基于AI+无人机+5G的防汛路灯应急保障新模式

华为官网
2022年5月，坐落在A市的华为城市智能运营中心（IOC），响应应急管理和市政服务部门的需求，以原型验证的方式，联合当地的移动公司，通过平台赋能加载生态伙伴的AI算法，集成无人机调度系统和城管工单系统，实现数据和应用融合，联合打造了集感知、研判、预警、决策和指挥于一身的防汛路灯应急保障新模式，包括：

感知层面：变被动为主动，提前规划无人机巡查线路，采用例行规则或事件触发的方式，放飞无人机在高空进行全时段巡检，平台加载路灯故障移动识别的AI算法，和无人机拍摄视频进行绑定，将故障发现过程从原来的天级/小时级缩短到分钟/秒级。

预警层面：变人工为自动，AI算法根据预警模板，自动生成报警内容描述并通过IOC传输给城管工单系统，精准性、及时性大大提高，消除了人工判断不清晰、易偏差的弊端。

研判层面：变经验驱动为数据驱动，平台数仓持久化防汛路灯故障的全周期数据，能够加载或定制数据模型，从时间、位置、环境、供电、货源、工程等多个维度分析故障起因。

指挥层面：变单一运维为综合保障，一改从过去停留在市政路灯管理系统、处于简单设施维护层面的传统做法，路灯照明被提升到作为必要的应急资源、在城市防汛减灾工作中发挥重要作用的高度，成为巩固和落实完善防汛应急预案的示范和标志。

决策层面：变单点照明为整体调优，通过关联多领域的数据，如防汛数据、气象数据、环境数据、交通数据、住建数据，利用机器学习、数据挖掘手段，为防汛路灯带的灯杆分布、光照强度的调整、灯杆搭载设备的种类、路灯设备储备库房的远近等提供决策支持，提升整体城市治理水平。

5G无人机，实景标绘
图 1 华为IOC对应用赋能的总体技术架构

如上图，华为IOC的数字底座包括多个功能模块，坐落于该市大数据中心机房，承载在华为政务私有云之上，借助互联网、政府外网、4G/5G，连接位于设备感知层的无人机、路灯设备。无人机库用于自动起降无人机，有固定和移动两种类型。

5G无人机，实景标绘
图 2 固定无人机库、移动无人机库（航母）

华为IOC数字底座的关键功能模块包括：

1、AI中台：加载和调度路灯故障推理算法，计算出发现路灯故障的时间点、经纬度坐标，并据此计算故障路灯分布点位，判断故障严重程度，发送不同级别的报警信息，并截取发现故障的图片和短视频，通过API网关的消息队列机制发送故障识别结果给市政、城管和应急的多个应用。

2、大数据平台：实现数据中台的功能，实现路灯故障数据的同类合并、历史切片、数据翻译和融合治理，以及与其他主题域数据（防汛、交通、公安、城管…）的业务逻辑整合，支撑用户界面可视化的业务逻辑。

3、视频云服务：支持H.264、H.265视频编码格式，接收从互联网传输过来的无人机拍摄的4G/5G实时视频流，通过API接口向AI中台、上层应用开放视频的抓取和调阅服务。

4、融合通信平台：支持防汛应用打开无人机高音喇叭、灯杆有声广播屏进行高空喊话、紧急呼叫，路灯故障可以短信和语音外呼的方式，在常规的工单维修流程之外，构建应急场景下的快速检修模式。

5、IOC应急指挥专题：提供专题背景，将路灯故障识别放置在应急管理事件处置的故事线当中，展现路灯故障事件上报→触发防汛路灯应急报修→高优先级工单生成→路灯检修的全流程。

5G无人机，实景标绘
图 3 应急专题-无人机高空对沿河商业设施进行实景标绘

6、应急防汛领导驾驶舱：手机终端安装领导驾驶舱APP，用户可随时随地接收汛情预警、河道上涨水位、路灯故障、检修抢险、周边环境视频回放等时空、业务关联信息。

7、工单派发处理：对路灯故障识别事件，根据预置的事件级别、故障发生的地理位置及时进行预处理，迅速生成详细工单并下发给城管网格通、市政照明等业务系统，现场处置人员可根据工单信息提前规划巡检路线和维修计划。

8、防汛排涝决策指挥应用：编排、启动防汛路灯应急预案，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级响应，一般当水位超过预警等级Ⅱ时，应启动大规模的防汛路灯应急预案。接收市政路灯照明系统的巡检维修计划、路灯资产生命周期等数据。负责加强对灯杆附近的环境监测，包括是否有异常积水、灯具的亮度是否满足大功率聚光照明的应急需求、周边的交通流量等。

9、市政照明系统：生成辖区路灯健康状况的连接全视图，负责管理路灯资产的生命周期，对接城管网格通、市政工单系统。