基于AI+IOT技術(shù)智能巡檢策略的探討

魏存金 趙鋒

摘要：目前，變電站巡檢工作主要采用人力、智能巡檢機(jī)器人、視頻監(jiān)控等方式，巡檢手段豐富但效率較低，且未有效解放人力資源。本文敘述一種全新的巡檢方式，達(dá)到解放人力資源、提高巡視效率的目的。

關(guān)鍵詞：智能巡檢;視頻監(jiān)控;AI+IOT技術(shù)

1 前言

變電站巡檢工作從最初的人工巡檢、巡更巡檢，發(fā)展到現(xiàn)在的視頻巡視、機(jī)器人巡檢有著漫長(zhǎng)的歷史。目前，最可靠、最主流的方式仍是人工巡檢。根據(jù)2015年國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》分析，到2020年我國(guó)變電站數(shù)量將從現(xiàn)有的2萬(wàn)座增加到3萬(wàn)座，這意味著變電站智能巡檢領(lǐng)域有著百億級(jí)的龐大需求市場(chǎng)。

由于我國(guó)在機(jī)器人技術(shù)水平、實(shí)用化程度方面均較落后，機(jī)器人智能巡檢成本極高、性價(jià)比低、盲區(qū)多，市場(chǎng)化前景不佳。國(guó)網(wǎng)最新布置的平臺(tái)型的視頻巡檢系統(tǒng)，大都采用高性能的前端采集設(shè)備，系統(tǒng)架構(gòu)比較成熟，但缺少端、邊、網(wǎng)、云整體泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)處理能力。故本文就一種新型的基于AI+IOT技術(shù)智能巡檢策略進(jìn)行深入探討。

2 巡檢現(xiàn)狀

當(dāng)前變電站巡檢工作主要采用人力、巡檢機(jī)器人、視頻監(jiān)控結(jié)合的方式，巡檢手段豐富但效率較低，主要原因有三：

（1）人工巡檢困難多：站多人少，巡檢要求高，工作強(qiáng)度大。

（2）機(jī)器人巡檢性價(jià)比低：使用成本高昂，盲區(qū)眾多，設(shè)備異常識(shí)別不精準(zhǔn)、不全面，智能識(shí)別、預(yù)警能力薄弱。

（3）視頻監(jiān)控不智能：不具備智能化，無(wú)自主觀察細(xì)節(jié)、目標(biāo)追蹤、本地即時(shí)處理能力，實(shí)際應(yīng)用中仍需大量人力投入。

國(guó)網(wǎng)公司“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略對(duì)變電站巡檢工作質(zhì)量和效率提出更高要求，科學(xué)高效地完成變電站巡檢成為運(yùn)檢人員迫切的需要。

3 基于AI+IOT技術(shù)的新型智能巡檢方式

本課題通過(guò)深入研究，提出在現(xiàn)有視頻巡檢平臺(tái)上，融合AI+IOT技術(shù)建設(shè)端邊協(xié)同的變電站智能巡檢平臺(tái)的實(shí)施方案。方案實(shí)施后會(huì)使得變電視頻監(jiān)視智能化、聯(lián)動(dòng)化、體系化，通過(guò)端邊云協(xié)同響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)從圖像到視頻多業(yè)務(wù)的持續(xù)學(xué)習(xí)與迭代、巡視策略自主聯(lián)動(dòng)、準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)警，解決人工巡檢業(yè)務(wù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、管理復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)高的難點(diǎn)問(wèn)題。

（1）流程上，涵蓋數(shù)據(jù)管理（生成、采集、標(biāo)注）、識(shí)別預(yù)警（識(shí)別模型、協(xié)同復(fù)查、預(yù)警分析）、部署交互（在線迭代、敏捷部署、便捷交互）。

（2）功能上，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)自主觀察、目標(biāo)追蹤、動(dòng)態(tài)識(shí)別、多智能端協(xié)同復(fù)查。

（3）載體上，實(shí)現(xiàn)智能感知、邊緣計(jì)算、云中心的體系化聯(lián)動(dòng)，由單點(diǎn)智能向體系智能演進(jìn)。

本課題的研究具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）端邊協(xié)同、體系聯(lián)動(dòng)

擺脫傳統(tǒng)信息系統(tǒng)和智能業(yè)務(wù)的單點(diǎn)智能局限，以端邊云協(xié)同的智能處理架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)AI+IOT技術(shù)在變電巡檢場(chǎng)景下的各層協(xié)同聯(lián)動(dòng)。在算力支持、應(yīng)用部署、模型發(fā)布、性能與時(shí)延等維度上，端邊云各自發(fā)揮特長(zhǎng)能力、動(dòng)態(tài)配合，合理匹配系統(tǒng)級(jí)資源，大幅提升智能業(yè)務(wù)處理效率、效能。

（2）自主智能、少人干預(yù)

傳統(tǒng)智能業(yè)務(wù)更多集中于單個(gè)環(huán)節(jié)、單點(diǎn)決策。本項(xiàng)目廣泛采用多任務(wù)觸發(fā)、預(yù)警動(dòng)作、多智能體協(xié)同等聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，在巡檢全業(yè)務(wù)流程上實(shí)現(xiàn)智能自主化、減輕人員干預(yù)動(dòng)作，有效提升管理運(yùn)行效率和極大節(jié)約人財(cái)物等資源成本。

（3）全鏈打通、持續(xù)演進(jìn)

從數(shù)據(jù)生成、采集、標(biāo)注、到學(xué)習(xí)訓(xùn)練、場(chǎng)景化評(píng)測(cè)部署、應(yīng)用反饋，形成智能視覺(jué)業(yè)務(wù)的全鏈條閉環(huán)，同時(shí)以上各環(huán)節(jié)直接在應(yīng)用場(chǎng)景建立并完成，使智能視覺(jué)業(yè)務(wù)真正具有落地的生命力和可持續(xù)演進(jìn)迭代的基礎(chǔ)

4 結(jié)語(yǔ)

本課題可以在國(guó)網(wǎng)公司各電壓等級(jí)的變電站、有視頻監(jiān)控條件的線路上實(shí)施，使得變電視頻監(jiān)視智能化、聯(lián)動(dòng)化、體系化，通過(guò)端邊云協(xié)同響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)從圖像到視頻多業(yè)務(wù)的持續(xù)學(xué)習(xí)與迭代、巡視策略自主聯(lián)動(dòng)、準(zhǔn)確及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)警，解決人工巡檢業(yè)務(wù)勞動(dòng)強(qiáng)度大、管理復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題。