加快无人机智能巡检规模化应用,福建电力输电运检智能化建设提速
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2022-07-20 18:29
文章摘要:福建电力近年来持续深化“电力+无人机”融合应用,强化无人机巡检规范化、作业智能化管理,以业务数据化、数据业务化为抓手,推动输电线路巡检工作数字化转型。

小暑过,三伏至。我国一年中最热的时节,已经悄然开启。连日来,福建省大部分地区出现超过35摄氏度的高温天气,如何保障高温天气下电力可靠供应,已经成为国网福建省电力有限公司(以下称“福建电力”)工作的重中之重。

为提高输电线路巡检的效率,保障民用、企业用电的供电可靠,福建电力加快推进无人机智能巡检规模化应用,为迎峰度夏做足准备,既弥补了地面巡检的不足,又减少了高温天户外工作者的劳动强度。

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破解巡检难题,无人机巡检成趋势

输电环节是电力系统的重要组成部分,对于输电通道、线缆、杆塔、金具等的运维检修,是保障电网安全运行的重要工作。

近年来,随着输电高压电缆化率的不断提升,我国输电线路杆路长度及输电线路回路长度不断增加。数据显示,2016-2020年期间,中国35千伏及以上输电线路杆路长度由15.81亿米增加至18.82亿米,35千伏及以上输电线路回路长度由17.56亿米增加至21.56亿米。

面对日益庞大的电网结构,传统的电力运维保障变得有些力不从心。由于线路大部分地处高山偏远环境,杆塔点多面广,普遍存在运营商网络覆盖差、施工环境恶劣等问题,导致传统人工巡检难度大。不仅如此,传统输电线路巡检,大多依赖运行维护人员肉眼或手持仪器排查电路中的故障,根据经验判潜在隐患,难免会出现疏漏。

因此,通过智能机器人和无人机对输电线路、变电站/换流站、配电站(所)及电缆通道实现全面的无人化运维已经成为我国新型电力系统发展的必然选择。根据国家发展改革委颁布的《电力可靠性管理办法(暂行)》要求,电力企业应当加强线路带电作业、无人机巡检、设备状态监测等先进技术应用,优化输变电设备运维检修模式。

如今,无人机辅助人工巡检、图像抓拍摄像头等手段已在线路巡视中起到重要支撑作用。通过将无人机应用于电力输电线路巡检,可对输电线路产生故障进行实时在线定位和监控,及时发现并排除线路缺陷和重大隐患,节省大量人力和物力,提升巡检工作的安全性。

在这一趋势下,福建电力近年来持续深化“电力+无人机”融合应用,强化无人机巡检规范化、作业智能化管理,以业务数据化、数据业务化为抓手,推动输电线路巡检工作数字化转型。

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AI加持,为无人机巡检插上智慧翅膀

无人机巡检机动性好、效率高、范围广,已经在电力行业广泛应用,数据量也随之爆发式增长。因此,随着国家电网无人机巡检业务的快速发展,对AI平台的自动识别的需求日益蓬勃。

当前,国家电网正在积极升级设备运维模式,推动传统人工运维向智能运维发展,各网省公司也在加速构建电网巡检协同立体化、数字化运检模式,全面提高巡检效益、效率和质量,大幅度降低运维成本,推进智能巡检业务工作开展。

但是现有人工智能平台对巡检场景的缺陷识别类型不足、识别率不高,无法满足业务需求,使得一线运检人员对人工智能的热情逐渐降低;同时,由于行业门槛低,参与厂商众多,市场空间严重碎片化,应用效果得不到持续提升,智能巡检市场空间逐渐萎缩。

为此,国网福建电力科学研究院与华为公司联合开展无人机巡检图像智能识别工作,充分发挥人工智能在无人机巡检中的价值作用,通过统筹各方资源和研发成果,把AI能力在边缘计算侧用于解决实际问题,贯穿无人机巡检与模型识别业务闭环,提高设备巡检智能化水平;同时,通过对算法进行统一管理、状态监控,共享公用,支撑AI使用场景,实现福建区域输电线路精细化巡视图片智能识别模型的优化提升,包括基础植被覆盖、塔身异物、均压环反装、导线损伤等9大类39小类面向无人机巡检场景方面的缺陷识别效果提升,整体模型识别发现率超过80%,误检比控制在5以下。

不仅如此,缺陷发现的效率也得到了大幅提升,采用传统人工识别每处理1张图片时间不低于120秒,处理1万张图片时间不低于14天,处理10万张图片时间不低于7个月;而采用巡检影像标注于缺陷智能识别系统,每处理1张图片用时低于5秒,处理1万张图片时间低于2天,处理10万张图片时间低于1个月。

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从智能巡检出发,提速新型电力系统建设

今年以来,福建电力应用无人机累计巡检杆塔9.32万基,完成三维建模17491.40公里,上传机巡管控精细化巡检影像186.56万张。今年年内,福建电力计划完成100座变电站人机协同远程智能巡视建设,构建由巡检机器人、无人机、高清摄像机等前端感知设备和智能巡检主机组成的变电站远程智能巡视系统,进一步推动人工智能技术与运维检修业务深度融合。

福建电力在无人机智能巡检上的创新,充分发挥了电科院在专家知识等方面的优势,以及华为在AI等方面的技术优势,从而依托AI平台+电力领域大模型,构建起繁荣生态,为进一步开展标准制定、检测认证和行业样本奠定了坚实基础,为推动无人机智能巡检在电力系统的全面普及提供了参考和借鉴。

近年来,在助力包括福建电力在内的电力企业推进数字化转型过程中,华为通过新ICT技术与电力系统深度融合,已经打造出巡检无人化、通道可视化、维护简单化、工作轻量化的输电线路智能巡检解决方案,该解决方案集成了“种类全、高精准的算法,自组网技术,轻便易安装的一体化产品,迭代快、续航久的高效运维”四大核心能力,可以大大推进新型电力系统建设。

接下来,福建电力将加快打造“数字闽电”,以数字化技术支撑新型电力系统省级示范区建设,在主网侧打造开放智能的东南能源大枢纽,支撑海上风电、核电等清洁能源发展,在配网侧建设智慧友好的柔性配电网,支撑分布式新能源、柔性负荷灵活互动,以数字化赋能电网升级、企业运营、价值创造,推动全业务、全环节数字化转型。

今年年初,国家发改委、能源局共同印发《“十四五”现代能源体系规划》,进一步提出构建新型电力系统,推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进。顺应电力企业数字化转型和新型电力系统建设要求,华为也将持续深耕行业场景,推出更可靠、更经济、更契合电力行业的产品与解决方案,全方位助力电网安全、高效、绿色运营。

7月23-24日,第五届数字中国建设峰会将在福建福州盛大召开,届时,华为也将携手更多的行业、企业和合作伙伴,共话数字经济新时代!




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