人工智能AI在缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用研究

國(guó)網(wǎng)湖北送變電工程有限公司 曾 忱 郭 勇 段 煉

在當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)在各種的缺陷檢測(cè)中得以廣泛應(yīng)用，尤其是在輸電線路的缺陷檢測(cè)中，更是發(fā)揮著十分顯著的優(yōu)勢(shì)。將人工智能AI應(yīng)用到輸電線路的缺陷檢測(cè)中，可有效解決傳統(tǒng)人工檢測(cè)中的時(shí)間限制、空間限制以及各種人為因素導(dǎo)致的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)輸電線路運(yùn)維效果的顯著提升?；诖?，本文就對(duì)人工智能AI技術(shù)在輸電線路缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以保障輸電線路缺陷檢測(cè)質(zhì)量的提升。

在以人工智能AI為基礎(chǔ)的缺陷識(shí)別與分析軟件中，識(shí)別和檢驗(yàn)算法有很多，針對(duì)不同種類的線路部件，對(duì)于相位標(biāo)志牌，區(qū)分兩種形狀，采用了兩種不同的算法。因此，在檢測(cè)控制區(qū)域設(shè)定了單選框形式的檢測(cè)控制按鈕，針對(duì)不同的線路部件，選擇對(duì)應(yīng)的按鈕，即可調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。這樣就可以對(duì)全塔、全線和整個(gè)的輸電線路通道實(shí)現(xiàn)24h的實(shí)時(shí)巡檢，并及時(shí)將線路缺陷信息自動(dòng)傳遞給后臺(tái)，顯著提升輸電線路的運(yùn)維效率，保障整個(gè)輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在具體的輸電線路缺陷巡檢過(guò)程中，電力企業(yè)一定要加強(qiáng)對(duì)人工智能AI技術(shù)的應(yīng)用。

1 人工智能AI在輸電線路缺陷巡檢中的主要技術(shù)內(nèi)容應(yīng)用

在人工智能AI輸電線路缺陷巡檢軟件系統(tǒng)中，前端裝置的主要組成部分包括圖像采集裝置和數(shù)據(jù)傳輸裝置，首先通過(guò)若干臺(tái)圖像采集裝置對(duì)圖像信息或視頻信息進(jìn)行采集，然后借助于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸裝置將采集到的信息上傳到系統(tǒng)后臺(tái)的AI管理系統(tǒng)內(nèi)。在接收到這些信息之后，AI管理系統(tǒng)將會(huì)立即進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與處理，通過(guò)智能運(yùn)算、缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)建立、大數(shù)據(jù)分析、圖像識(shí)別與分析等的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)巡檢報(bào)告的自動(dòng)生成，并定期對(duì)輸電線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估，讓輸電線路的故障隱患得到主動(dòng)防御。

在該系統(tǒng)的客戶端，用戶可以借助于PC端、手機(jī)APP以及微信平臺(tái)等來(lái)下載、儲(chǔ)存、查看和回放相應(yīng)的數(shù)據(jù)圖像或視頻。因?yàn)榍岸说膱D像和視頻采集裝置主要借助于APN專用網(wǎng)絡(luò)或者是4G/5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的形式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)無(wú)人機(jī)自主巡檢采集或輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置采集，應(yīng)用多種數(shù)據(jù)融合的方式進(jìn)行前端數(shù)據(jù)的采集作業(yè)。

考慮到大多數(shù)在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集裝置都在野外工作，所以在電力供應(yīng)方面，可以通過(guò)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣不僅可以讓各個(gè)裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障停電的情況下依然能夠正常運(yùn)行，同時(shí)也可以有效避免裝置應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的干擾，并達(dá)到良好的節(jié)能環(huán)保效果。

2 人工智能AI軟件系統(tǒng)在輸電線路缺陷巡檢中的數(shù)據(jù)流布局分析

在人工智能AI輸電線路缺陷巡檢軟件系統(tǒng)中，其后臺(tái)管理采用的是當(dāng)今先進(jìn)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)“大中臺(tái)”構(gòu)架設(shè)計(jì)思想，且對(duì)后臺(tái)的管理與服務(wù)提出了更高要求。其主要的應(yīng)用目的就是保障所有輸電線路巡檢數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。在所有的前端分布式設(shè)備中，數(shù)據(jù)類型的設(shè)備都得到了統(tǒng)一的分析與處理，但是對(duì)于前端具有較大數(shù)據(jù)量且需要智能分析與處理的設(shè)備數(shù)據(jù)，則是通過(guò)端處理之后再將其處理結(jié)果以視頻或者是圖像的形式上傳到其他的AI設(shè)備中，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度運(yùn)算。對(duì)于所有輕量級(jí)別的數(shù)據(jù)，可借助于采集與傳輸設(shè)備在后臺(tái)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一處理。通過(guò)這樣的形式，便可以讓所有的設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)以及智能化的處理。

在該系統(tǒng)中，主要的結(jié)構(gòu)和功能包括以下幾個(gè)方面：①前端監(jiān)測(cè)設(shè)備：主要的功能是采集前端設(shè)備的數(shù)據(jù)。②智能信號(hào)牌：主要的功能是對(duì)設(shè)備當(dāng)前所處地理位置的GPS信息進(jìn)行記錄，并對(duì)欠點(diǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的控制，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)智能化信息處理，最后再借助于APN專用網(wǎng)絡(luò)或者是4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸I軟件系統(tǒng)的后臺(tái)。③監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：主要的功能是對(duì)智能桿號(hào)牌中傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺(tái)處理，包括直接數(shù)據(jù)和間接數(shù)據(jù)，其中直接數(shù)據(jù)屬于告數(shù)據(jù)，間接數(shù)據(jù)屬于告警信號(hào)以及普通的狀態(tài)數(shù)據(jù)。④缺陷數(shù)據(jù)：主要功能是分析間接數(shù)據(jù)，并將直接數(shù)據(jù)納入到故障數(shù)據(jù)范圍內(nèi)來(lái)及時(shí)進(jìn)行處理。⑤缺陷處理方案：主要的功能是通過(guò)智能分析的方式來(lái)給出相應(yīng)的處理方案，包括需要維修的地點(diǎn)、需要的維修工具以及需要的維修時(shí)間，尤其是維修時(shí)間方案，可以為后期的統(tǒng)計(jì)和績(jī)效管理提供足夠便利。⑥委派單：主要的功能是委派單生成，其中的任務(wù)管理主要包括對(duì)外出工作人員的管理以及績(jī)效考核，如果故障點(diǎn)位置的交通不便，也可以提出用車申請(qǐng)。⑦實(shí)際處理方案填寫(xiě)：主要的功能是對(duì)實(shí)際發(fā)生的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行上傳，其中包括故障的具體類型、圖片、擬定的解決方案、納入到缺陷庫(kù)之后的完善數(shù)據(jù)類型等。

3 人工智能AI在輸電線路缺陷巡檢中的具體應(yīng)用分析

將人工智能AI軟件系統(tǒng)應(yīng)用到輸電線路的缺陷巡檢中，不僅可以對(duì)整個(gè)的輸電線路實(shí)現(xiàn)不間斷的監(jiān)測(cè)和巡檢，同時(shí)也可以讓整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行得到良好管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電線路的運(yùn)行異常，并使其得到及時(shí)解決，可最大限度避免輸電線路故障的發(fā)生，保障輸電線路正常運(yùn)行。在本次所研究的人工智能AI輸電線路缺陷巡檢系統(tǒng)的具體應(yīng)用中，采用無(wú)人機(jī)對(duì)輸電線路數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過(guò)人工智能AI系統(tǒng)控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行待測(cè)線路的巡檢，在此過(guò)程中，無(wú)人機(jī)會(huì)將現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)信息以圖像或視頻的方式記錄下來(lái)，然后上傳給人工智能AI系統(tǒng)，再通過(guò)人工智能AI系統(tǒng)對(duì)其分析和處理。在此類巡檢軟件系統(tǒng)的具體應(yīng)用中，主要的功能包括以下幾個(gè)方面：

3.1 通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)輸電桿塔部件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

在通過(guò)人工智能AI軟件系統(tǒng)進(jìn)行輸電桿塔部件的實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)程中，主要通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)桿塔部件的具體情況進(jìn)行拍攝，然后按照實(shí)際要求將各個(gè)桿塔部件的現(xiàn)場(chǎng)照片定時(shí)傳輸給人工智能AI系統(tǒng)的后臺(tái)。后臺(tái)的運(yùn)維人員可以通過(guò)PC端或者是手機(jī)等的智能終端來(lái)查看這些照片，讓輸電桿塔部件的實(shí)際情況可以得到實(shí)時(shí)獲取。

3.2 對(duì)前后通道以及外力點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控

在通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行輸電線路前后通道以及外力點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控過(guò)程中，借助于無(wú)人機(jī)的拍攝設(shè)備，可對(duì)其具體情況進(jìn)行照片或者是視頻的拍攝。同時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)實(shí)際要求來(lái)定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控實(shí)拍照片的推送。在此過(guò)程中，運(yùn)維技術(shù)人員的電腦或者是手機(jī)終端將會(huì)發(fā)出相應(yīng)的消息推送提醒，使其通過(guò)電腦或手機(jī)即可查看前后通道以及外力點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

3.3 對(duì)微信端進(jìn)行管理

在該軟件系統(tǒng)的微信管理中，可借助于手機(jī)微信來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)視頻的實(shí)時(shí)查看，以此來(lái)實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息。同時(shí)，管理員也可以將后臺(tái)的報(bào)表記錄和報(bào)警記錄導(dǎo)出。

在通過(guò)人工智能AI軟件系統(tǒng)進(jìn)行輸電線路缺陷巡檢的過(guò)程中，借助于無(wú)人機(jī)拍攝的形式，可以將傳統(tǒng)輸電線路巡檢中關(guān)鍵區(qū)段內(nèi)桿塔、絕緣子、導(dǎo)線、地線、金具等部件以及前后通道狀況以圖像或視頻的形式清晰地記錄下來(lái)，讓傳統(tǒng)的人工檢測(cè)困難問(wèn)題得以有效解決，以此來(lái)進(jìn)行的輸電線路及通道運(yùn)行狀況準(zhǔn)確檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)管理覆蓋率的顯著提升，且有著非常明顯的巡檢效果，能夠在關(guān)鍵的線路以及高危桿塔中發(fā)揮出良好的使用效果。在具體巡檢過(guò)程中，主機(jī)會(huì)對(duì)從無(wú)人機(jī)傳輸來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備視頻信息和圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，如果發(fā)現(xiàn)了異常情況，主機(jī)便會(huì)將預(yù)警信息自動(dòng)上傳給服務(wù)后臺(tái)。在服務(wù)后臺(tái)接收到預(yù)警信息之后，便會(huì)二次進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，然后對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，并實(shí)現(xiàn)報(bào)表的生成。接下來(lái)會(huì)將預(yù)警信息和相應(yīng)的報(bào)表通過(guò)微信形式發(fā)送給管理員，使其對(duì)異常情況做到及時(shí)了解與及時(shí)處理。

3.4 對(duì)后臺(tái)管理平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化

在通過(guò)無(wú)人機(jī)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圖像或視頻信息的采集之后，設(shè)置在無(wú)人機(jī)內(nèi)的前端系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，然后將圖像和視頻等的這些處理結(jié)果上傳到AI后臺(tái)設(shè)備中做進(jìn)一步的算法處理。在對(duì)輕量級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與傳輸?shù)倪^(guò)程中，這些數(shù)據(jù)會(huì)在后臺(tái)得到統(tǒng)一處理，以此來(lái)保障全部設(shè)備的關(guān)聯(lián)性以及智能化的處理，提升整體管理平臺(tái)配置的靈活度和完整度。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，人工智能AI技術(shù)在當(dāng)今的輸電線路缺陷巡檢中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，該技術(shù)可以讓傳統(tǒng)輸電線路缺陷巡檢中的作業(yè)復(fù)雜、工作量大、危險(xiǎn)系數(shù)高等的諸多難題得以有效解決，進(jìn)一步提升輸電線路缺陷巡檢的效率與精度。同時(shí)，借助于人工智能AI軟件系統(tǒng)，也可以對(duì)巡檢人員無(wú)法到達(dá)的位置進(jìn)行巡檢，顯著提升巡檢的便捷性。因此，在當(dāng)今的輸電線路缺陷巡檢中，電力企業(yè)應(yīng)將人工智能AI技術(shù)及其軟件系統(tǒng)加以合理應(yīng)用，以此來(lái)全面提升輸電線路缺陷巡檢質(zhì)量，保障輸電線路的正常運(yùn)行，滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)于電力能源的實(shí)際需求，促進(jìn)電力行業(yè)的良好發(fā)展。