近年來，國網(wǎng)河北省電力有限公司聚焦人工智能技術(shù)基礎(chǔ)能力建設(shè)和規(guī)?；瘧?yīng)用，開展樣本管理及模型訓(xùn)練，拓展算力資源，健全數(shù)字化技術(shù)研究應(yīng)用體制機制，助力電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
河北電科院研發(fā)人員測試智能終端光學(xué)影像功能。齊錦濤 攝
今年秋收期間，由國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院研發(fā)的智能巡檢系統(tǒng)在衡水試點應(yīng)用。巡檢技術(shù)人員僅需一鍵操作，系統(tǒng)就能自動識別外力破壞、火災(zāi)隱患，將整體巡檢時間減少80%以上，保障線路運行安全。
面對能源革命和數(shù)字革命融合發(fā)展的浪潮，國網(wǎng)河北電力聚焦人工智能技術(shù)基礎(chǔ)能力建設(shè)和規(guī)模化應(yīng)用，依托人工智能模型訓(xùn)練與評估實驗室、物聯(lián)終端檢測技術(shù)實驗室等，積極開展樣本管理及模型訓(xùn)練，開發(fā)算力資源，健全數(shù)字化技術(shù)研究應(yīng)用體制機制，助力電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
夯基礎(chǔ) 筑牢人工智能應(yīng)用根基
樣本資源蘊含了諸多特征，是人工智能模型訓(xùn)練的基礎(chǔ)，更是模型能力的“試金石”。樣本的數(shù)量、模型的優(yōu)劣和算力的高低直接決定了人工智能應(yīng)用水平。國網(wǎng)河北電力把樣本、模型、算力等基礎(chǔ)能力作為發(fā)展人工智能應(yīng)用的前提，加快構(gòu)建人工智能運營體系。
采集海量樣本信息是人工智能技術(shù)應(yīng)用的第一步。輸電、配電、基建、安監(jiān)等領(lǐng)域是電網(wǎng)生產(chǎn)的重點，各類樣本資源豐富。2021年，國網(wǎng)河北電力人工智能模型訓(xùn)練與評估實驗室針對這些重點領(lǐng)域建立了樣本采集標(biāo)注體系，制訂采集策略，開發(fā)樣本自動采集接口，貫通樣本庫與業(yè)務(wù)系統(tǒng)、各類應(yīng)用，實現(xiàn)了樣本全面采集。該公司還自主研發(fā)樣本標(biāo)注工具，制訂樣本標(biāo)注規(guī)范，為全量入庫樣本打上數(shù)據(jù)標(biāo)簽，便于統(tǒng)一納管。
“截至10月底，我們已經(jīng)完成了100余萬份圖像樣本的統(tǒng)一納管和20余項重點領(lǐng)域人工智能模型的專項驗評任務(wù)，直接節(jié)約模型采購成本數(shù)百萬元，縮短專業(yè)場景人工智能應(yīng)用需求響應(yīng)用時60%。”國網(wǎng)河北電力人工智能模型訓(xùn)練與評估實驗室模型訓(xùn)練技術(shù)帶頭人劉良帥介紹。
有了大量的高質(zhì)量樣本，國網(wǎng)河北電力開展了數(shù)千次面向基建安監(jiān)風(fēng)險識別、輸配電線路通道及本體隱患識別、配網(wǎng)工程現(xiàn)場智慧化驗收等場景的人工智能模型訓(xùn)練，初步構(gòu)建了32類智能識別模型，其中配電線路絕緣子破損識別、煙霧山火識別、施工機械識別等6類智能識別模型已達到實用化水平。截至目前，6類智能識別模型已在雄安新區(qū)、石家莊、衡水等地試點應(yīng)用，輔助發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安全隱患千余例。
算力是人工智能技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。“通過搭建算力便捷共享的人工智能訓(xùn)練平臺等措施，我們?yōu)槿斯ぶ悄芊?wù)提供本地訓(xùn)練環(huán)境，實現(xiàn)了樣本收集、模型訓(xùn)練、模型部署全流程無縫銜接，加速了模型本地化迭代優(yōu)化速度，把模型平均訓(xùn)練迭代周期縮短了一半。同時，樣本在整個訓(xùn)練環(huán)節(jié)過程中不出內(nèi)網(wǎng)，充分保護了企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，規(guī)避了數(shù)據(jù)泄漏風(fēng)險。”劉良帥介紹。
強能力 把好智能終端入網(wǎng)關(guān)口
7月7日，在國網(wǎng)河北電力物聯(lián)終端檢測技術(shù)實驗室，智能監(jiān)拍裝置一體化檢測平臺對一套套可視化監(jiān)拍裝置進行一系列性能測試。檢測合格的裝置會應(yīng)用于電網(wǎng)運維工作。
隨著人工智能技術(shù)在電網(wǎng)各類業(yè)務(wù)中的推廣，智能可視化監(jiān)拍裝置、無人機等一系列智能終端在電網(wǎng)運維管理中的應(yīng)用也越來越多。智能終端的識別準(zhǔn)確率、響應(yīng)時間等成為影響實際應(yīng)用效果的重要指標(biāo)。而如何量化和驗證智能終端各項關(guān)鍵指標(biāo)，在國內(nèi)尚無太多經(jīng)驗可循。
國網(wǎng)河北電力從設(shè)備檢測環(huán)節(jié)入手，用有效的檢測手段確保智能終端質(zhì)量。該公司構(gòu)建智能監(jiān)拍裝置一體化檢測平臺，從建立全套動態(tài)更新標(biāo)準(zhǔn)測試集開始，完善模型驗評邏輯設(shè)計，自主研發(fā)模型自動化驗評功能模塊，結(jié)合先進的檢測裝置，實現(xiàn)了云邊視覺模型自動精準(zhǔn)驗評。2021年8月，國網(wǎng)河北電力智能監(jiān)拍裝置一體化檢測平臺正式投入使用。
經(jīng)過近兩年的發(fā)展完善，平臺已經(jīng)能夠?qū)χ悄芙K端的物理外觀、光學(xué)攝像、智能識別功能等6大類40余個小項進行檢測，先后完成了2萬余套智能終端的物資抽檢工作，排查發(fā)現(xiàn)存在缺陷的設(shè)備近千套。
“隨著智能終端的規(guī)?；瘧?yīng)用，在原有成果基礎(chǔ)上，我們將圍繞安全和效率，持續(xù)開展新技術(shù)、新裝備研究。”國網(wǎng)河北電力人工智能模型訓(xùn)練與評估實驗室負責(zé)人陳澤介紹。
重應(yīng)用 融合業(yè)務(wù)提升作業(yè)效率
以人工智能技術(shù)與電網(wǎng)業(yè)務(wù)深度融合為主線，國網(wǎng)河北電力堅持“技術(shù)+業(yè)務(wù)”雙牽頭模式，積極推動人工智能技術(shù)落地生效，在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)人工智能代人。
無人機巡線在電網(wǎng)運維中已得到廣泛應(yīng)用，但巡線過程大多還需要工作人員在現(xiàn)場操作。能不能用人工智能技術(shù)代替人，實現(xiàn)真正的現(xiàn)場無人的無人機巡檢?
9月20日，隨著技術(shù)人員按下啟動鍵，一架無人機從上百千米外的深州市10千伏邵甫線固定機巢自動起飛。2.5個小時后，無人機自主完成全線25.7千米線路和300余根電桿的精細化巡檢，共采集圖像1200余張，發(fā)現(xiàn)絕緣子破損等各類隱患20余處。
“這樣的線路需要每月例行巡檢一次，按照傳統(tǒng)的巡檢方式，單次巡檢至少需要2天。現(xiàn)在幾個小時就能完成一次巡檢，還不需要人員到現(xiàn)場控制無人機，太方便了。”深州市供電公司數(shù)字化全業(yè)務(wù)中心負責(zé)人王琛對試飛結(jié)果很滿意。
配電線路分支多，周邊環(huán)境、輸電線路環(huán)境存在較大差異，傳統(tǒng)的輸電線路無人機巡檢模式并不適用于配電線路巡檢。為探索低成本、高效率、更適用于配電線路的無人機巡檢技術(shù)，2022年3月以來，國網(wǎng)河北電力從通信傳輸、巡航控制、攝像調(diào)節(jié)、缺陷識別4個方面著手開展技術(shù)攻關(guān)。
“今年5月，我們在技術(shù)研發(fā)中融入了5G通信模組，打通了無人機與地面工作站的遠程通信通道，實現(xiàn)遠程實時接收無人機巡檢畫面，還可以讓操作人員根據(jù)巡檢畫面遠程操控?zé)o人機。同時，我們將配電線路隱患目標(biāo)模型與無人機底層控制算法深度融合，實現(xiàn)了無人機攝像云臺自動跟蹤識別、畫面目標(biāo)物自動精細化拍攝。”陳澤介紹，無人機掃描拍攝的高清圖像通過5G通信回傳至云端，再由人工智能平臺缺陷識別模型自動完成缺陷識別。
一系列的技術(shù)整合、突破，推動國網(wǎng)河北電力在國家電網(wǎng)有限公司率先實現(xiàn)了基于5G通信的無人機視覺智能飛行控制技術(shù)驗證。
近年來，國網(wǎng)河北電力推廣人工智能技術(shù)應(yīng)用，將其用于輸電線路異物檢測、未佩戴安全帽識別、配電線路本體缺陷識別等91個業(yè)務(wù)場景，支撐輸電可視化智慧巡檢、安全風(fēng)險管控、無人機微應(yīng)用等業(yè)務(wù)。截至10月底，該公司累計調(diào)用人工智能服務(wù)次數(shù)達2.2億次。(龐彥娟 姬艷鵬 齊錦濤)
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