人工智能技術(shù)在特種設(shè)備檢驗檢測中的應(yīng)用分析

徐超

（湖北特種設(shè)備檢驗檢測研究院宜昌分院，湖北 宜昌 443000）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(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)備檢驗檢測技術(shù)得到大幅提升，檢驗檢測結(jié)果越來越精準，工作效率越來越高效，檢驗人員越來越安全。

1 人工智能概述

人工智能(Artificial Intelligence，AI)也稱為智械、機器智能，是研究、開發(fā)將人的智能進行模擬、延伸、擴展及其應(yīng)用的理論方法和技術(shù)，是一門綜合性很強的交叉、前沿學科，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，舉行了標志著人工智能學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)備檢驗檢測的應(yīng)用

新一輪科學技術(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)備的檢驗檢測提出了更高要求，檢驗檢測的效率、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行匯總至數(shù)據(jù)庫，進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“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)，從而達到數(shù)據(jù)信息化、業(yè)務(wù)流程化、管理自動化。

對于檢驗機構(gòu)，通過基于大數(shù)據(jù)的人工智能管理系統(tǒng),充分運用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G 新技術(shù)，不斷地創(chuàng)新檢驗檢測技術(shù)手段，檢驗現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù)或試驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)由手持終端設(shè)備采集，報檢業(yè)務(wù)的受理、檢驗檢測報告的出具等工作都將實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化，實現(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)，可實現(xiàn)對特種設(shè)備的運行實際狀況以及服役期間的異常情況等進行在線實時監(jiān)測統(tǒng)計分析，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件對監(jiān)查的重點領(lǐng)域、重點場所、重點對象和檢測內(nèi)容進行預(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、科學地指導(dǎo)隱患排查、事故調(diào)查及風險防控工作。從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)查、隱患排查等監(jiān)管工作信息化、精準化、智能化，實現(xiàn)科學、高效的“智慧監(jiān)管”。

2.2 人工智能在特種設(shè)備檢驗檢測自動化的應(yīng)用

自動化是指機器、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)備檢驗檢測過程中，實現(xiàn)自動化，檢驗檢測人員的體力的付出可大大減少，檢驗檢測工作環(huán)境將得到極大的改善，檢驗檢測的效率也將得到提升，提高了檢驗檢測人員在檢驗檢測過程中的安全性和高效性。

在特種設(shè)備檢驗檢測自動化中，主要利用智能機器人檢驗檢測技術(shù)，智能機器人檢驗檢測技術(shù)是通過實現(xiàn)檢驗檢測過程中傳統(tǒng)人工檢驗檢測轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊约鞍胱詣踊臋z驗檢測技術(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)備檢驗檢測機構(gòu)和檢驗檢測儀器研發(fā)企業(yè)都對智能檢測機器人進行了研發(fā)，也取得了一些成績，比如，管道檢測機器人、焊縫自動檢測機器人、起重機軌道檢測機器人等等。隨著智能機器人檢驗檢測技術(shù)不斷的成熟，智能檢驗檢測機器人新技術(shù)將在我國特種設(shè)備的制造企業(yè)、使用單位、檢驗機構(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)備檢驗檢測中，智能化檢驗檢測主要是通過在計算機中運用人工智能，讓計算機與人類大腦思維類似，利用機器學習和專家系統(tǒng)對檢驗檢測中遇到的問題進行預(yù)測、分析、判斷并進行處理。

機器的思考方式不同于人類的思考方式，機器學習是指專門研究計算機采取何種方式或手段對人類進行模擬的學習行為，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，是讓機器擁有和人類一樣的學習、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?，F(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)驗積累的專門知識，通過將現(xiàn)有的特種設(shè)備檢驗檢測標準、法規(guī)、經(jīng)驗進行編碼、建庫，使特種設(shè)備檢驗檢測結(jié)論或事故調(diào)查結(jié)論判斷獲取專家經(jīng)驗支持，使特種設(shè)備檢驗檢測或事故調(diào)查判斷結(jié)論時，機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，可實現(xiàn)特種設(shè)備與人進行信息智能交互，對特種設(shè)備的工作環(huán)境和自身內(nèi)在的安全狀況進行在線實時監(jiān)測，可實現(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)。在檢驗檢測方面，由于可以實現(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行狀況可客觀詳細地獲得，檢驗機構(gòu)制定出的檢驗方案針對性更強，檢驗的精準化更有保障。另外，對特種設(shè)備運行環(huán)境和自身的狀態(tài)實行在線監(jiān)測，相關(guān)數(shù)據(jù)實行自動統(tǒng)計，并通過專家系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)進行識別和評價，為最終的檢驗檢測結(jié)果提供參考和依據(jù)。

3 結(jié)語

當前中國經(jīng)濟正處于增長速度換擋期，為適應(yīng)新常態(tài)，特種設(shè)備檢驗檢測機構(gòu)必須從實際出發(fā)，大力實施技術(shù)創(chuàng)新，以創(chuàng)新的思維、務(wù)實的作風、過硬的技術(shù)投入新實踐、引領(lǐng)新發(fā)展，必須要有危機感，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)用在我們實際的檢驗檢測中，以科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。