变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节,担负着电能量转换和电能重新分配的关键任务,因此变电站的安全对电网的安全运行起着举足轻重的作用。有数据显示,中国每年有上千座35千伏及以上等级新建变电站投入运行。设备的不断增加、运行情况的越来越复杂,使传统人工巡查的方式难以为继。因此,智能化成为大势所趋。
近日,国家电网公司2022年500千伏及以上变电站远程智能巡视系统专项检测合格产品公告正式发布,16家企业通过检测,江行智能参检产品位列其中。
这款产品有何特色?笔者采访了江行智能联合创始人、CEO庞海天博士。
中能传媒:远程智能巡视主要考核的是图像识别技术。您认为江行智能的“变电站远程智能巡视系统”最大的价值是什么?有何与众不同呢?
庞海天:江行智能“变电站远程智能巡视系统”可真正实现变电站“无人值守、集中监控”的目标。
首先该系统依托公司自主研发的边云协同架构。该架构具有良好的融合与扩展能力,支持海量设备接入、实时反馈控制及数字孪生;系统搭载了业界领先的为变电站量身打造的创新算法,实现了整个系统的自主可控,可提供全方位的立体巡视解决方案,并自动生成巡视报告,大大提高了变电站巡检效率、巡检质量和运行可靠性。
其次,该系统搭载了业界领先的创新算法。我们的研发人员依托服务电力行业前四十头部企业的丰富经验,深入一线调研众多变电站,采集了三十大类超百万现场样本,研发了一整套智慧变电站算法方案。
该套算法使用百万级别的表计数据、缺陷异常和开关转换等样本图片进行预训练,面向变电站中的表计读数、环境异常、外观缺陷、刀闸开合和分合储能五大类需求提供超过100种智能分析模型。结合简单易用的算法中心组件,为变电站提供丰富的标签组合、区域关联、时空交互等多种规则配置选项,可快速实现便捷准确的AI+巡视能力。
目前该系统已在湖北及甘肃等地的特高压站进行部署与应用,预计2022年每天单站巡检人力工作量至少减少150人次。
中能传媒:通过这套系统的人工智能算法,可以识别哪些作业缺陷?
庞海天:变电站场中的缺陷特征会极大的受天气、光照、拍摄设备和角度的影响。即便是同一台设备的同一种缺陷,也会伴随巡视时间变化呈现出不同的特征。例如,隔离开关的状态识别,受变电站设备背景复杂、易受到天气影响,会给隔离开关照片带来噪声干扰和光照变化,从而为算法识别带来巨大挑战。
江行智能将图像配准、设备识别、部件分割等多种算法有机组合,可有效规避上述干扰因素,可以对柜门未锁、地面油污、设备锈蚀等国网公司要求的26类缺陷进行准确识别。通过联动工单方式,发现缺陷即通知相关人员,同时对发现的问题进行溯源跟踪,可大大提升变电站的数字化管理能力。
中能传媒:这套系统如何实现适用变电站的表计读数呢?
庞海天:变电站因电压、地区、设备的差异会导致全站各类表计的量程、功能、读表方式存在差别。江行智能通过两大自有平台有效解决了表计读数算法适用问题。
首先,得益于表计识别算法的长期研发积累,IDEA智慧巡视平台在部署初期,通过配置中心对识别参数进行调整后,同类不同款新表计的读数识别误差可以降低至5%以内。
其次,我们使用AutoEdge算法训练平台对现场数据进行自迭代调优,可将所有接入表计的读数识别准确率提升至98%以上。
此外,变电站室外高压设备表计,如SF6气压表、避雷器动作次数指针表等,位置超过一人高、视线受影响,人工抄录表计读数比较困难。江行智能在数据采集阶段通过摄像机、无人机、机器人以及声纹采集装置开展室内/外联合巡检作业,采集变电站数据,并对数据进行智能分析,保证了精准识别表计读数,包括SF6气压表,避雷器泄露电流表,避雷器泄露次数表,变压器油温表,模拟液压表,数字液压表、有载调压档位表、各类油位计、温湿度表等。
中能传媒:如何保证这套系统的算法是最佳视觉算法?
庞海天:通用的视觉算法缺少对电力环境中的感知,特别是无法降低电力设备对识别效果的影响。因此,模型的泛化性和识别效果大打折扣。
我们致力于通过场景优化的视觉算法,让巡查更彻底。
这套系统使用视觉算法对变电站中的人、车、物进行自动识别,并设定管控规则是构建该场景下人—机—环—管四位一体巡视平台的重要一环。
目前,江行智能基于发电、输电、配电等电力业务场景优化后的视觉算法已经可以精准针对现场人员属性、室内外设备类型、人体行为活动、小动物穿越等复杂需求进行充分响应。从而有效提升对外部侵入、人员合规工作等情况的监查。
