電網發展“走新” 創新碩果“走心”

文／圖_陳亞寧 王勝丹

隨著電網規模持續快速增長，我省已形成了“無人機巡線+激光雷達掃描+數據處理分析+數據應用與可視化展示”的智能巡檢業務模式，對提高電網運行安全性、穩定性以及運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展？帶著這樣的疑問，筆者跟隨國網濮陽供電公司電網運維人員走進一線，近距離體驗了“走心”的創新工作如何助力電網持續“走新”。

前不久，筆者聯系到國網濮陽供電公司“1+4勞模工作室”的創新達人盛從兵，成為其工作室一名臨時隊員，參與最近新技術研發工作。“1+4勞模工作室”融合勞動模范、員工創新、志愿服務、技術引領、青工培育為一體，成員涵蓋輸變配等多個專業，先后被評為河南省勞模創新工作室、國家電網有限公司創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應用實驗室”，是國網河南省電力公司設置在市公司層面的六個實驗室之一，也是唯一以無人機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，申報河南省科技進步獎1項，多項創新成果位居全省前列。

“現在我省大多數市都已普及無人機巡檢作業。”盛從兵先向筆者科普了當前的電網運維現狀，“但是輸電線路都分布于野外，地理環境復雜，目前的無人機作業水平既無法滿足智能運檢發展要求，也無法滿足精益化管理要求，再加上飛行環境越來越復雜，逐漸制約了無人機應用領域的擴展和安全。”

“我們有什么新的發展方向，能解決你說的巡檢難題嗎？”筆者疑惑地問。“可以融入物聯網、人工智能等先進技術，全面推進無人機智能巡檢技術應用，實現線路巡檢模式由人工巡檢為主向以無人機為主的協同自主巡檢模式轉變，持續提升輸電智能運檢水平。”盛從兵說。

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

“別著急，跟一遍自然就懂了。”盛從兵看出筆者的困惑。下午，他與無人機班組隊員一起帶筆者來到220千伏澶仲線某處桿塔下，開展一次無人機自主飛行巡檢作業。隨著飛手一鍵啟動開關，無人機自動起飛、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受操作人員能力影響的問題，我們引入無人機RTK定位技術與視覺導航技術深度融合技術，對輸電線路進行全自主巡檢，主要依托基于點云的航線規劃及智巡App，基于三維點云的精細化航線規劃軟件主要實現桿塔精細化巡檢的無人機自主航線規劃，實現精細化的全自主飛行，不需要飛手任何干預，無人機（配合RTK定位功能）可實現自主起降、自主調云臺、自主按航線飛行。”

“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。”

“這種智能巡檢還有什么優勢？”

“好處多得很！”盛從兵迅速回應，“通過自主高精度繞塔巡視技術，減少了人工操作無人機拍攝圖片的隨意性，實現了智能巡檢，通過建立基于AI技術的無人機機載的巡檢圖像智能識別前端系統模型，結合遠程寬帶無線數據的實時傳輸技術和無人機巡檢影像實時識別技術，提高了無人機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余基桿塔本體精細化巡視，拍攝了近5萬張圖片，發現缺陷1800余處，已全部處理完畢。”

筆者聽后大吃一驚，不禁感嘆智能巡檢技術的高效快捷。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據嗎？

“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，“不過目前我們研發了兩套應用技術：基于AI前端識別技術和基于后臺的巡檢圖像智能識別系統，這讓我們的圖像處理能力得到了極大提升。”

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

“這就是我們新應用的 AI輔助拍照模塊，數據在哪里被采集就在哪里被分析，目標鎖定及缺陷分析的過程直接在巡線作業過程中內部完成即可，然后將分析結果上傳到中心服務器，便于我們及時發現問題。”

實時巡檢、實時分析、實時傳輸數據，“這簡直是個魔法盒啊！”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外高算力AI芯片打造，滿足低功耗、高精度實時目標檢測、分析需求，可以說地形越復雜，越有它的用武之地。”盛從兵補充說。

“這個黑科技果然有獨特之處，不過小型無人機拍攝照片后如何快速識別缺陷呢？”經驗告訴筆者，小型無人機可沒有這么大的升力，這個計算模塊雖然不沉，但是對于小無人機來說馱起來還是很危險的。“1+4勞模工作室”有16架小無人機，產生的數據量依然很驚人。

“你觀察得還挺細的，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嗎？這個系統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確率85%以上，強大的自主學習能力還會使識別準確率持續提升。最棒的是，系統依據分析結果，能為相關部門提供輸電線路圖像分析可視化服務，及時發現故障隱患，提升電網安全生產水平。”

“AI處理自動化、AI應用云、AI飛行自動化……更多的應用場景在等待我們去研究、發展、創新。”在回去的路上，盛從兵對未來電網發展充滿了暢想。