近年來，國網(wǎng)河北省電力有限公司聚焦人工智能技術基礎能力建設和規(guī)模化應用，開展樣本管理及模型訓練，拓展算力資源，健全數(shù)字化技術研究應用體制機制，助力電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉型發(fā)展。
河北電科院研發(fā)人員測試智能終端光學影像功能。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研究院研發(fā)的智能巡檢系統(tǒng)在衡水試點應用。巡檢技術人員僅需一鍵操作，系統(tǒng)就能自動識別外力破壞、火災隱患，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基礎能力建設和規(guī)?；瘧?，依托人工智能模型訓練與評估實驗室、物聯(lián)終端檢測技術實驗室等，積極開展樣本管理及模型訓練，開發(fā)算力資源，健全數(shù)字化技術研究應用體制機制，助力電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉型發(fā)展。
夯基礎 筑牢人工智能應用根基
樣本資源蘊含了諸多特征，是人工智能模型訓練的基礎，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用水平。國網(wǎng)河北電力把樣本、模型、算力等基礎能力作為發(fā)展人工智能應用的前提，加快構建人工智能運營體系。
采集海量樣本信息是人工智能技術應用的第一步。輸電、配電、基建、安監(jiān)等領域是電網(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練與評估實驗室針對這些重點領域建立了樣本采集標注體系，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)務系統(tǒng)、各類應用，實現(xiàn)了樣本全面采集。該公司還自主研發(fā)樣本標注工具，制訂樣本標注規(guī)范，為全量入庫樣本打上數(shù)據(jù)標簽，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余項重點領域人工智能模型的專項驗評任務，直接節(jié)約模型采購成本數(shù)百萬元，縮短專業(yè)場景人工智能應用需求響應用時60%。”國網(wǎng)河北電力人工智能模型訓練與評估實驗室模型訓練技術帶頭人劉良帥介紹。
有了大量的高質量樣本，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練，初步構建了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應用的基礎。“通過搭建算力便捷共享的人工智能訓練平臺等措施，我們?yōu)槿斯ぶ悄芊仗峁┍镜赜柧毉h(huán)境，實現(xiàn)了樣本收集、模型訓練、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，把模型平均訓練迭代周期縮短了一半。同時，樣本在整個訓練環(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)泄漏風險。”劉良帥介紹。
強能力 把好智能終端入網(wǎng)關口
7月7日，在國網(wǎng)河北電力物聯(lián)終端檢測技術實驗室，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用于電網(wǎng)運維工作。
隨著人工智能技術在電網(wǎng)各類業(yè)務中的推廣，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)運維管理中的應用也越來越多。智能終端的識別準確率、響應時間等成為影響實際應用效果的重要指標。而如何量化和驗證智能終端各項關鍵指標，在國內(nèi)尚無太多經(jīng)驗可循。
國網(wǎng)河北電力從設備檢測環(huán)節(jié)入手，用有效的檢測手段確保智能終端質量。該公司構建智能監(jiān)拍裝置一體化檢測平臺，從建立全套動態(tài)更新標準測試集開始，完善模型驗評邏輯設計，自主研發(fā)模型自動化驗評功能模塊，結合先進的檢測裝置，實現(xiàn)了云邊視覺模型自動精準驗評。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)能夠對智能終端的物理外觀、光學攝像、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)存在缺陷的設備近千套。
“隨著智能終端的規(guī)?；瘧?，在原有成果基礎上，我們將圍繞安全和效率，持續(xù)開展新技術、新裝備研究。”國網(wǎng)河北電力人工智能模型訓練與評估實驗室負責人陳澤介紹。
重應用 融合業(yè)務提升作業(yè)效率
以人工智能技術與電網(wǎng)業(yè)務深度融合為主線，國網(wǎng)河北電力堅持“技術+業(yè)務”雙牽頭模式，積極推動人工智能技術落地生效，在更多領域實現(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?，F(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)務中心負責人王琛對試飛結果很滿意。
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，2022年3月以來，國網(wǎng)河北電力從通信傳輸、巡航控制、攝像調節(jié)、缺陷識別4個方面著手開展技術攻關。
“今年5月，我們在技術研發(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)巡檢畫面遠程操控無人機。同時，我們將配電線路隱患目標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驗證。
近年來，國網(wǎng)河北電力推廣人工智能技術應用，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)務場景，支撐輸電可視化智慧巡檢、安全風險管控、無人機微應用等業(yè)務。截至10月底，該公司累計調用人工智能服務次數(shù)達2.2億次。(龐彥娟 姬艷鵬 齊錦濤)
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