人工智能技術(shù)在電網(wǎng)智能化檢修中的應(yīng)用探索

1、 人工智能技術(shù)在電網(wǎng)智能化檢修中的應(yīng)用探索 摘要：近年來，隨著以大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的工業(yè)4.0的興起，電網(wǎng)智能化運行成了電網(wǎng)企業(yè)提升運營能力的重要途徑。然而，隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，設(shè)備數(shù)量日益增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復雜以及員工人數(shù)的短缺，現(xiàn)階段的電力企業(yè)難以保障電網(wǎng)檢修工作的有序、高效、優(yōu)質(zhì)開展，電網(wǎng)檢修向智能化邁進是迫切且必需的。本文分析了電網(wǎng)檢修的現(xiàn)狀，研究了面向電網(wǎng)檢修的人工智能技術(shù)，提出了人工智能在電網(wǎng)檢修中的應(yīng)用方向，為提升電網(wǎng)檢修智能化水平、保障電網(wǎng)安全運行提供了新的思路。關(guān)鍵詞：人工智能；電網(wǎng)；檢修1 電網(wǎng)智能化檢修現(xiàn)狀早期的電網(wǎng)檢修工作由于技術(shù)手段等各類軟硬件條件的不足，

2、主要以人力檢修為主。經(jīng)過多年的技術(shù)升級和新設(shè)備投運，電網(wǎng)檢修中逐漸出現(xiàn)了無人機、機器人等智能檢修設(shè)備，但這些設(shè)備存在技術(shù)要求較高、投入巨大、部分技術(shù)成熟度較低等問題，并不能滿足復雜多樣的電網(wǎng)檢修工作。為此，現(xiàn)階段的電網(wǎng)檢修工作主要以傳統(tǒng)的人工檢修方式和半智能化的檢修方式共存的形式存在，并且人工檢修在電網(wǎng)檢修中仍占據(jù)著主要地位。傳統(tǒng)的人工檢修方式是由檢修人員、調(diào)度員等檢修過程涉及的人員借助傳統(tǒng)通信設(shè)備通過手工方式共同完成的，由于電網(wǎng)檢修工作涉及的檢修現(xiàn)場自然環(huán)境復雜，檢修工作量巨大等原因，人工方式成本高、花費時間長，并且檢修工作開展是否順利主要依賴于檢修人員個人的技術(shù)能力素養(yǎng)，造成了人工檢修風險

3、度高、效率低。目前，電網(wǎng)智能化檢修方式不成熟的另一個重要原因就是各系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息壁壘還未完全打通，數(shù)據(jù)應(yīng)用困難，即使現(xiàn)階段有成熟的技術(shù)也難以落實到實際的工作中去，無法有效提高電網(wǎng)檢修工作的智能化水平。2 面向電網(wǎng)檢修的人工智能技術(shù)2.1 圖像識別技術(shù)隨著數(shù)碼攝像與計算機視覺技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，高清視頻監(jiān)視、紅外熱像、移動設(shè)備高清攝像等技術(shù)不斷成熟，使得圖像識別技術(shù)發(fā)展隨之加快。圖像識別技術(shù)是指對圖像進行對象識別，從而識別各種不同模式的目標和對象。圖像識別實現(xiàn)過程包括：圖像獲??；通過平滑、變換、增強、濾波等對圖像預處理；抽取、選擇圖像特征；訓練確定判決規(guī)則的分類器；在特征空間中對識別對象分類

4、。目前，圖像識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于安防、交通、智能檢測、金融等多個應(yīng)用領(lǐng)域。在電網(wǎng)檢修工作過程中，一方面，巡檢過程中人員可通過手持移動設(shè)備或智能檢測設(shè)備采集可見光、紅外、紫外等圖像信息，這些圖像具有體量大、增長速度快且價值密度低的數(shù)據(jù)特征，以人工方式篩選和判定，效率低下且準確度較低；另一方面，在被檢修設(shè)備的識別確認、設(shè)備故障的診斷、操作過程的監(jiān)控、人員施工的管理等過程中，傳統(tǒng)方法是通過施工人員和現(xiàn)場監(jiān)督人員進行人為判定，導致設(shè)備部件判定失誤，操作過程步驟缺失，人員安全措施不到位等情況時有發(fā)生，嚴重的將危及檢修人員生命安全和電網(wǎng)供電安全。為此，針對電網(wǎng)檢修過程中所涉及的相關(guān)圖像進行自動識別檢測，提取

5、相關(guān)的特征，對于準確把握檢修設(shè)備狀態(tài)缺陷，把控檢修流程與人員管理具有重要的技術(shù)價值。2.2 自然語言處理技術(shù)自然語言處理技術(shù)是人工智能領(lǐng)域中的一個重要研究方向，主要目標是研究實現(xiàn)人與計算機之間用自然語言進行有效的通信。中文文本的識別處理流程主要包括：文本預處理，文本的分段、分句、分詞、停用詞過濾等；文本表示，即將文本轉(zhuǎn)換為計算機可識別和處理的形式；分類器的選擇、構(gòu)造、訓練及測試。自然語言處理技術(shù)目前已深入各行各業(yè)，例如文字檢測、標牌信息識別等。3 人工智能在電網(wǎng)檢修中的應(yīng)用3.1 傳統(tǒng)檢修向智能化跨進在傳統(tǒng)的電網(wǎng)檢修過程中，首先需要進行檢修方案制定、檢修工作編排；然后通過調(diào)度操作將指令下發(fā)到各

6、個基層電力檢修單位，再由各單位檢修班組根據(jù)檢修指令開展檢修工作。針對電網(wǎng)檢修整個過程中的檢修計劃編制、現(xiàn)場檢修操作等過程中的難點，依托知識圖譜、機器學習、自然語言處理、語音識別等技術(shù)，構(gòu)建電網(wǎng)檢修知識圖譜。針對檢修過程中的檢修計劃人工編制方式向自動編制跨進，計劃編制人員只需審核檢修計劃編制的合理性，從而減少了大量檢修計劃編制的工作量，同時提高了檢修計劃編制的合理性。在檢修任務(wù)實施的過程中，檢修人員可通過語音交互與可穿戴設(shè)備進行人機交互。檢修過程中，實現(xiàn)語音調(diào)取檢修方案，可通過圖像識別、文字識別等實現(xiàn)設(shè)備身份確認、銘牌識別、故障識別，對于檢修人員解決不了的故障難題，可請求專家遠程實時指導。智能化

7、的現(xiàn)場檢修輔助功能解放了檢修人員雙手的同時，提高了檢修作業(yè)效率，提升了檢修工作成效。現(xiàn)場檢修監(jiān)督人員可通過手持或可穿戴設(shè)備對檢修人員和檢修過程進行監(jiān)督管理，例如通過圖像識別檢測檢修人員穿戴的合規(guī)性、檢修人員操作流程的合規(guī)性，監(jiān)督操作步驟等，并通過移動端設(shè)備實時記錄整個檢修過程，提高了現(xiàn)場監(jiān)督人員監(jiān)督工作效率，避免了因疏忽而導致的安全事故發(fā)生，保障了檢修人員的生命安全和減少了電網(wǎng)的經(jīng)濟損失。3.2 智能化巡檢升級通過圖像識別、自然語言處理、語音識別等技術(shù)提高現(xiàn)有巡檢設(shè)備智能化程度，實現(xiàn)電網(wǎng)智能化巡檢設(shè)備的升級優(yōu)化。當前，在電力線路巡檢過程中，采用了大量的無人機進行線路巡檢。無人機巡檢過程中所拍攝

8、的視頻或圖像需要無人機操作者或其他檢修人員通過肉眼進行辨別，在自然環(huán)境中無論是強光還是暗沉情況都將對人工判斷造成較大的影響，從而致使巡檢判斷失誤。變電站巡檢機器人在日常的巡檢過程中，需要監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、表計變化等，目前較多的變電站巡檢機器人通過將圖像傳回指揮中心，然后由專業(yè)人員進行檢測的方式開展工作，或是通過標準方位和標準圖像進行圖像對比的方式進行巡檢異常判斷，這種方式花費了大量的人力物力，取得的效果也不盡如人意。通過在現(xiàn)有的無人機或巡檢機器人中加入圖像識別、文字識別、語音識別等人工智能技術(shù)，通過遠程語音指揮以及現(xiàn)場實時拍攝識別、設(shè)備故障識別預警、表計異常識別預警等，實現(xiàn)現(xiàn)有智能化檢測的升級，減

9、少了大量人工介入工作量，提高了巡檢工作效率及工作質(zhì)量。3.3 人工智能與多技術(shù)融合應(yīng)用智能化的電網(wǎng)檢修作業(yè)不僅是對傳統(tǒng)檢修方式的改善和對機器設(shè)備性能的升級優(yōu)化，未來，在數(shù)據(jù)處理技術(shù)、5g技術(shù)、邊緣計算技術(shù)、ar/vr可穿戴技術(shù)、北斗定位技術(shù)等不斷發(fā)展進步的基礎(chǔ)上，電網(wǎng)檢修將打通電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的信息壁壘，匯集所有的電網(wǎng)檢修以及與檢修相關(guān)的數(shù)據(jù)，形成電網(wǎng)檢修數(shù)據(jù)湖，依托知識圖譜及大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)構(gòu)建一個電網(wǎng)檢修智慧大腦與數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺，實現(xiàn)對檢修計劃方案自動編制及優(yōu)化，以及檢修作業(yè)過程中更多的智能輔助支持。4 結(jié)語現(xiàn)階段電網(wǎng)智能化檢修應(yīng)用還處于發(fā)展的初級階段，人工檢修方式在電網(wǎng)檢修工作中還占有較大的比例。為提高電網(wǎng)檢修工作的智能化程度，需要電力企業(yè)依托人工智能發(fā)展，從電網(wǎng)檢修的各個環(huán)節(jié)入手，構(gòu)建電網(wǎng)檢修全過程智能化輔助功能，真正實現(xiàn)電網(wǎng)智能化檢修的終極目標。參考文獻1冷喜武，陳國平，蔣宇，等智能電網(wǎng)監(jiān)控運行大數(shù)據(jù)應(yīng)用模