電網(wǎng)發(fā)展“走新” 創(chuàng)新碩果“走心”

文／圖_陳亞寧 王勝丹

隨著電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)快速增長，我省已形成了“無人機(jī)巡線+激光雷達(dá)掃描+數(shù)據(jù)處理分析+數(shù)據(jù)應(yīng)用與可視化展示”的智能巡檢業(yè)務(wù)模式，對提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性以及運(yùn)行效率具有重要意義。智能化巡檢效果如何？智能化巡檢還將如何發(fā)展？帶著這樣的疑問，筆者跟隨國網(wǎng)濮陽供電公司電網(wǎng)運(yùn)維人員走進(jìn)一線，近距離體驗了“走心”的創(chuàng)新工作如何助力電網(wǎng)持續(xù)“走新”。

前不久，筆者聯(lián)系到國網(wǎng)濮陽供電公司“1+4勞模工作室”的創(chuàng)新達(dá)人盛從兵，成為其工作室一名臨時隊員，參與最近新技術(shù)研發(fā)工作?！?+4勞模工作室”融合勞動模范、員工創(chuàng)新、志愿服務(wù)、技術(shù)引領(lǐng)、青工培育為一體，成員涵蓋輸變配等多個專業(yè)，先后被評為河南省勞模創(chuàng)新工作室、國家電網(wǎng)有限公司創(chuàng)新示范點和全國工人先鋒號，其附屬的“輸電線路智能巡檢新技術(shù)應(yīng)用實驗室”，是國網(wǎng)河南省電力公司設(shè)置在市公司層面的六個實驗室之一，也是唯一以無人機(jī)智能巡檢為主要研究方向的實驗室。近年來，他們開展科技創(chuàng)新，獲國家專利17項，獲各級各類表彰4項，申報河南省科技進(jìn)步獎1項，多項創(chuàng)新成果位居全省前列。

“現(xiàn)在我省大多數(shù)市都已普及無人機(jī)巡檢作業(yè)。”盛從兵先向筆者科普了當(dāng)前的電網(wǎng)運(yùn)維現(xiàn)狀，“但是輸電線路都分布于野外，地理環(huán)境復(fù)雜，目前的無人機(jī)作業(yè)水平既無法滿足智能運(yùn)檢發(fā)展要求，也無法滿足精益化管理要求，再加上飛行環(huán)境越來越復(fù)雜，逐漸制約了無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展和安全。”

“我們有什么新的發(fā)展方向，能解決你說的巡檢難題嗎？”筆者疑惑地問?！翱梢匀谌胛锫?lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，全面推進(jìn)無人機(jī)智能巡檢技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)線路巡檢模式由人工巡檢為主向以無人機(jī)為主的協(xié)同自主巡檢模式轉(zhuǎn)變，持續(xù)提升輸電智能運(yùn)檢水平?！笔谋f。

雖然這個問題他早已有深入研究，但是筆者更疑惑了，復(fù)雜的工序和抽象的術(shù)語，讓人聽得云里霧里。

“別著急，跟一遍自然就懂了?！笔谋闯龉P者的困惑。下午，他與無人機(jī)班組隊員一起帶筆者來到220千伏澶仲線某處桿塔下，開展一次無人機(jī)自主飛行巡檢作業(yè)。隨著飛手一鍵啟動開關(guān)，無人機(jī)自動起飛、自動巡檢、自動返回，動作行云流水一氣呵成。

“為解決手動飛行無人機(jī)受操作人員能力影響的問題，我們引入無人機(jī)RTK定位技術(shù)與視覺導(dǎo)航技術(shù)深度融合技術(shù)，對輸電線路進(jìn)行全自主巡檢，主要依托基于點云的航線規(guī)劃及智巡App，基于三維點云的精細(xì)化航線規(guī)劃軟件主要實現(xiàn)桿塔精細(xì)化巡檢的無人機(jī)自主航線規(guī)劃，實現(xiàn)精細(xì)化的全自主飛行，不需要飛手任何干預(yù)，無人機(jī)（配合RTK定位功能）可實現(xiàn)自主起降、自主調(diào)云臺、自主按航線飛行?！?/p>

“多長時間能巡完一基桿塔？”筆者問。

“很快，15分鐘就能飛完一個架次?！?/p>

“這種智能巡檢還有什么優(yōu)勢？”

“好處多得很！”盛從兵迅速回應(yīng)，“通過自主高精度繞塔巡視技術(shù)，減少了人工操作無人機(jī)拍攝圖片的隨意性，實現(xiàn)了智能巡檢，通過建立基于AI技術(shù)的無人機(jī)機(jī)載的巡檢圖像智能識別前端系統(tǒng)模型，結(jié)合遠(yuǎn)程寬帶無線數(shù)據(jù)的實時傳輸技術(shù)和無人機(jī)巡檢影像實時識別技術(shù)，提高了無人機(jī)巡檢及缺陷識別效率，截至9月份，我們就完成全部220千伏線路的2875余基桿塔本體精細(xì)化巡視，拍攝了近5萬張圖片，發(fā)現(xiàn)缺陷1800余處，已全部處理完畢?！?/p>

筆者聽后大吃一驚，不禁感嘆智能巡檢技術(shù)的高效快捷。不過隨即又有一個問題涌上心頭：拍攝那么多張照片，后臺能及時處理這些海量的數(shù)據(jù)嗎？

“一開始確實很慢，甚至需要人工檢索判斷缺陷。”盛從兵啞然一笑道，“不過目前我們研發(fā)了兩套應(yīng)用技術(shù)：基于AI前端識別技術(shù)和基于后臺的巡檢圖像智能識別系統(tǒng)，這讓我們的圖像處理能力得到了極大提升?！?/p>

說話間，工作室隊員從車上抬下一架無人機(jī)，奇怪的是，在機(jī)頭上加載了一個10厘米見方的“黑盒子”。

“這就是我們新應(yīng)用的 AI輔助拍照模塊，數(shù)據(jù)在哪里被采集就在哪里被分析，目標(biāo)鎖定及缺陷分析的過程直接在巡線作業(yè)過程中內(nèi)部完成即可，然后將分析結(jié)果上傳到中心服務(wù)器，便于我們及時發(fā)現(xiàn)問題?！?/p>

實時巡檢、實時分析、實時傳輸數(shù)據(jù)，“這簡直是個魔法盒??！”筆者拿起這個模塊在手中掂量，小巧、重量輕是最明顯的感覺。

“這個計算模塊基于國內(nèi)外高算力AI芯片打造，滿足低功耗、高精度實時目標(biāo)檢測、分析需求，可以說地形越復(fù)雜，越有它的用武之地?！笔谋a(bǔ)充說。

“這個黑科技果然有獨特之處，不過小型無人機(jī)拍攝照片后如何快速識別缺陷呢？”經(jīng)驗告訴筆者，小型無人機(jī)可沒有這么大的升力，這個計算模塊雖然不沉，但是對于小無人機(jī)來說馱起來還是很危險的?！?+4勞模工作室”有16架小無人機(jī)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量依然很驚人。

“你觀察得還挺細(xì)的，不錯！”盛從兵稱贊筆者，“咱們不是還有一套巡檢圖像智能識別系統(tǒng)嗎？這個系統(tǒng)就能解決你的疑問了。它支持巡檢常見的9大類50多個小類的缺陷識別，初始模型平均識別準(zhǔn)確率85%以上，強(qiáng)大的自主學(xué)習(xí)能力還會使識別準(zhǔn)確率持續(xù)提升。最棒的是，系統(tǒng)依據(jù)分析結(jié)果，能為相關(guān)部門提供輸電線路圖像分析可視化服務(wù)，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，提升電網(wǎng)安全生產(chǎn)水平?！?/p>

“AI處理自動化、AI應(yīng)用云、AI飛行自動化……更多的應(yīng)用場景在等待我們?nèi)パ芯?、發(fā)展、創(chuàng)新。”在回去的路上，盛從兵對未來電網(wǎng)發(fā)展充滿了暢想。