水务行业AI安全隐患巡查系统：提升供水管网风险识别与隐患整改效率

供水管网是城市水务系统的 “生命线”，承担着居民生活用水、工业生产用水的输送重任。然而，供水管网普遍存在 “建设年代久、覆盖范围广、埋深隐蔽” 等特点，加之受地质沉降、管道腐蚀、第三方施工破坏等因素影响，易出现管道泄漏、阀门故障、水质污染等安全隐患。传统供水管网隐患巡查依赖人工巡检（如步行听漏、目视检查）与定期管网探测，存在 “风险识别滞后（如暗漏难发现）、隐患定位不准（如泄漏点误差超 10 米）、整改流程繁琐（纸质记录传递慢）、数据利用率低（巡检数据与运维系统脱节）” 等问题，不仅导致水资源浪费（据统计，我国城市供水管网漏损率约 15%），还可能因隐患处置不及时引发停水、水质污染等民生事件。

AI 安全隐患巡查系统的出现，以 “智能感知 + AI 分析 + 闭环管理” 为核心，整合管网监测数据、AI 识别算法与数字化运维流程，将供水管网隐患巡查从 “被动响应” 升级为 “主动预判”，大幅提升风险识别精准度与隐患整改效率，为保障供水管网安全稳定运行、降低漏损率提供技术支撑。

一、水务行业供水管网巡查痛点与系统价值定位 🚨

水务企业在供水管网隐患巡查与整改工作中，面临的痛点集中体现在 “识别难、定位难、协同难、追溯难” 四大维度，直接制约管网运维质量与民生服务水平。

从风险识别来看，传统模式存在明显局限：一是隐蔽隐患难发现，供水管网多埋于地下，管道暗漏（如 DN300 管道日均漏水量超 50 立方米）、管内腐蚀、接口松动等隐患，仅靠人工听漏仪难以精准识别，易形成 “长期带病运行”；二是环境干扰大，在交通繁忙路段、建筑群密集区域，人工听漏易受噪音干扰，误判率超 30%；三是水质风险难监测，传统水质采样检测周期长（如微生物检测需 24 小时），无法实时捕捉管网水质异常（如二次污染导致余氯不达标），难以及时防范水质安全事件。

从隐患定位来看，传统技术手段精度不足：一是泄漏点定位误差大，人工听漏结合探地雷达的定位方式，误差常达 5-10 米，导致开挖修复时 “找漏难、破路多”，不仅增加运维成本，还影响交通与居民生活；二是管网数据脱节，部分老旧管网缺乏完整的 GIS 地理信息（如管道埋深、材质、连接方式记录缺失），巡检人员现场难以快速匹配管道位置，延误隐患处置。

从隐患整改来看，跨部门协同效率低：一是流程繁琐，人工巡检发现隐患后，需填写纸质记录表提交至运维部门，再由运维部门排期、协调施工队，整个流程平均耗时 3-5 天，对于 DN800 以上主干管泄漏等紧急隐患，易因响应滞后导致大面积停水；二是责任模糊，隐患整改涉及巡检、运维、施工、质检等多部门，若缺乏明确的流程节点与责任划分，易出现 “推诿扯皮”（如施工队未按时到场、质检未及时验收）；三是进度难跟踪，整改过程缺乏实时数据反馈，管理人员难以及时掌握 “是否已开挖、是否已修复、是否已恢复供水”，无法有效监督整改质量。

从数据利用来看，巡检数据价值未发挥：一是数据碎片化，巡检记录、管网检测报告、整改档案等数据分散存储于不同系统（如 Excel 表格、纸质档案），无法形成完整的管网安全数据链；二是趋势分析薄弱，难以通过历史数据挖掘隐患规律（如某区域管道腐蚀泄漏高发季节、某品牌管道平均使用寿命），无法为管网更新改造、预防性运维提供数据支撑。

AI 安全隐患巡查系统的核心价值，正是针对上述痛点提供系统性解决方案，具体体现在三个层面：

风险识别智能化：通过 “智能感知设备 + AI 算法”，实现管道泄漏、水质异常、第三方破坏等隐患的实时识别与精准定位，误差缩小至 1-3 米，漏损识别率提升至 95% 以上；

整改流程数字化：构建 “隐患上报 - 工单派发 - 整改实施 - 验收闭环” 全流程线上管理，明确各部门责任与时限，整改响应时间缩短至 1 小时内，紧急隐患处置效率提升 60%；

数据管理一体化：整合管网 GIS 数据、巡检数据、整改数据，形成可视化管网安全数据库，通过 AI 分析预测隐患高发区域与趋势，为管网运维决策提供科学依据。

二、AI 安全隐患巡查系统核心功能设计：覆盖巡查全流程效能提升

AI 安全隐患巡查系统围绕水务企业 “隐患识别 - 定位 - 整改 - 复盘” 全流程需求，结合供水管网场景特性，设计六大核心功能模块，兼顾智能化与实用性，确保一线巡检人员易操作、管理人员能管控。

（一）AI 智能隐患识别模块：多维度捕捉管网安全风险

该模块是系统的核心能力所在，通过整合 “智能感知设备数据 + AI 算法分析”，覆盖供水管网常见隐患类型，解决传统巡检 “看不见、判不准” 的问题。

1. 管道泄漏智能识别：从 “被动听漏” 到 “主动预警”

系统通过三类技术手段实现泄漏隐患精准识别：

智能听漏终端：巡检人员携带便携式 AI 听漏仪（内置降噪算法与泄漏特征模型），沿管网路由巡检时，设备可自动过滤交通噪音、施工噪音，捕捉管道泄漏产生的高频振动信号（如 DN100 管道泄漏的振动频率约 2000-5000Hz），3 秒内完成识别，同步在终端屏幕标注 “泄漏概率（如 98%）” 与 “泄漏等级（如中度泄漏：日均漏水量 10-50 立方米）”；

管网压力监测联动：在供水管网关键节点（如减压阀后、小区入口）部署智能压力传感器，实时采集管网压力数据，AI 算法通过分析 “压力骤降幅度（如 1 小时内压力从 0.4MPa 降至 0.2MPa）、压力波动频率”，判断是否存在泄漏（如主干管泄漏常导致下游压力大幅下降），并结合压力梯度数据初步定位泄漏区域（误差≤50 米）；

卫星遥感与无人机巡查：针对大范围管网（如郊区长距离输水管线），系统联动卫星遥感技术识别地面沉降区域（地面沉降易导致管道断裂），同时支持无人机搭载红外热成像仪巡查，通过 “地表温度差异”（泄漏点周边土壤因水分渗透，温度低于周边区域）快速定位暗漏点，尤其适用于绿地、农田等人工巡检难到达的区域，定位误差可缩小至 3 米内。

2. 水质安全实时监测：从 “滞后检测” 到 “实时预警”

系统构建 “管网末梢 + 关键节点” 的水质监测网络，结合 AI 算法实现水质异常实时识别：

在线水质传感器：在水厂出水口、管网中途加压站、居民小区二次供水设施等节点，部署 pH 值、余氯、浊度、微生物（如大肠杆菌）在线监测传感器，数据实时上传至系统，AI 算法通过对比 “标准阈值（如余氯≥0.05mg/L）” 与 “历史同期数据”，自动识别水质异常（如余氯骤降可能因管道泄漏导致外界污染），15 分钟内触发预警；

移动水质检测终端：巡检人员携带便携式水质检测设备（如 ATP 生物检测仪、浊度仪），现场采集管网水样后，数据自动同步至系统，AI 结合 “采样位置 + 检测数据” 分析水质污染来源（如某小区水质浊度超标，结合管网 GIS 数据判断可能因小区内管道锈蚀）；

水质污染溯源分析：若发生水质异常，系统通过 AI 算法整合 “水质监测数据 + 管网拓扑结构 + 用户投诉信息”，反向追溯污染源头（如从多个末梢监测点的异常数据，定位至某段破损的 DN500 管道），为快速切断污染源、开展管网冲洗提供依据。

3. 第三方破坏与设施故障识别：从 “事后处置” 到 “事前防范”

针对供水管网常见的第三方施工破坏、阀门 / 消火栓故障等隐患，系统通过 “AI 视频监控 + 设施状态监测” 实现实时识别：

AI 视频监控联动：在管网周边施工高发区域（如新建道路、房地产工地）、重要设施（如 DN1000 以上主干管阀门井）周边安装 AI 摄像头，系统通过图像识别算法自动识别 “挖掘机、压路机等施工机械”“未围挡的开挖区域”，若施工机械进入管网保护区（如距离管道 3 米范围内），立即触发声光报警，同时推送预警信息至巡检人员与施工负责人；

阀门 / 消火栓状态监测：在关键阀门（如主干管控制阀门）、消火栓上安装物联网状态传感器，实时监测 “阀门开关状态（如是否被非法开启）、消火栓是否漏水、井盖是否缺失”，若发现消火栓漏水（如压力传感器检测到持续泄压）或井盖缺失（如红外传感器检测到井口无遮挡），系统自动生成隐患记录，推送至运维班组。

（二）GIS 管网数据联动与隐患定位模块：精准匹配、快速导航

该模块整合供水管网 GIS 地理信息数据，解决传统巡检 “定位难、找管难” 的问题，实现隐患与管网数据的精准关联。

1. 管网数据可视化呈现

系统以电子地图为基础，直观展示供水管网的 “拓扑结构 + 属性信息”：

分层展示：支持按 “管道材质（如球墨铸铁管、PE 管）、管径（如 DN50、DN300、DN1000）、建设年代（如 2000 年前、2010-2020 年）、压力等级（如低压、中压）” 分层筛选管网，不同类型管道用不同颜色标注（如球墨铸铁管标蓝色、PE 管标绿色），便于巡检人员快速识别目标管道；

属性查询：点击地图上的管道、阀门、消火栓等设施，可查看详细属性信息（如管道材质、埋深 1.2 米、设计压力 0.6MPa、上次检测时间 2024 年 1 月、历史隐患记录 2 次），为隐患分析提供数据支撑（如 2000 年前的灰口铸铁管易腐蚀，需重点巡查）；

三维建模：针对复杂管网区域（如城市核心区多图层管网、过河管道），系统支持三维管网建模，展示管道在地下的空间位置关系（如与雨水管、燃气管的距离），避免巡检或施工时误触其他管线。

2. 隐患精准定位与导航

系统结合多源数据实现隐患的精准定位，并提供实时导航功能：

多维度定位：若通过 AI 听漏仪发现泄漏隐患，系统自动获取巡检人员 GPS 位置，结合听漏仪采集的 “振动信号强度”“管道走向”，在 GIS 地图上标注泄漏点位置（误差≤3 米）；若通过压力监测数据发现泄漏，系统结合管网水力模型（如 EPANET 模型）计算泄漏点可能范围，缩小定位误差至 10 米内；

离线导航：考虑到部分区域（如地下管廊、偏远郊区）手机信号弱，系统支持提前下载管网 GIS 数据与离线地图，巡检人员在无网络时可通过离线导航功能前往隐患点，导航路线自动避开施工区域、禁行路段，同时提示 “到达隐患点后需重点检查的管道属性（如 DN300 球墨铸铁管，埋深 1.5 米）”；

周边设施关联：隐患点定位后，系统自动显示周边关联设施（如最近的阀门位置、消火栓位置、排水井位置），便于巡检人员制定处置方案（如关闭最近的阀门切断水流，使用周边消火栓进行管网冲洗）。

（三）隐患快速记录与工单派发模块：简化流程、责任到人

该模块针对传统纸质记录的繁琐问题，设计 “智能化录入 + 自动化派单” 功能，实现隐患信息快速上传与整改任务精准分配。

1. 隐患信息一键记录

巡检人员现场发现隐患后，通过系统移动端（APP / 平板）3 分钟内即可完成记录，无需手动填写大量信息：

自动填充基础信息：系统自动获取 “隐患发现时间、巡检人员姓名、GPS 定位（隐患点经纬度）、关联管网设施（如管道编号、管径）”，无需人工输入；

标准化分类与描述：隐患类型支持下拉选择（如管道泄漏、阀门故障、水质异常、第三方破坏），同时提供标准化描述模板（如 “管道泄漏：DN300 球墨铸铁管，位于 XX 路与 XX 路交叉口北侧 50 米，泄漏等级：中度，周边情况：临近人行道，无地下管线交叉”），巡检人员仅需补充 “现场照片 / 视频（支持拍摄后直接上传）、初步处置建议（如 “建议关闭 XX 阀门，24 小时内修复”）”；

AI 辅助补充信息：若巡检人员上传隐患照片，系统通过图像识别自动补充信息（如 “照片分析：管道接口处泄漏，周边土壤湿润，无明显第三方破坏痕迹”），减少人工描述误差。

2. 智能工单自动派发

隐患记录提交后，系统基于 “隐患等级 + 管网责任分区 + 部门职责” 自动生成整改工单，并派发至对应责任部门 / 人员，避免人工派单的延迟与错派：

工单分级派发规则：

紧急隐患（如 DN800 以上主干管泄漏、水质污染导致用户投诉）：自动派发至应急运维班组，要求 1 小时内响应、6 小时内到场处置，同时推送至运维部门负责人与公司分管领导，确保高层及时掌握；

重要隐患（如 DN300-DN600 管道泄漏、阀门无法正常开关）：派发至区域运维班组，要求 2 小时内响应、24 小时内处置；

一般隐患（如消火栓轻微漏水、管道标识缺失）：派发至日常运维班组，纳入 3-7 天整改计划；

责任分区精准匹配：系统根据隐患点所在的管网责任分区（如城东片区、城西片区），自动匹配对应区域的运维班组，避免跨区域派单；若隐患涉及多部门协同（如水质异常需水质检测部门与运维部门配合），系统自动生成 “协同工单”，同时派发至相关部门，明确各部门职责（如 “水质检测部门：2 小时内完成现场采样；运维部门：4 小时内排查污染源头”）；

工单状态实时同步：工单派发后，责任人员通过系统移动端接收通知，可查看 “隐患详情、处置要求、时限、关联管网数据”，并实时更新工单状态（如 “已接单、处置中、待验收、已闭环”），管理人员可在系统后台实时查看工单进度，避免 “工单积压”。

（四）整改过程监控与验收模块：确保质量、形成闭环

该模块通过 “过程数据实时上传 + AI 辅助验收”，解决传统整改 “进度难跟踪、质量难把控” 的问题，确保隐患彻底消除。

1. 整改过程实时监控

责任人员在整改过程中，需通过系统上传关键节点数据，管理人员可实时掌握整改进展：

关键节点打卡：系统设置整改关键节点（如 “到达现场、开始开挖、管道修复、回填路面、恢复供水”），责任人员需在每个节点上传 “现场照片 / 视频 + 时间戳”，确保整改流程规范；

实时问题反馈：若整改过程中遇到困难（如 “开挖后发现管道腐蚀严重，需更换更长管段”“周边居民阻挠施工”），责任人员可通过系统提交 “问题反馈工单”，上传现场情况说明，管理人员收到后可及时协调资源（如紧急调配备件、联系社区沟通）；

进度超时预警：若整改工单未在规定时限内完成（如紧急隐患 6 小时内未到场），系统自动触发预警，推送至责任人员、其直属领导，同时在系统后台 “超时工单看板” 标红显示，督促加快处置。

2. AI 辅助验收与效果验证

整改完成后，责任人员提交验收申请，系统通过 “数据验证 + AI 分析 + 人工抽查” 确保整改质量：

数据自动验证：针对管道泄漏整改，系统自动调取整改后 “管网压力数据（如泄漏点下游压力是否恢复正常）、流量数据（如漏损区域流量是否下降）”，若数据达标（如压力恢复至 0.4MPa，流量稳定），则初步判定验收通过；针对水质异常整改，系统验证 “水质监测数据（如余氯、浊度是否达标）、用户投诉是否停止”；

AI 图像分析验收：责任人员上传整改后现场照片（如 “修复后的管道接口、回填后的路面、恢复供水的阀门”），系统通过 AI 对比 “整改前后照片”，分析整改是否彻底（如 “整改前：管道接口泄漏，土壤湿润；整改后：接口密封完好，土壤干燥，无泄漏痕迹”）；

人工抽查确认：对于紧急隐患、重要隐患，系统自动生成 “抽查工单”，派发至质检部门，质检人员需在 24 小时内现场抽查，核对 “整改内容是否与工单一致、管道运行是否正常、现场是否清理干净”，抽查通过后，隐患工单标记为 “已闭环”；若抽查发现整改不彻底（如 “管道接口仅临时封堵，未彻底修复”），则驳回验收申请，要求重新整改。