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輸電巡檢步入智能化新時代

輸電巡檢步入智能化新時代

1、國網山東電科院輸電線路可視化遠程巡檢 開啟智能運檢新時代

截至日前,國網山東省電力公司輸電線路可視化監拍裝置安裝突破5.2萬套,日產生圖片量超過80萬張,2019年以來利用人工智能圖像處理技術累計發現緊急通道隱患900余處。國網山東電科院研發的基于泛在電力物聯思路的輸電線路可視化遠程巡檢成果取得了顯著的應用效果。

加強頂層設計實現統籌管理

線路走廊“點多、線長、面廣”,以“人防”為主的單一人工巡線模式,難以及時發現并消除通道隱患;傳統視頻監控裝置傳統視頻監控方式安裝難、價格貴、壽命短,需要人工24小時盯防,又難以規模化推廣應用。

“如何有效地進行線路防護,使通道隱患能夠做到看得見、盯得牢、防得住呢?”面對這個難題,2016年1月,國網山東電力設備部提出了“用信息化、智能化的手段,打造輸電線路可視化”的工作思路。同時,國網山東電科院成立可視化建設項目組,他們始終堅持“統籌管理、創新技術、服務一線”。

在項目實施中,該院嚴把設備質量關,制定實時接入率、裝置有效率和裝置完好率三大指標,2016年至今,全省輸電線路可視化監拍裝置實時接入率一直保持在95%以上。該院組織制定了《國網山東省電力公司架空輸電線路可視化管理應用手冊》,打造了技術、監控及隱患處置的“明白紙”,規范了架空輸電線路可視化建設及應用。

人工智能研發提升效率質量

目前,可視化監拍裝置已發展到具有夜視、遠程語音、聲光告警、就地識別的第三代,具備邊緣計算能力。山東電網共安裝可視化監拍裝置5.2萬套,其中第三代安裝1.2萬套,實現了“三線兩點”——特高壓/跨區線路、保電線路、山區線路,外破隱患點、三跨點,五個全可視。5.2萬套裝置年產生圖片1億8000萬張,人工逐一查看,不眠不休需要92人年。如何在海量照片中快速精準識別出的隱患和缺陷,成為新研究課題。

2018年2月,該院攻克了基于深度學習的通道隱患圖像智能識別難題,實現了通道隱患圖像智能識別全面落地應用。樣本容量是基礎,通過廣泛收集缺陷圖片,精細標注,他們歷時18個月,建成了15萬張典型通道隱患和本體缺陷樣本庫,標注數量達到50萬處。算法模型是核心,通過對5種深度學習框架和6種目標檢測算法,長達6個月的反復測試和驗證,他們構建了初步識別算法模型,在山東17地市和省檢修公司部署應用。“我們算法模型進行了8輪升級迭代,現在把大型施工機械等重點隱患識別準確率從40%提升到95%,煙火和導地線異物識別準確率從30%提升到90%。”該院項目負責人李程啟介紹說,“全省需人工確認圖像數量由原來的日均50萬張縮減到僅5萬張,人工判圖工作量減少了90%。”


為進一步促進智能圖像識別技術在輸電專業中的落地應用,該院組織全國共33家高校、科研單位及廠商開展了為期兩周的“通道可視化圖像識別技術驗證”,總結形成了非常好的經驗和做法,進一步提升了圖像識別的智能化水平。

微信預警推送方便一線應用

如今,手機是大家使用最方便的工具,如果能讓一線員工使用手機及時掌握輸電線路的狀況,這必將大大提高輸電線路可視化建設的應用效率。


2017年6月,國網山東電科院技術人員開發了通道隱患微信預警推送功能。將隱患信息發送至線路運維人員手機微信或APP,實現了數據圖像“外網安全接入,內網監控應用,微信預警推送”。“輸電線路可視化遠程巡檢系統運行至今,未發生過一起信息安全事件。”該院技術人員鄭文杰驕傲地說,“在2018年公安部組織的國家網絡安全專項攻防演習中,該系統作為一直運行的信息化系統,經受住了由126名國內頂級網絡專家組成的‘國家隊’的攻擊。”

8月31日,該系統發現了500千伏川泰Ⅰ線有一處輕微煙火,立即發出了微信預警,當地的工作人員迅速趕到現場進行了蹲守防護,保障了線路安全。“與此同時,我們也收到了電網輸變電設備防災減災國家重點實驗室發來的預警信息。”李程啟介紹說,“這說明我們的系統洞察隱患相當靈敏,輸電線路在這樣的防護下越來越安全了。”


再不用“跑斷腿”實現質的提升


目前,國網山東電力18家單位均建成可視化監控室,實現了通道隱患的全面監視,預警信息全天24小時實時推送,使線路巡視完成了由“跑斷腿、巡不到、防不住”到“坐著看、日十巡、盯的牢”的質的提升。同時,預警圖像已經接入到國網總部運檢管控平臺

人工圖像智能識別技術應用以來,累計發現并消除施工外破隱患和本體缺陷1000余處,外破跳閘次數分別同比降低了44%。該應用成效在國網系統內同類科研成果堪稱最好。運維模式實現了人防到技防的轉變,極大提升了線路防護水平,在峰會保電、迎風度夏期間提供了重要保障。

“輸電線路可視化防護關鍵技術及應用”獲2018年度山東電力科技進步獎一等獎;牽頭編制了國網企標《輸電線路通道智能監拍裝置技術規范》,并完成報批。該成果還在國家電網有限公司2019年年中工作會議上,入選了泛在電力物聯網建設最佳實踐案例。

從“人巡”到“機巡”,從“地面巡視”到“空、天、地”多維立體巡檢,從“人眼判圖”到“機器識圖”,泛在電力物聯網開啟了智能運檢新時代。

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