“智瞳”违章隐患智能识别系统

中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院

徐非凡 江涛 黄涛 李红强

一、案例背景

2025年8月，国务院发布关于深入实施“人工智能+”行动意见，意见明确了推动人工智能与经济社会各行业各领域广泛深度融合，重塑人类生产生活范式，促进生产力革命性跃迁和生产关系深层次变革。2025年9月，国家发改委、国家能源局发布关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见，意见明确了人工智能+油气典型应用场景，涉及油气勘探智能赋能、油气藏开发与生产智能管控等重点内容。

2020年开始，中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院积极响应国家号召和集团公司“数字化转型，智能化发展”战略，以发展能源新质生产力为引领，大力开展“AI+QHSE”规划与建设。在安全管理方面，深入探索人工智能、计算机视觉等数智化技术，建设并推广应用“智瞳”违章隐患智能识别系统，致力于实现油气工程作业现场智能化、预防性、全过程、全天候的辅助安全监管目标，切实提升能源生产的安全管理水平与运行效能，为推动企业高质量发展注入了强劲的科技动能。

二、案例介绍

“智瞳”违章隐患智能识别系统，将人工智能、计算机视觉技术与油气钻探作业现场安全监管业务深度融合，基于定制化开发的AI算法实现现场作业人员不安全行为和物态隐患的智能识别和预警提示，提升现场安全管理智能化水平。

（一）基本情况

“智瞳”违章隐患智能识别系统融合了作业现场视频监控、传感器工程参数等多源数据，通过构建人工智能神经网络算法识别作业现场装备以及作业人员行为，不断迭代训练形成具有较强泛化能力的目标识别模型，再辅以定制化辨识算法及判断逻辑，实现违章行为及物态隐患的智能识别。

在软件平台方面，结合AI技术发展趋势及现场行为安全管理需求，建设形成集“数据采集-数据标注-模型训练-测试部署”等功能与一体的违章隐患视觉AI训练平台，具备全业务流程的模型建设和应用能力，训练效率提升3-4倍，目前该平台已构建形成超40万张图片300万个标签的优质数据库。在算法模型方面，创新形成了以“多目标识别、人体骨骼、动作序列识别、行为动态跟踪、多场景交叉联动感知”等为核心的10余项精准识别算法模型，实现了典型违章行为、物态隐患的精准识别，保证了风险管控的准确性、及时性，攻克了基于视频图像的智能识别技术因“识别率低、频繁误报”造成的现场应用难题。截至目前，“智瞳”系统已完成油气工程技术服务领域“钻井+吊装”2大专业18个场景下36个模型的建设和推广应用，支持350项案例的智能识别和预警提示。2025年同步向压裂、连油、测试、带压、修井、油气场站及后辅车间等7大专业场景扩展开发，年底案例库支持案例总量将达到850例。

在硬件装备方面，综合考虑作业现场物理环境、部署方式及网络条件等因素，研制形成集视频采集、智能计算分析、报警提示及数据存储与传输等功能与一体的智能辨识装备。钻井智能识别装备支持16路视频实时识别，运行噪音＜60dB，声光报警器支持高亮闪烁光源、语音播报预警，报警音量＞120dB。吊装智能识别装备在吊车上集成部署，支持模拟/数字信号混合采集，可实现吊车周边6路视频360度全视角覆盖。

图1 “智瞳”系统软件

图2 “智瞳”系统硬件

（二）系统功能与应用模式

“智瞳”违章隐患智能识别系统具备违章隐患智能识别、实时报警及信息推送、视频云存储及数据自动分析4大核心功能。系统推广运用“系统识别+现场预警处置+后端管理分析”的闭环管理模式。系统通过部署于识别硬件上的AI算法模型对作业现场实时视频监控数据和工况数据进行实时智能计算分析，识别到人员违章行为和物态隐患时自动触发声光报警提示，及时提醒作业人员规范行为。预警数据同步推送至作业现场司钻导航仪、值班干部即时通、岗位巡检APP及数字化工作室等岗位，现场安全管理人员第一时间对相关违章行为进行核查处置。同时，系统自动上传违章隐患视频片段到后端中心管理系统存储，历史信息可查可追溯。系统自动统计分析相关违章隐患并生成数据分析报告，为作业现场安全管理决策和人员培训提供了数据支撑。该系统的应用模式实现了“预警点位+安全管理岗位+司钻导航仪+QHSE数智支持中心”全环节信息审核闭环管控。

图3 “智瞳”系统核心功能及多元信息推送模式

（三）信创替代

近年来，由于中美贸易摩擦，目前高性能AI芯片已不可获取。经过多年的发展，国产技术方兴未艾，在CPU方面，形成了以“X86、ARM、MIPS和Alpha”架构为主的技术路线，主要有海光、兆芯、华为、飞腾等。在GPU方面，形成了以“GPGPU和NPU”架构为主的技术路线，主要有海光、摩尔线程、登临、沐曦、华为、寒武纪等。国产技术路线在计算效率上相比国外技术仍存在一定的差距。

未来，两条主流国产技术序列将长期发展与并存，“智瞳”违章隐患智能识别系统作为“人工智能+能源”领域新质生产力的代表，积极响应国家和集团公司信创替代号召，打造了油气安全生产领域信创替代和应用实践的典范，系统以国产化替代、数智化赋能为价值目标，通过构建标准化的适配流程与自动化测试工具链，对原有基于“Intel+NVIDIA”技术序列开发的AI模型进行国产框架转化适配与优化，实现了硬件+软件（操作系统、数据库、应用软件）全栈国产适配替代，找到了一条适用于工业智能视觉系统信创迁移适配和应用实践的有效路径，成功实现了原有系统AI识别模型到信创技术序列的迁移适配，形成了基于国产技术序列的规模化信创迁移适配及对外支持服务能力。

（四）知识产权

目前，“智瞳”违章隐患智能识别系统已获得油气行业奖1项，参与编制中石油企业标准1项、国家标准1项，形成川庆公司标准2项，授权发明专利5件，登记软件著作权2项，发表论文3篇。

图4 “智瞳”系统知识产权

三、应用情况

（一）应用成效

截至目前，“智瞳”违章隐患智能识别系统常态化部署175套设备，系统上线应用以来，在川渝、长庆、新疆等区域累计应用1000余点次，累计识别纠正违章隐患3.8万余例次，预警提示45.3万余例次。数据分析显示，在午间（12-14点）、夜间（0-6点）等人工监管力量相对薄弱的时段，系统辅助监管作用发挥显著，违章隐患查纠效率约为人工查纠效率的10倍。现场应用过程中系统识别到的部分典型案例如下所示。

图5 “智瞳”系统应用典型案例

（二）经济与社会效益

油气勘探开发作为高风险行业，安全监管的智能化转型正深刻重塑着传统作业模式。“智瞳”违章隐患智能识别系统通过深度融合人工智能、计算机视觉技术，为行业带来了显著的经济与社会效益。

经济效益方面，该系统通过自动化监控与智能分析，大幅提升了违章隐患识别与处置效率，有效减少了非计划停机时间，直接降低了因安全事故导致的生产中断成本和设备维修费用。同时，系统通过预防性监管避免了潜在的重大经济损失。该系统可逐步在油气工程技术服务领域大范围推广应用，预计年产值不低于1亿元。

社会效益层面，“智瞳”系统构建了全天候安全防护网络，通过实时预警和主动干预，从根本上降低了事故发生率，为作业人员提供了更加可靠的安全保障。该系统还推动了行业监管模式的根本性变革，促进了全员安全意识的提升，推动了整个行业向更安全、更智能、更可持续的方向发展。