人工智能技術(shù)在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測中的應(yīng)用分析

徐超

（湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科研創(chuàng)新能力的提高，我國在人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究越來越得到重視，人工智能的理論和應(yīng)用技術(shù)也越來越成熟，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測行業(yè)，人工智能也在逐漸地得到了應(yīng)用，使得特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測技術(shù)得到大幅提升，檢驗(yàn)檢測結(jié)果越來越精準(zhǔn)，工作效率越來越高效，檢驗(yàn)人員越來越安全。

1 人工智能概述

人工智能(Artificial Intelligence，AI)也稱為智械、機(jī)器智能，是研究、開發(fā)將人的智能進(jìn)行模擬、延伸、擴(kuò)展及其應(yīng)用的理論方法和技術(shù)，是一門綜合性很強(qiáng)的交叉、前沿學(xué)科，是社會發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)物。1956 年，麥卡賽和明斯基等人提出了“人工智能”的理念，同年夏季，在Dartmouth 大學(xué)，舉行了標(biāo)志著人工智能學(xué)科誕生的首次人工智能研討會。人工智能在人類研究的所有學(xué)科中，其研究及發(fā)展的時間較短，但其發(fā)展卻很迅速，已經(jīng)在醫(yī)療、教育、農(nóng)業(yè)、國防等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，國外許多發(fā)達(dá)國家已加快布局，紛紛投入大量人力物力在人工智能研究上，例如，美國專門發(fā)布了（Preparing for the Future of Artificial Intelligence）和（The National Artificial Intelligence Research and Developent Strategic Plan）兩份人工智能發(fā)展建議報告。我國人工智能研究相對較晚，與國外也有較大差距，我國近年來也逐漸加大這塊的投入，國家也發(fā)布了《“互聯(lián)網(wǎng)十”人工智能三年行動實(shí)施方案》，但我國人工智能發(fā)展仍處于初級階段。

2 人工智能在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測的應(yīng)用

新一輪科學(xué)技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革帶動我國各個行業(yè)發(fā)展，特種設(shè)備行業(yè)也已走向了智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的新階段，這就對特種設(shè)備的檢驗(yàn)檢測提出了更高要求，檢驗(yàn)檢測的效率、可靠性、技術(shù)水平都需要不斷提高，特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測必將從傳統(tǒng)的方式向互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能發(fā)展。

2.1 人工智能在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測信息化的應(yīng)用

信息化是在現(xiàn)代通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)上對所研究的對象包含的各個要素進(jìn)行匯總至數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而對某一特定行為提供相應(yīng)的技術(shù)支撐的技術(shù)。在大數(shù)據(jù)時代背景之下，要把特種設(shè)備信息管理向智能化轉(zhuǎn)變，推進(jìn)“智慧特檢”“智慧監(jiān)管”，引入人工智能技術(shù)是必不可少的措施，通過信息管理內(nèi)部的專家知識庫以及求解技術(shù)，可以建立一個特種設(shè)備綜合管理系統(tǒng)，從而達(dá)到數(shù)據(jù)信息化、業(yè)務(wù)流程化、管理自動化。

對于檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，通過基于大數(shù)據(jù)的人工智能管理系統(tǒng),充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G 新技術(shù)，不斷地創(chuàng)新檢驗(yàn)檢測技術(shù)手段，檢驗(yàn)現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)由手持終端設(shè)備采集，報檢業(yè)務(wù)的受理、檢驗(yàn)檢測報告的出具等工作都將實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化，實(shí)現(xiàn)真正的無紙化節(jié)能型的“智慧特檢”。

對于監(jiān)管部門，通過基于大數(shù)據(jù)的人工智能管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對特種設(shè)備的運(yùn)行實(shí)際狀況以及服役期間的異常情況等進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測統(tǒng)計分析，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件對監(jiān)查的重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)場所、重點(diǎn)對象和檢測內(nèi)容進(jìn)行預(yù)警或提示，這樣便可提高監(jiān)督管理部門對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)查的及時性和高效性，同時，監(jiān)查部門可利用數(shù)據(jù)庫中已有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，合理、科學(xué)地指導(dǎo)隱患排查、事故調(diào)查及風(fēng)險防控工作。從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)查、隱患排查等監(jiān)管工作信息化、精準(zhǔn)化、智能化，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效的“智慧監(jiān)管”。

2.2 人工智能在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測自動化的應(yīng)用

自動化是指機(jī)器、設(shè)備和儀器能全部或部分代替人，自動地按預(yù)定的程序完成工作任務(wù)，在這過程中，人不用直接參與或者只需設(shè)定程序。在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測過程中，實(shí)現(xiàn)自動化，檢驗(yàn)檢測人員的體力的付出可大大減少，檢驗(yàn)檢測工作環(huán)境將得到極大的改善，檢驗(yàn)檢測的效率也將得到提升，提高了檢驗(yàn)檢測人員在檢驗(yàn)檢測過程中的安全性和高效性。

在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測自動化中，主要利用智能機(jī)器人檢驗(yàn)檢測技術(shù)，智能機(jī)器人檢驗(yàn)檢測技術(shù)是通過實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)檢測過程中傳統(tǒng)人工檢驗(yàn)檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊约鞍胱詣踊臋z驗(yàn)檢測技術(shù)，其能夠憑借預(yù)先編制好的程序或規(guī)則，對一些設(shè)備或部件進(jìn)行材料或者工況的檢測。目前，國內(nèi)有很多特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)檢測儀器研發(fā)企業(yè)都對智能檢測機(jī)器人進(jìn)行了研發(fā)，也取得了一些成績，比如，管道檢測機(jī)器人、焊縫自動檢測機(jī)器人、起重機(jī)軌道檢測機(jī)器人等等。隨著智能機(jī)器人檢驗(yàn)檢測技術(shù)不斷的成熟，智能檢驗(yàn)檢測機(jī)器人新技術(shù)將在我國特種設(shè)備的制造企業(yè)、使用單位、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和監(jiān)管部門得到全面應(yīng)用。

2.3 人工智能在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測智能化的應(yīng)用

智能化是指設(shè)備或者行為活動在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的支持下，具備一定程度的自適應(yīng)、自修正、自控制、自監(jiān)測、自動作以及人機(jī)交互等功能，從而滿足人的各種需求的屬性。在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測中，智能化檢驗(yàn)檢測主要是通過在計算機(jī)中運(yùn)用人工智能，讓計算機(jī)與人類大腦思維類似，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和專家系統(tǒng)對檢驗(yàn)檢測中遇到的問題進(jìn)行預(yù)測、分析、判斷并進(jìn)行處理。

機(jī)器的思考方式不同于人類的思考方式，機(jī)器學(xué)習(xí)是指專門研究計算機(jī)采取何種方式或手段對人類進(jìn)行模擬的學(xué)習(xí)行為，并通過這種行為獲取新的知識，使自身已有的知識體系得到重新架設(shè)，使其自身的性能得到不斷的提高，它是人工智能的核心，是讓機(jī)器擁有和人類一樣的學(xué)習(xí)、思考模式的基本途徑。專家系統(tǒng)又稱為知識基系統(tǒng)，是一種以知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，依托于人類專家的智力，去解決專家才能解決的問題。現(xiàn)階段專家知識庫主要包括基礎(chǔ)原理理論和直接或間接獲取經(jīng)驗(yàn)積累的專門知識，通過將現(xiàn)有的特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編碼、建庫，使特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測結(jié)論或事故調(diào)查結(jié)論判斷獲取專家經(jīng)驗(yàn)支持，使特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測或事故調(diào)查判斷結(jié)論時，機(jī)器自動模仿專家自身處理故障、難題時的思維方式。在特種設(shè)備安全方面，在專家系統(tǒng)技術(shù)和其他技術(shù)支撐下，可實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備與人進(jìn)行信息智能交互，對特種設(shè)備的工作環(huán)境和自身內(nèi)在的安全狀況進(jìn)行在線實(shí)時監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)及時預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警的情況給出相應(yīng)的應(yīng)急處置方案。讓使用單位和監(jiān)管部門對所有的特種設(shè)備的狀態(tài)都能夠做到心中有數(shù)。在檢驗(yàn)檢測方面，由于可以實(shí)現(xiàn)基于對設(shè)備全生命周期的大數(shù)據(jù)分析，特種設(shè)備在整個服役期間的使用管理情況和運(yùn)行狀況可客觀詳細(xì)地獲得，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)制定出的檢驗(yàn)方案針對性更強(qiáng)，檢驗(yàn)的精準(zhǔn)化更有保障。另外，對特種設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和自身的狀態(tài)實(shí)行在線監(jiān)測，相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)行自動統(tǒng)計，并通過專家系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和評價，為最終的檢驗(yàn)檢測結(jié)果提供參考和依據(jù)。

3 結(jié)語

當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)正處于增長速度換擋期，為適應(yīng)新常態(tài)，特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)必須從實(shí)際出發(fā)，大力實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，以創(chuàng)新的思維、務(wù)實(shí)的作風(fēng)、過硬的技術(shù)投入新實(shí)踐、引領(lǐng)新發(fā)展，必須要有危機(jī)感，要意識到“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能”“5G”時代的來臨，會對整個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性作用，必須盡早布局特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測方面的大數(shù)據(jù)和人工智能，建設(shè)“智能”特檢，將相關(guān)研究成果應(yīng)用在我們實(shí)際的檢驗(yàn)檢測中，以科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。