人工智能參與輸變電巡檢 省時(shí)省力更精細

“無(wú)人機智能識別為我們的巡檢工作節省了大量時(shí)間，提高了效率，本來(lái)一天的巡線(xiàn)工作，幾個(gè)小時(shí)就可以完成。”8月22日，四川眉山供電公司的巡線(xiàn)員陳昌榮在110千伏鎮館線(xiàn)巡線(xiàn)時(shí)說(shuō)。隨著(zhù)他一聲指令，搭載著(zhù)高清攝像機的無(wú)人機迅速爬升，沿著(zhù)高壓電纜緩緩飛巡。無(wú)人機采集各類(lèi)圖像后，數據被傳至人工智能輸變電巡檢識別分析系統，該系統對鳥(niǎo)巢、異物、絕緣子自爆等缺陷圖像進(jìn)行快速識別。

8月中旬，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團自主研發(fā)的人工智能輸變電巡檢識別分析系統在四川眉山供電公司、浙江臺州供電公司和安徽阜陽(yáng)供電公司應用，能夠實(shí)現絕緣子、間隔棒等目標自動(dòng)識別以及桿塔類(lèi)、導地線(xiàn)類(lèi)、絕緣子類(lèi)等輸電線(xiàn)路缺陷智能診斷，助力提升輸電線(xiàn)路巡檢業(yè)務(wù)精細化及智能化水平。該系統之前已在廈門(mén)金磚峰會(huì )和上合青島峰會(huì )供電保障中進(jìn)行試點(diǎn)應用。

故障識別率提升

減輕人工巡線(xiàn)壓力

直升機/無(wú)人機巡檢目前在電力行業(yè)較為常見(jiàn)，為輸電線(xiàn)路巡檢提供了重要技術(shù)手段，但是在采集數據量、數據有效性、分析處理及時(shí)性等方面還存在不足，對現場(chǎng)缺陷診斷、目標補充拍攝等功能具有切實(shí)需求。

為解決這些問(wèn)題，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團自主研發(fā)了輸變電巡檢識別分析系統并于今年5月正式上線(xiàn)應用。該系統基于人工智能深度學(xué)習算法模型、復雜環(huán)境下圖像處理修復技術(shù)等，可實(shí)現復雜情況下多目標缺陷的精準研判。針對輸電線(xiàn)路、變電站電力設施設備的本體、通道、基礎等巡檢目標，該系統建立異物、絕緣子、導地線(xiàn)等9大類(lèi)20余個(gè)缺陷識別算法成熟模型，并多次在巡檢圖像識別技術(shù)驗證比賽中獲獎。

輸變電巡檢識別分析系統可將輸電線(xiàn)路、變電站巡檢作業(yè)過(guò)程中采集的圖像數據，實(shí)現智能化缺陷發(fā)現及標注，提升電力巡檢工作效率；將前期少數人集中檢索缺陷方式，轉變?yōu)闄C器代人方式，通過(guò)人機互動(dòng)持續不斷訓練，優(yōu)化深度學(xué)習算法，實(shí)現由人工標注向全面人工智能識別標注轉變。

人工智能輸變電巡檢識別分析系統可有效為一線(xiàn)電力巡線(xiàn)人員減負。以眉山供電公司為例，巡線(xiàn)員每月對所轄線(xiàn)路至少巡視一次，有時(shí)月度巡線(xiàn)距離達到100千米，人均維護長(cháng)度39.76千米，而且人眼識別誤判率較高。應用該系統后，故障識別率得到極大提升。

“應用系統后，巡線(xiàn)壓力會(huì )減小很多，主要是識別率會(huì )提高，不再需要我們進(jìn)行人工判斷，此外人工巡線(xiàn)距離會(huì )減少三分之一。”陳昌榮說(shuō)，未來(lái)他們會(huì )擴大輸變電巡檢識別分析系統的應用范圍。

截至今年7月底，四個(gè)試點(diǎn)省公司共上傳2萬(wàn)余張各類(lèi)照片，針對鳥(niǎo)巢、絕緣子自爆、通道塔吊吊車(chē)、煙霧山火等識別率超過(guò)90%；飄浮異物、防震錘滑移、螺栓缺銷(xiāo)子、均壓環(huán)傾斜、導線(xiàn)斷股等識別率超過(guò)70%。

產(chǎn)學(xué)研合作

推動(dòng)人工智能成果轉化與應用

2019年，國家電網(wǎng)有限公司在經(jīng)營(yíng)區全面應用推廣直升機、無(wú)人機和人工巡檢相互協(xié)同的輸電線(xiàn)路新型巡檢模式，為電力巡檢提供重要技術(shù)手段。隨著(zhù)無(wú)人機巡檢里程與采集輸電線(xiàn)路信息量的增加，如何有效、快速地進(jìn)行輸電線(xiàn)路信息采集以及缺陷類(lèi)型的識別與定位，成為智能巡檢亟需解決的問(wèn)題。

“公司公布的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設方案中，第55項重點(diǎn)工作任務(wù)就是開(kāi)展人工智能基礎支撐能力建設，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團在此方面已開(kāi)始積極布局。”該集團人工智能博士韓濤說(shuō)?；跀祿寗?dòng)的電力人工智能技術(shù)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，并將成為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設的重要基礎。

2016年2月，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團組建圖像深度識別技術(shù)攻關(guān)團隊；2017年5月，國家電網(wǎng)公司人工智能實(shí)驗室掛牌成立；2018年7月，聚焦人工智能的楊善林院士工作站落地。近年來(lái)，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團持續加大科研力量投入，推動(dòng)輸變電巡檢識別分析系統研發(fā)落地。

截至今年6月底，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團已成功構建基于快速區域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法、單階段快速目標檢測算法等6類(lèi)算法模型庫，形成9大類(lèi)20余個(gè)算法識別模型，部分識別模型達到國內行業(yè)領(lǐng)先水平。目前，輸變電巡檢識別分析系統已獲得15余項發(fā)明專(zhuān)利、軟件著(zhù)作權，并有核心期刊相關(guān)論文3篇。

國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團將繼續開(kāi)展人工智能技術(shù)攻關(guān)，與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、科大訊飛等高校、科研機構合作，建立橫跨人工智能硬件、算法、技術(shù)、應用、服務(wù)的完整生態(tài)系統，應用深度學(xué)習算法、圖像識別、智能語(yǔ)音、AR/VR等多項應用專(zhuān)利技術(shù)，促進(jìn)人工智能成果轉化和應用，助力“三型兩網(wǎng)”建設。