【A03】井盖隐患智能识别【移动创新院】
发布时间: 2023-12-27 13:57:35

1.命题方向

智能计算

2.题目类别

计算类

3.题目名称

井盖隐患智能识别

4.背景说明

【整体背景】

随着基础设施建设的高速发展,通信,电力,排水等各类地下管线设施日益增加,使得对各类井盖的巡检、养护、维修等工作量不断增长。现网中井盖分布广泛又碎片化,常处于室外复杂环境,风吹雨淋,容易被损坏或移位,给车辆、行人、光缆设施等带来很大的风险。由于井盖数量庞大、分布广泛且无法主动上报其状态,对井盖的隐患整改工作十分重要。传统依靠人工核查的管理方式耗时耗力,维护能力低,亟需引入智能化手段实现井盖状态自动识别,提高管理效率。

【公司背景】

中国移动(浙江)创新研究院是中国移动浙江公司与中国移动通信集团研究院共同组建成立的集团级研发单元,于2021年7月由浙江省委书记袁家军和中国移动董事长杨杰共同揭牌成立。中国移动(浙江)创新研究院按照集团的战略定位,创新推动5G、人工智能、大数据等新兴技术的融合应用,加快推进新一代信息技术深度融入经济社会民生,推动以“九天”人工智能为代表的中国移动集团战略型核心成果规模化应用和价值转化,全力支撑做强做优做大数字经济,立足长三角,辐射全国,建成国家级新型研发机构,打造国内领先的人工智能创新中心。

【业务背景】

在光缆网络建设中光缆井盖是最为常见的哑资源之一,通常由铸铁或钢筋水泥等制成,可以保护光缆接头和光缆免受外界的破坏。由于井盖分布广泛且数量庞大,对井盖隐患处理是传输路线专业按次代维中重要的业务,传输网络中的代维工作的质量不仅影响网络的健壮性,也会影响客户体验。各省每月代维工单数量庞大,依靠人工审核效率低,引入AI能力实现井盖状态的智能识别,代替传统人工作业,达到降本增效的目的,提高质检效率和质量的同时实现全面覆盖。

5.项目说明

【问题说明】

井盖长期处在室外,风吹雨淋,道路环境复杂会存在损坏,凸起,缺失,井圈问题等隐患状态,存在隐患的井盖不仅影响了城市的整洁,还对公共安全构成了极大的威胁,现有的一些研究通过井盖内安装传感器实现智能井盖,施工维护成本太高,无法全面推广。为了解决以上问题,考虑引入AI手段实现井盖状态的智能识别,提高审核管理人员工作效率和质量。

【用户期望】

引入AI算法实现井盖状态的智能检测用于传输路线室外巡检稽核场景,识别井盖是否存在隐患及其具体的隐患类别,包括“完好”、“破损”、“缺失”、“未盖”和“井圈问题”。对存在隐患的井盖状态进行具体类别的判定,在一些代维管理任务中,可以提前根据具体的隐患情况进行整改前准备工作,实现井盖的及时维护和管理,进一步提升井盖管理的效率。

对于现网井盖状态识别分类的需求如下:(按业务特征划分)

任务场景

场景业务特点

井盖完好

井盖及井圈都无破损并且完好盖在井上

井盖破损

井盖外观出现裂缝、缺口、破洞等

井盖缺失

井盖丢失,井口暴露

井盖未盖(翘起)

井盖发生倾斜、翘起、偏离井口没有覆盖完全,致使无法与井座严密闭合的情况

井圈问题

井圈存在破损而井盖完好



6.任务要求

【开发说明】

针对于实际场景复杂、隐患识别难度大、类别难区分等一系列问题,本课题希望利用目标检测算法,探索一种通用的井盖隐患智能检测模型,以提高其识别的准确率。

【技术要求与指标】

考虑到实际业务场景,本课题基于目标检测技术实现对井盖隐患的识别。首先,在数据预处理阶段,为提升数据质量,可采用数据增强、数据标注等方式。在模型训练阶段,不局限于单一检测算法的使用,可采用集成学习思想,训练多模型并将结果融合,以提升模型效果及泛化能力。最后,选择合适的后处理方式输出井盖隐患的识别结果。

【提交材料】

1)项目概要介绍;

2)项目简介PPT;

3)项目详细方案;

4)项目演示视频;

5)企业要求提交的材料:

①作品介绍需要展示内容包括但不限于作品应用价值、实现思路与方法、创新价值等;

②作品Demo;

③作品演示视频,在5分钟之内;

6)团队自愿提交的其他补充材料。

【任务清单】

本模型依据提交的结果文件,采用mAP进行评价。

1)统计某一类的TP(被预测为当前类中实际属于当前类的数量),FP(被预测为当前类中实际不属于当前类的数量),FN(为当前类中预测为其他类的数量);

2)确定IoU阈值,在不同置信度阈值下,通过第一步的统计值计算模型这一类的precision和recall,并绘制P-R曲线;

3)根据P-R曲线计算各类AP,得到评测结果;

4)将每一类按照前三步计算出AP后进行平均得到mAP。

【开发工具与数据接口】

需要在九天毕昇人工智能平台(https://jiutian.10086.cn/edu/#/home)上进行训练。

训练集共包含1325张图片,分为以下文件夹:

broke

井盖破损图片

lose

井盖缺失图片

uncovered

井盖未盖图片

circle

井圈问题图片

good

井盖完好图片



测试集共包含300张单目标图片,不区分文件夹。

7.其他

8.参考信息

9.评分要点

赛题评分要点见附件一:A 类企业命题初赛统一评分标准。




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