新火種
2023-12-07 
小井蓋關系大民生，桂林理工用AI守護市民“腳下安全”
摘要：桂林理工大學在廣西壯族自治區大數據發展局的支持下，與中國—東盟（華為）人工智能創新中心合作，結合RFID識別、NB-IoT窄帶物聯網、華為云人工智能等技術，開發了一套涵蓋“監、管、查”等多功能的智慧窨井蓋監管系統，一改傳統井蓋“監管難、維護難”等痛點，保障市民出行安全。
在桂林理工大學雁山校區，研發人員嚴繼池指著一個井蓋說：“這是我們最新研發的智慧井蓋，別看表面平平無奇，其實內里大有乾坤，一旦井蓋移位能馬上報警。”
這套智慧井蓋是桂林理工大學的研發項目，目前，智慧井蓋系統已在校園內完成部署，并通過了項目驗收。
“智能芯”讓井蓋更智慧、更安全
據不完全統計，廣西全區城市道路上的窨井蓋數量超過100萬個，因內澇沖開井蓋移位或偷盜產生的井蓋丟失事件時有發生。井蓋雖小，卻是事關道路安全的民生問題。傳統的井蓋維護管理方式是人工巡檢，對于井蓋丟失、移位等異常情況不能及時知曉。
桂林理工大學作為省部級等各類科研項目的承接院校，項目研發團隊根據以往的智慧城市行業研發應用經驗，結合RFID識別技術、NB-IoT窄帶物聯網技術、華為云技術以及人工智能技術，設計了一套智慧窨井蓋監管系統，借助在井蓋上安裝的嵌入式傳感器，可以對井蓋震動、傾斜、移位、反水、積氣等異常情況實時監測、自動上報。
研發人員在手機上展示了智慧井蓋的APP：“你們看，這里井蓋一打開，手機上就能收到報警消息。廣西的雨季，容易出現窨井基座水泡后松動、井內冒水頂開井蓋的情況，如果智慧井蓋在城市內澇中被水沖開，數字城管監督員就能‘第一時間發現、第一時間處置、第一時間解決’。”
圖：APP端報警推送界面
引入AI視覺技術，華為云為研發按下加速鍵
“當然，光靠傳感器是不夠的。”項目研發人員唐海華坦言，“現有的方案，不論是井蓋背裝式或者井道壁掛式傳感器，都存在電池電量不足、無線信號易被屏蔽等目前技術條件難以解決的問題。”
因此，研發團隊創造性地提出一種基于視覺識別的井蓋異常狀態監測手段作為傳感器的補充，也就是利用道路旁常見的監控攝像頭，通過AI視覺識別技術來監測井蓋的位置狀態。
“我們在調研中了解到了桂林理工大學正在研發的智慧井蓋系統項目，”桂林市信息中心副主任、中國—東盟（華為）人工智能創新中心桂林分中心負責人劉健說，“自治區高度重視人工智能場景應用，創新中心可以為項目提供補貼和技術支持。”
創新中心的技術團隊在深入了解了研發團隊的需求后，提出可以利用華為云ModelArts平臺幫助開發AI視覺識別。ModelArts可以提供數據處理、算法開發、模型訓練、模型管理、模型部署等AI模型開發全流程技術能力，提供的AI機器視覺和深度學習功能，能夠進行監控視頻的數據預處理及半自動化標注、大規模分布式訓練、自動化模型生成，以及端-邊-云模型按需部署，從而可以非常便捷地實現基于視覺識別的窨井蓋質心運動異常狀態監測。
桂林理工大學智慧井蓋項目使用ModelArts平臺,實現了井蓋監控視頻圖像的快速標注和訓練,完成了圖像識別算法的開發和優化。“通過華為云技術賦能，讓系統的研發時間從預期的270天縮減到150天，效率提升60%，極大地減少了研發時間與投入。” 嚴繼池說。
“智慧大腦”助力城市管理提“智”增效
針對井蓋數量巨大、分布范圍廣、多頭管理、權屬復雜的問題，桂林理工大學研發團隊在智慧井蓋基礎上,開發了智慧窨井蓋監管系統。
“監管平臺里有個數據分析‘駕駛艙’，在這里能掌握井蓋的全部信息。”桂林理工大學于雁南打開管理系統，各個井蓋的信息一覽無余。通過對窨井蓋權屬、安裝、養護、維修、報警等信息建庫，并將窨井蓋信息庫云端化，可以實現多部門跨區域共用。
窨井蓋信息建庫只是智慧井蓋數字化管理的第一步，基于數據之上的運行狀態監控、風險預警、維保任務調度控制等功能的建設，形成了城市井蓋的‘智慧大腦’，清晰了然的數據可以極大提高設施規劃、建設、管理和應急水平。
在城市窨井蓋智慧管理方面，廣西已經走在了全國前列。去年，自治區住房城鄉建設廳印發了《關于進一步加強窨井蓋安全隱患排查整治工作的通知》，各地各有關部門全面排查整治現有窨井蓋安全隱患，摸清現有各類窨井蓋權屬責任信息，經排查整治后的窨井蓋均需標注產權單位和檢查井類型標識，建立管理檔案，同時加快推進城市運行管理服務平臺建設，充分發揮數字城管及時發現、快速派遣、辦結反饋等功能。
目前，這套智慧井蓋監管系統已在桂林理工大學校園內完成部署，實現窨井蓋的全流程數字化管理能力提升，減少50%的人力、降低60%的成本、提升80%的效率。 隨著智慧井蓋覆蓋面不斷擴大、將井蓋統一納入城市綜合管理服務平臺，將實現行政效能、服務水平、治理能力的全面提升，成為推動市政管理智能化轉型的又一優秀案例。
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