坏危及地下燃气管道安全的预警问题。

项目愿景

通过本项目实施为保护周边燃气管道免遭野蛮施工提供预警及保障；

通过网格化布局，实现无死角、全覆盖，可通过异常声音快速定位（声源定位）；

施工异常声音可与其他噪音分离，被智能拾取（声源分离和提取，AI声纹识别与异常声音监测）

通过云管端的系统平台，实现全组织监控；

通过声光联动，实现精准监控，无漏报，无误报（声光联动）。

项目方案

　　针对城市建设施工可能危及燃气管道安全的问题，声光联动智能监控系统采用分布式声学传感网络对指定区域进行全天候实时监测，一旦监测到施工噪声，即时定位并联动视频监控复核，在燃气管道被破坏前实现预警。

核心技术

声源定位跟踪、声纹识别与异常声音监测、声源分离和提取、声光联动。

功能描述

全天候实时自动监测识别建设施工事件，以及人员尖叫声、交通事故等突发事件；

支持路面开挖等强噪声事件的实时定位；

支持坐标、图示等多种方式实时显示突发事件信息，全程存储相关音视频数据，支持历史数据和视频回放；

声学监测定位结果自动联动视频系统，实时显示事件视频图像；

支持模块化组合，快速布设。

　　中控系统置于燃气大厦内，包含1台计算机，1个无线汇聚节点，1套4G无线传输模块和1套主控软件等，中控软件实时处理数据并向用户推送监控结果。

　　声探测子系统包含8个单麦克风阵列，实现对燃气大厦西侧和南面道路的全面监控。视频系统包含3个摄像头，其中摄像头V1负责燃气大厦西侧西直门南小街，以及后广平胡同路北的监控；摄像头V2负责后广平胡同路南的监控。两者均可对丁字路口进行监控覆盖。

用户反馈

　　该项目自2019年调研需求到研发实施，2020年在北京燃气公司一分公司上线并运行良好。据2个月的数据统计，共有16次施工引发了告警。

　　管理人员接受到告警立刻进行了人工干预，避免了事故的发生，保障了社会公共财产和居民的安全。该系统在2021年上半年在北京燃气公司二分公司上线推广。

北京燃气二分公司试点现场

北京燃气二分公司试点监控画面

后续需求

　　燃气公司针对声势智能关于异常声音的智能化探测技术能力，提出燃气管道气体泄露的声学监测需求。

天然气长输管道、站场、阀室一旦发生泄漏，会发生爆炸、污染及连锁的次生灾害，所以管道的安全管理尤为重要。目前输（油）气管道基本上已经采用了工业控制系统，对管道输送过程中发生输送异常能起到监控作用，但对管道发生的瞬态泄漏无法准确判断。

　　天然气站场无人值守声光振联动监控系统基于声定位技术实现天然气站场、阀室的无人值守监控报警系统。当管道及相互连接的流程（过滤器，阀门）静态带压体，一旦有细小的裂痕，会释放到空气中产生一定的声波，这种声波是由于管道内高压气体与机械体摩擦产生的气流在空气当中产生激波现象，利用站场周围布控的声像阵列传感器对区域内的声波特性加以识别，能对泄漏位置**定位达到监控报警的目的，并联动声光报警系统进行复核。

　　目前，该项目已经在研发进行中，目标如下：

　　全天候实时自动监测识别管道破损喷气声、爆炸声等突发事件，支持爆炸声和异常强声源等恶性事件的实时定位；

　　对于人耳不可识别的超声波的获取能力，可支持微弱泄露声及超声波的识别。

关于我们：

　　南京中科声势智能科技有限公司（简称中科声势），是一家融合声学智能监测、 声学物联网和人工智能技术的高科技企业。核心团队有着声学领域近20年的科研经历，承担了数个国家大型科研项目，公司依托雄厚的技术研发实力，以多通道麦克风MEMS阵列和强大的数据处理技术，结合AI机器学习和声纹数据库，为各类行业和工业应用设施设备，提供精准性、预测性和实时性的声学故障诊断及维护服务，为管理者提供快速决策。