电网可视化技术创新成果报告
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1.1 输电线路可视化的量变和质变

——孙晓斌孙晓斌,国网山东省电力公司设备管理部输电处副处长,高级工程师,曾获山东电力省级青年岗位能手、山东省优秀青年岗位能手、跨区电网生产工作先进个人等荣誉称号,研究成果曾获国网公司科学进步奖一等奖、第十三届国家级企业管理现代化创新成果二等奖等奖项。

“向先进的生产力要效率”,这是解决传统行业运营成本高的制胜法宝,同样也适用于电力行业。2016年,国网山东省电力公司(以下简称国网山东公司)成功试点应用可视化监拍装置,实现了架空输电线路通道远程巡视替代人工现场查看。同年,在山东淄博供电公司输电工区,时任公司副总经理的张方正发出了“加大线路图像监控应用力度,实现线路可视化”的号召。国网山东公司可视化监拍正式步入高速发展的快车道,目前已基本实现输电线路通道巡视的人工替代。

1. 大胆做减法,提高覆盖率(率先量变)

时任淄博输电工区主任蒋涛(现任山东济宁供电公司副总经理)提出,架空输电线路穿越各种复杂地形,存在诸多通道隐患,易遭受外力破坏,导致跳闸停电事故发生,可视化监拍装置可有效解决这一问题。但可视化监拍装置要发挥作用,零星安装不行,必须规模化应用,规模化应用的前提是装置经济可靠,应对传统的视频监控装置大胆“做减法”。

传统的视频监控装置存在成本高、安装维护难及智能化程度低的问题,在缩减其功能的同时,也要提升其可靠性,并降低装置成本,为提高覆盖率奠定基础。

2. 积累大样本,实现智能化(量变促质变)

随着装置规模的不断增加和远程监控对拍照频次要求的不断提高,可视化监拍装置产生了海量图像。例如,国网山东公司安装9万套设备,每天产生近600万张图像,人工逐一查看图像判别隐患是一项十分艰巨的任务。

先期,为解决上述问题,采用传统图像处理技术,使用前后图像对比的方式,虽能解决部分问题,但误报量过高。2017年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,人工智能技术得到空前发展。同时人工智能图像识别技术也为通道可视化图像中的隐患识别带来了契机。积累数量庞大、数据均衡的通道图像样本库,不断提升可视化图像隐患识别能力,成为解决以往问题的关键。

3. 识别前端化,装置提质效(质反哺量)

通道隐患图像识别技术在服务器系统中的成熟应用,为前端识别奠定坚实的基础。2019年6月起,山东电力输电专业引进国内人工智能技术研发龙头——百度公司,并指导其与优质可视化装置供应商合作,联合研发前端识别算法模块,在不更换装置、不增加硬件成本,仅通过远程升级软件算法的情况下,实现有限硬件资源下的智能化改造和赋能。经过一年测试,可知其对装置功耗影响较小,在间隔5min拍照一次的情况下,系统运行稳定。应用“前端边缘计算+后台精准识别”的前后端双重识别路线,施工机械识别准确率达98%,同时,拍照频次由原来的1h缩短至5min。

4. 部署规模化,人工全替代(量质齐升)

国网山东公司现已安装可视化装置9万套,500kV及以上线路通道实现全可视,220kV线路可视化覆盖率达60%,并与发展、建设等部门联合行文,将监拍装置安装列入前期项目预算,纳入基建工程统一实施,可视化工作与线路主体工程同建设、同投运,保证持续稳定的投资,形成常态化制度保障。制定《架空输电线路智能运检管理指导意见》,国家电网有限公司成为首家将人工巡检周期由“1~3个月”延长到“3~6个月”的公司,真正减轻了一线人员的劳动强度。依托可视化监拍系统,建立包含省、市、县、属地化人员的责任体系,实行通道“网格化”管理,建立“20min巡视圈”制度,保证发现问题后能够及时到达现场并及时处理。

综上所述,国网山东公司输电可视化工作真正实现了“量质齐升,量变引发质变,质变解放人力”。