基于IPA和機(jī)器視覺的網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控系統(tǒng)探究

摘要：基于現(xiàn)行高度智慧的自動(dòng)化技術(shù)背景，網(wǎng)絡(luò)巡線流程管理在整合現(xiàn)有資源方面應(yīng)以可視化、自動(dòng)化等原則為基礎(chǔ)，并積極融入更加現(xiàn)代的現(xiàn)場管理技術(shù)，以降低人工成本支出的同時(shí)提升現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)巡線質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，建議以移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管理系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)利用IPA和機(jī)器視覺技術(shù)來提高巡線流程的效率和質(zhì)量。基于此，本文以“IPA和機(jī)器視覺概念——IPA和機(jī)器視覺在網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控應(yīng)用意義——網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控應(yīng)用措施”為探究脈絡(luò)，進(jìn)行了相關(guān)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：IPA；機(jī)器視覺；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線；全流程管控；系統(tǒng)

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線主要是指對一線相關(guān)設(shè)備、線路等進(jìn)行動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)化的檢查，旨在及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題[1]。然而，傳統(tǒng)的巡線方式主要以人工為主，存在工作效率低、準(zhǔn)確性不高、安全保障差等問題。基于IPA和機(jī)器視覺技術(shù)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步提升現(xiàn)場移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線管理的有效性，包括降低人工干預(yù)、提高巡線工作效率等方面。由此，有必要對這一技術(shù)進(jìn)行探索和研究。

一、基于IPA和機(jī)器視覺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控系統(tǒng)概述

（一）概念界定

1.智能流程自動(dòng)化（IPA）

IPA（Intelligent Process Automation）是一種基于“RPA”（Robotic Process Automation）的衍生產(chǎn)品，它是一種更加先進(jìn)的自動(dòng)化機(jī)械人運(yùn)行模式，更加智能和智慧[2]。IPA涉及的人工智能技術(shù)更加可靠，它能夠借助基礎(chǔ)流程自動(dòng)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、人語識(shí)別等技術(shù)，在更加復(fù)雜的情景中提升現(xiàn)場管理效益。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線過程中，IPA能夠基于機(jī)器視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對巡檢流程進(jìn)行全面優(yōu)化，從而在降低人工成本的同時(shí)，提升巡檢效益。

2.機(jī)器視覺

機(jī)器視覺主要是指結(jié)合相關(guān)視頻技術(shù)，抓取現(xiàn)場某時(shí)段圖片，并利用機(jī)器視覺的邏輯規(guī)則，對圖片進(jìn)行深度的整合、分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)管理人員對現(xiàn)場的遠(yuǎn)程感知和控制。通過機(jī)器視覺動(dòng)態(tài)對照現(xiàn)場線路設(shè)備是否存在故障，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警。

（二）應(yīng)用意義

結(jié)合TPA和機(jī)器視覺概念、基本運(yùn)行規(guī)則，其在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管理中擁有以下幾點(diǎn)意義：

第一，可有效提升巡線的效率與準(zhǔn)確率。借助機(jī)器視覺技術(shù)，后臺(tái)管理人員可對整個(gè)巡線線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控管理，并借助設(shè)備自動(dòng)識(shí)別的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的零距離管理[3]。與傳統(tǒng)人工巡檢模式相比，基于IPA和機(jī)器視覺的巡檢技術(shù)能夠有效避免人工失誤，提升巡檢效率，同時(shí)降低不必要的人工成本支出。

第二，可實(shí)現(xiàn)故障的智能排查和預(yù)警。借助這一智能技術(shù)，系統(tǒng)可以全面收集和處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部邏輯程序?qū)D片、視頻等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對照處理，快速識(shí)別設(shè)備或線路是否存在故障[4]。在故障發(fā)生后，系統(tǒng)可以根據(jù)故障類型、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)或歷史維護(hù)記錄自動(dòng)生成處理方案，從而實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)化預(yù)警，提升移動(dòng)線路維護(hù)的可靠性，減少故障處理時(shí)間。

第三，基于IPA和機(jī)器視覺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線管理模式可以設(shè)計(jì)可視化的現(xiàn)場管理模式。后臺(tái)管理系統(tǒng)可以直觀地展示現(xiàn)場管理情況，監(jiān)控現(xiàn)場人員是否按照標(biāo)準(zhǔn)簽到，管理歷史數(shù)據(jù)，并提出線路后期維護(hù)計(jì)劃，如成本控制、人員管理和維護(hù)計(jì)劃等。

第四，通過視覺采集技術(shù)可有效提升巡線檢查的安全性與可靠性。復(fù)雜和惡劣環(huán)境下的移動(dòng)巡線線路可以通過遠(yuǎn)程高清視頻控制，避免巡線人員進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)，從而提高巡線的安全性。

二、基于IPA和機(jī)器視覺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管控全流程分析

（一）擬解決問題

目前，在整個(gè)移動(dòng)傳輸線路的維護(hù)和巡檢過程中，存在巡檢人員現(xiàn)場巡檢質(zhì)量不高的問題，如未到達(dá)現(xiàn)場巡檢或在現(xiàn)場巡檢過程中未及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，這可能影響巡查質(zhì)量，甚至導(dǎo)致維護(hù)問題。具體問題如下：

1.解決巡線人員現(xiàn)場巡查簽到問題：一線巡線工作繁瑣、枯燥、艱辛，部分巡檢人員可能讓其他人代替進(jìn)行巡檢簽到，或者虛報(bào)巡檢結(jié)果[5]。為避免這種情況，需設(shè)計(jì)現(xiàn)場人臉識(shí)別、巡檢人員定位等現(xiàn)場管理機(jī)制。

2.解決隱患識(shí)別水平低的問題：巡檢主要目的在于發(fā)現(xiàn)、排除和解決問題。然而，由于一些巡檢人員的素質(zhì)和能力等因素影響，他們可能缺乏責(zé)任心或疏忽大意，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。為解決這個(gè)問題，可以利用現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備對現(xiàn)場進(jìn)行機(jī)器識(shí)別，并引導(dǎo)巡檢人員有針對性地檢查和處理，以提高現(xiàn)場巡檢效果。

（二）整體系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

基于上述擬解決問題，結(jié)合IPA和機(jī)器視覺的功能和特點(diǎn)，以現(xiàn)場自動(dòng)、實(shí)時(shí)和智能化控制為核心，設(shè)計(jì)整體系統(tǒng)框架如下：

1.IPA控制模塊

IPA控制作為整個(gè)框架的核心構(gòu)成，其主要任務(wù)在于對巡線全流程中的相關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理，如驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備傳輸圖片、視頻等，然后基于實(shí)現(xiàn)設(shè)定的精準(zhǔn)控制程序，確保現(xiàn)場巡線人員能夠順利參與活動(dòng)作業(yè)。

2.機(jī)器視覺模塊

其任務(wù)主要在于借助現(xiàn)場監(jiān)控?cái)z像頭對所涉及的區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像抓取，并借助相關(guān)分析和圖像梳理基礎(chǔ)，對照識(shí)別邏輯程序中可能存在的異常情況，以進(jìn)一步提升巡線質(zhì)量[6]。

3.數(shù)據(jù)處理與分析模塊

設(shè)計(jì)本模塊的意義在于即時(shí)匯總、分析、整合、輸出機(jī)器視覺系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對巡線現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理。如通過即時(shí)輸出模塊，讓管理層能夠更好地指導(dǎo)或調(diào)整巡線線路。

4.通信模塊

為進(jìn)一步提升現(xiàn)場巡檢人員與后臺(tái)管理或指揮人員的交互效果，確保各個(gè)模塊之間能夠進(jìn)行信息的互通，需要設(shè)計(jì)相關(guān)通信模塊，即無線通信、遠(yuǎn)程語音交互等，以進(jìn)一步提升系統(tǒng)的可靠性、便捷性。

5.用戶管理界面模塊

為進(jìn)一步提升操作便捷性，需設(shè)計(jì)一個(gè)直觀、友好的操作界面，以便更好地對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、管理。如圖1所示。

（三）技術(shù)實(shí)施流程

為進(jìn)一步提升IPA和機(jī)器視覺的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)巡線全流程管理效果，以巡線看護(hù)打點(diǎn)和隱患上報(bào)照片都上傳在代維管理系統(tǒng)，對這些照片進(jìn)行進(jìn)一步處理為例，對技術(shù)實(shí)施流程進(jìn)行系統(tǒng)分析。

1.下載所需圖片

管理人員應(yīng)根據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)收錄目錄，以待檢查的線路為基礎(chǔ)，精準(zhǔn)定位需要下載的所有圖片。按照設(shè)定的IPA程序和相關(guān)步驟，在瀏覽器上進(jìn)行下載操作[7]。具體操作如下：（1）設(shè)置好需要導(dǎo)出照片的隱患類型、時(shí)間段和區(qū)域，并在瀏覽器中創(chuàng)建相應(yīng)的文件夾（如圖2所示）。（2）按照人工核查的步驟，設(shè)定IPA流程，遍歷頁面上的工單。逐個(gè)工單點(diǎn)擊查看照片，判斷照片數(shù)量，并進(jìn)行下載。（3）下載時(shí)，以流水號(hào)來命名照片，以便后續(xù)查找問題位置時(shí)能夠進(jìn)行對比和核查。（4）下載當(dāng)前頁面的照片后，檢查是否可以翻頁。若下載到最后一頁，則切換至下一區(qū)域進(jìn)行繼續(xù)下載[8]。

2.實(shí)際處理現(xiàn)場圖片

導(dǎo)出圖片后，IPA程序運(yùn)行結(jié)束后可以看到照片已經(jīng)按照區(qū)域?qū)С觯奖氵M(jìn)行下一步的 操作。在IPA流程中嵌入了部分Python代碼，輔助在網(wǎng)頁上進(jìn)行相關(guān)操作，包括在照片下載完畢后運(yùn)行人像和經(jīng)緯度匹配功能。具體步驟有：（1）部署opencv環(huán)境，實(shí)現(xiàn)圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺算法功能。利用dlib提取人臉特征關(guān)鍵點(diǎn)，如圖3所示，通過多維度特征標(biāo)記人臉特征，并利用resnet深度殘差網(wǎng)絡(luò)對巡線人員庫的照片進(jìn)行訓(xùn)練，建立模型，以完成人員身份核對。（2）使用pytesseract庫實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯度識(shí)別功能。對之前下載的照片文件夾運(yùn)行程序，提取人員庫模型信息與照片信息進(jìn)行比對。將圖片轉(zhuǎn)化為灰度信息，通過閾值化突出白色字體，提高識(shí)別精準(zhǔn)度。（3）輸出結(jié)果，包括比對出的照片中人員的姓名、照片中的打點(diǎn)經(jīng)緯度，以及最近的關(guān)鍵點(diǎn)經(jīng)緯度與打點(diǎn)經(jīng)緯度的相對距離。根據(jù)要求，確保打點(diǎn)位置與引上、光交箱點(diǎn)位的距離不大于50米，與過路、過河點(diǎn)位的距離不大于150米，最后按照標(biāo)準(zhǔn)判定巡線人員是否在關(guān)鍵點(diǎn)巡查范圍內(nèi)。

（四）成果分析

結(jié)合上述技術(shù)應(yīng)用案例結(jié)果，通過利用IPA自動(dòng)下載各區(qū)域的巡線打點(diǎn)照片，并結(jié)合AI機(jī)器視覺技術(shù)識(shí)別人臉和照片中的坐標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)以下目的：

1.判斷巡線看護(hù)人員是否為本人參與，排除冒名頂替的情況。通過對巡檢照片進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)巡查范圍之外未出現(xiàn)本人照片的情況，如在上述對比中發(fā)現(xiàn)LXM有三次未在巡查范圍內(nèi)，應(yīng)對其進(jìn)行引導(dǎo)和培訓(xùn)。

2.比對照片坐標(biāo)和管線系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，判定巡線人員是否對關(guān)鍵點(diǎn)全量進(jìn)行真實(shí)性拍照核查。發(fā)現(xiàn)巡查范圍內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)未被拍攝的情況，如在上述比對中發(fā)現(xiàn)CPH有一次未在巡檢范圍內(nèi)，可進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3.對照片中存在的隱患進(jìn)行再次識(shí)別，并進(jìn)行一鍵派單處理。將隱患發(fā)現(xiàn)和整改的過程流程化，實(shí)現(xiàn)隱患管控和追溯，提高管理效率和監(jiān)督能力。

三、結(jié)束語

綜上所述，在數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)和通信技術(shù)快速發(fā)展的背景下，相關(guān)企業(yè)要想有所發(fā)展與進(jìn)步，需基于自身實(shí)際需求，以一線現(xiàn)場管理目標(biāo)和任務(wù)等要素為基礎(chǔ)，主動(dòng)引入更智慧、智能的管理技術(shù)。在引入新技術(shù)的過程中，應(yīng)以成本、便捷性和可靠性等因素為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇。本文通過IPA和機(jī)器視覺在網(wǎng)絡(luò)巡線中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，探討了系統(tǒng)模塊構(gòu)成和實(shí)踐案例，具有一定的參考價(jià)值。這種結(jié)合先進(jìn)技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用的做法有助于提高管理效率、降低人為錯(cuò)誤，并促進(jìn)企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中取得更大的成就。隨著科技的不斷進(jìn)步，企業(yè)應(yīng)不斷更新管理理念和技術(shù)手段，以適應(yīng)市場變化并提升競爭力。

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