作者 | 涂承烨
审校 | 重楼
在许多行业中，如煤炭、电力、化工等，安全生产是至关重要的。这就需要通过巡检，对设备运行状态进行实时监测，及时发现并处理潜在的安全隐患，从而降低事故发生的概率。但是传统的巡检方式通常依赖于人工进行，如纸质记录、手工录入等。这种方式存在着诸多问题，如数据不准确、效率低下、无法跟踪记录、难以管理等等。在复杂的环境下，如煤矿井下、电力设施、隧道等，传统巡检方式的局限性更加突出。
那么有解决方案吗？有的！
随着科技的进步，智能化技术得到了广泛的应用。这为智能巡检的产生提供了技术基础。通过智能化技术，可以实现数据的自动采集、处理、分析、预警等功能，极大地提高了巡检的效率和准确性。
一、智能巡检的概念
智能巡检是一种利用智能化技术，对设备、设施等进行自动监测和检测，以实现对其安全性、正常运行等方面的掌控和评估，以及对异常情况的应对和处理的过程。其核心在于依靠机器智能代替人工巡检，使设备维护人员能够快速检测故障或潜在问题，减少盲目维护和人为因素所带来的错误影响。
智能巡检的应用场景非常广泛，如火电厂、高速公路、油田等工业设备的智能巡检，应用于智慧城市的路灯、水利设施、道路状况等设备的监测，也可以应用于医疗卫生行业的床位卫生、药品监管、手术器械清洗等上下游环节的检测。智能巡检能够打破传统人工检测的瓶颈，大大提高检测效率，同时也提高了设备的稳定性和安全性。
智能巡检的实现主要依靠物联感知技术，通过物联网采集获取信息，自动记录巡检信息，及时发现问题，实现巡检科学化。随着物联网技术的不断更新迭代，智能巡检也在不断适应社会发展的需求，为各行各业提供更高效、准确的设备检测和维护服务。
二、智能巡检的重要性
智能巡检在许多领域中都起着重要的作用：
- 提高工作效率：通过自动化的检测和数据收集，智能巡检能够大大提高工作效率，减少人工巡检的时间和精力。在传统的巡检方式中，人工巡检是主要的方式，但存在巡检难度大、数量不足等问题。而采用智能巡检系统，则能够实现自动化巡检，在相同的时间内，可以检测到更多的异常情况，从而提高工作效率。
- 提升安全性：在一些具有挑战性的环境中，如高温、高压、有毒等危险情况，智能巡检可以减少人员暴露在这些危险环境中的时间，从而降低事故风险和人员伤害。同时，通过实时监控设备的运行状态，能够及时发现并解决潜在问题，降低了设备故障的风险。
- 数据分析和预测：智能巡检系统收集的大量数据可以用于分析和预测设备的性能和寿命。通过数据分析，企业可以更好地了解设备的运行状况，预测未来的维护需求，并制定更有效的维护计划。
- 提升管理效率：智能巡检系统能够自动记录设备的运行数据，减少了人为错误的可能性，提高了数据的准确性和可靠性。这使得管理团队可以更准确地了解设备的性能和状态，从而做出更好的决策。
- 降低成本：智能巡检能够减少不必要的维护成本，因为通过预测设备可能出现的问题，可以提前进行维护，避免设备损坏导致的维修成本增加。同时，通过优化维护计划，企业可以更有效地利用资源，降低运营成本。
总的来说，智能巡检可以提高工作效率、提升安全性、优化资源配置、提高管理效率和降低成本。
在未来，随着信息化技术的不断发展，智能巡检的应用将会更加广泛。
三、智能巡检的信息化技术
智能巡检信息化技术是传统业务系统现代化的重要标志，它通过集成多种高科技手段，实现对各种设备的全面、实时、精准监控和管理。这一技术的应用，不仅提高了业务系统的运行效率，更为其安全稳定运行提供了强有力的保障。
首先，智能巡检信息化技术利用物联网技术，实现了对智能设备的实时监控和数据采集。每一个传感器、每一个监测设备都是这个网络中的一部分，它们如同无数只敏锐的眼睛，时刻关注着设备的运行状态。无论是温度、湿度、压力、还是振动，每一个细微的变化都难逃其“法眼”。
而大数据技术的引入，则进一步挖掘了这些数据的巨大价值。通过对这些海量数据进行高效、精准的分析处理，业务系统的管理者可以全面了解设备的运行状态，预测可能出现的问题，提前进行维护和修复。这不仅大大提高了设备的可靠性，更有效避免了潜在的故障对整个系统的影响。
然而，智能巡检信息化技术的魅力远不止于此。它还融入了人工智能和云计算等前沿技术，使整个系统更加智能化、自动化。人工智能技术通过机器学习和深度学习，使系统能够自我学习和进化，不断提高故障诊断的准确性和效率。而云计算平台则提供了强大的数据处理和存储能力，保证了数据的安全性和隐私性。
另外，5G技术的加持，更为智能巡检信息化技术注入了新的活力。相较于传统的通讯技术，5G技术提供了更快的网络连接速度和更低的延迟，确保了数据传输的实时性和稳定性。这使得远程巡检和监控成为可能，极大地扩展了智能设备的监控范围和管理效率。
那么，融入了人工智能和云计算等前沿技术的智能巡检是什么样的呢？
四、基于AI（人工智能）的巡检
基于人工智能的智能巡检是一种先进的技术应用，它结合了自然语言处理和计算机视觉技术、大模型等，以实现高效的设备检测和故障预警。
首先，大模型在智能巡检中发挥着重要作用。大模型，也称为深度学习模型，具有强大的数据拟合能力，能够从大量的历史数据中学习到各种模式。通过训练，大模型能够识别出设备正常工作状态下的各种参数和特征，并能实时监测当前设备的工作状态。一旦发现异常，大模型会立即发出警报，通知管理人员及时处理。
其次，机器视觉技术在智能巡检中也起着关键作用。机器视觉技术通过图像识别和计算机视觉算法，能够实时监测设备的外观、运行状态和周围环境。通过与预设的标准图像进行比对，机器视觉技术可以快速检测出设备是否存在异常、缺陷或故障，大大提高了巡检的准确性和效率。
此外，基于大模型和机器视觉的智能巡检系统还具有高度的可配置性和可扩展性。通过调整训练参数和算法模型，可以针对不同的设备和场景进行定制化开发，以满足各种实际需求。同时，随着技术的不断进步和数据的持续积累，智能巡检系统的性能和准确性也将不断提高。
总之，基于大模型和机器视觉的智能巡检是一种先进的技术应用，具有高效、准确、可配置和可扩展等优点。通过将自然语言处理和计算机视觉技术相结合，智能巡检系统能够实现对设备状况的实时监测和故障预警，为工业生产和设备维护提供有力支持。随着技术的不断发展和完善，智能巡检系统的应用前景将更加广阔。
那么从技术角度来看，AI巡检的技术架构有何不同呢？
五、AI巡检的技术架构
AI巡检技术架构主要由以下几个部分组成：
- 基础支撑层：这一层的主要任务是通过各种传感器和设备，实时监测设备的运行状态和环境数据。数据主要包括设备的各种指标，比如电力设备的温度、湿度、压力、电流、电压等，以及环境中的温度、湿度、烟雾、气体浓度等信息。同时，支持在各种硬件架构上部署。数据通过无线或有线的方式传输到网络中，以便进一步的处理和分析。同时，还需要保证数据的安全性和完整性，避免数据在传输过程中被篡改或丢失。
- 资源管理层：这一层主要负责将基础支撑层收集的数据进行抽取、转换、存储。数据通过通用处理后，有针对性的清洗成不同主题的数据集。
- 计算层：这一层主要负责对传输过来的数据进行处理和分析。数据经过处理后，通过相应的算法和模型，对设备的运行状态进行评估和预测。同时，还可以对异常数据进行预警和报警，及时发现设备故障或潜在的安全隐患。
- 应用场景层：这一层主要将处理层的结果以可视化的方式呈现给用户，并提供相应的管理和控制功能。应用层可以根据用户的角色和权限，提供不同的功能和界面。例如，电力公司的工作人员可以通过应用层查看电力设备的运行状态和环境数据，对异常情况进行预警和报警，并采取相应的措施解决问题。
技术架构
算法模型
优化后的算法模型
总体来说，AI巡检技术架构是一个多层次、多技术的综合应用系统，涉及到传感器技术、通信技术、数据处理技术、人工智能技术等多个领域。通过这种技术架构的应用，可以提高设备的运行效率和安全性，减少维护成本和故障时间，提升业务系统的整体性能和可靠性。
加入了深度学习的算法模型，巡检就变得更智能，就可以应用于更多的行业场景了。
六、AI巡检的应用场景
AI巡检的应用场景主要涉及冶金矿产行业、石化行业、电力行业等。在这些场景中，AI巡检系统可以运用人工智能技术对监控视频进行实时分析，及时发现异常情况，如入侵者、烟雾、火焰等，并发出警报。AI巡检的应用，大大提高了安全管理的效率和准确性，减轻了人工巡检的工作负担，降低了安全风险。
场景多样化解决方案
化工行业应用场景
电力行业应用场景
具体应用场景，另外文章再具体阐述。
七、AI巡检的前景
AI巡检领域的发展前景非常广阔，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，AI巡检将会在更多的行业中得到应用。
我相信，未来的AI巡检将会更加智能化、自主化，能够实现更加高效、精准的巡检任务。同时，随着AI技术的不断发展，AI巡检将会具备更加丰富、准确的数据分析能力，为企业的决策提供更加科学、可靠的依据。
作者介绍
涂承烨，51CTO社区编辑，省政府采购专家、省综合性评标专家、公 E 采招标采购专家，获得信息系统项目管理师、信息系统监理师、PMP，CSPM-2等认证，拥有15年以上的开发、项目管理、咨询设计等经验。对项目管理、前后端开发、微服务、架构设计、物联网、大数据、咨询设计等较为关注。
