以智提質 遇見未來:電網業務與人工智能跨界融合初探

發布時間: 2019-10-29   來源:本站編輯  作者:本站編輯

  廣東電網公司中山供電局110千伏安山變電站工作人員利用自主研發的智能操作機器人進行10千伏開關緊急分閘操作演練。南網傳媒全媒體記者 李志杰 攝

  廣州供電局施工人員在“智慧工地”入口通過人臉識別入場。劉海寧 攝

  廣東電網公司以“應急一張圖”的形式實現了抗擊臺風“災前防、災中守、災后搶”全過程可視化指揮。 黃勇 攝

  在深圳110千伏投控變電站,吊軌機器人對GIS設備進行紅外測溫。黃志偉 攝

 

  2017年5月27日,中國烏鎮,人機大戰第三場。

  經過209手的博弈,主動要求執白的柯潔再次負于Alpha-Go(阿爾法圍棋)。

  0:3完敗。在這場人機大戰中,已經連續32個月在人類圍棋排行榜上排名世界第一的柯潔使盡渾身解數,不敵圍棋人工智能。相較于一年之前對李世乭敗北的震驚,人們對以Al-phaGo(阿爾法圍棋)為代表的人工智能的態度,已經悄然發生了變化。

  迎來“深度學習”這項重大技術突破后,人工智能已經從發明的年代進入了實干的年代。

  也正是這一年,國務院發布《新一代人工智能發展規劃》,從國家層面對人工智能發展進行了統籌規劃和頂層設計。當年12月,人工智能入選“2017年度中國媒體十大流行語”。

  當人工智能的熱度越來越高時,南方電網公司也在時刻關注著人工智能深度融合業務鏈條的可能性。近兩年來,關于南方電網公司與阿里、百度、華為等企業跨界合作的消息不絕于耳。今年9月27日,南方電網公司人工智能平臺正式投運,標志著公司以業務需求為導向、以提質增效為目標的人工智能建設全面啟動。

  業界當前普遍達成的共識是,人工智能在電力行業的應用還處于起步階段,但未來還是讓人滿懷期待。

  樸素的追求

  上世紀50年代中期,人工智能的先驅者們為自己制定了一個極其宏大且定義明確的使命:在機器上搭建人類智能。

  幾十年過去了,由于缺乏落地的應用成果,人工智能度過了數個寒冬。直到2012年,杰弗里·辛頓的團隊在一場國際計算機視覺競賽中的勝出,才讓人工智能首次真正地應用在現實世界中。全世界的研究人員、未來學家、科技公司首席執行官都開始討論人工智能的巨大潛力。

  此時的南方電網公司,正在云南、廣東等地試點探索以機器代替人的作業項目。其中,來自云南電網公司普洱供電局輸電管理所的創意“無人機巡線”,成為南方電網公司轉變輸電線路巡視策略的重點發力方向。“我們更加重視業務需求與人工智能技術的融合,重在解決問題。”南方電網公司生技部變電處副處長陳曦表示,南方電網輸電線路所處地形復雜,開展機巡作業最樸素的目的,就是降低勞動強度,提高工作效率。

  電網企業是資金、人才、技術、數據密集企業,依靠規模擴張的外延式增長和勞動密集型的管理模式難以適應新時代發展要求。在以新發展理念引領經濟高質量發展的新形勢下,南方電網公司對提質增效的需求日益迫切。

  按照南方電網輸電線路運維的規定,對于主網設備,線路工每年必須登塔一次。而一些年輕人并不擅長爬山登塔這些活兒。機巡作業的出現,使這一局面得以顛覆式轉變。

  “直升機飛行8小時,可以完成人工1個月的巡視量。”這一統計數據令基層一線的年輕員工為之一振。員工發現,在爬山登塔方面的劣勢,可以靠高科技來彌補。2009年,大疆公司的一架無人機價格大多在幾千元人民幣,廣東電網公司基層很多班組人員開始自發性地使用,利用小成本解決了困擾他們許久的實際問題。

  “不用爬塔,甚至不用爬山,比人爬上去看得還清楚。”而且,機巡采集的內容更加豐富,有照片,有視頻。基層人員嘗到了甜頭。

  2015年,南方電網公司在廣東組建全國首個機巡作業機構——廣東電網公司機巡中心,打造機巡作業示范基地。次年,開始在全網范圍內推進無人機巡線工作。

  無人機的大規模推廣應用,被視為南方電網公司生產領域切入人工智能的開端。

  隨后,南方電網公司印發《智能技術在生產技術領域應用路線方案》,規劃智能技術在生產領域的智能裝備、現場作業、狀態監測、態勢感知和智慧運行5個領域的應用前景,全方位探索智能技術與電力技術的融合路徑。

  連續的突破

  機器取代人力,僅僅是人工智能的一小步。只有當人工智能賦予機器視覺、觸覺,以及使用數據來優化的能力時,人工智能的浪潮才會越掀越高。

  “這是輸電領域一個重大突破,以前的圖像識別僅出現在實驗室和論文里面,一直沒有達到實用化要求。”談到圖像識別技術的突破,廣東電網公司機巡中心數據分析部專責翟瑞聰非常興奮。

  今年汛期前,廣東電網公司機巡中心研發的“輸電設備缺陷圖像識別系統”正式上線試運行。截至9月底,該系統已實現了鳥巢、絕緣子自爆、相序牌褪色等19類典型缺陷和9類設備部件的智能識別,其中6類識別率均已超過90%,達到行業領先水平。

  隨著語音識別、圖像識別、傳感設備等技術的突破,變電站巡檢機器人、智能營業廳、智慧工地紛紛進入南方電網公司生產、營銷、基建現場,機器人開始替代部分一線員工的日常工作。

  2018年11月13日下午,廣州供電局110千伏藝苑變電站施工現場。入口處,人臉識別功能開啟;作業區域內,視頻監控設備進入實時檢測狀態,可及時發出違章報警信息并同時抓拍違章情況。當天,來自南方電網公司系統的上百名基建領域專家現場體驗了這一“智慧工地”的智能功效。目前,南方電網公司下屬單位廣東電網公司、廣州供電局、深圳供電局已在所有施工工地中布下了數萬個攝像頭,實現了安全監管的遠程控制。

  廣東電網公司基建部主任閆國兵認為,在電網向能源互聯網演進和向高電壓大電網廣域互聯發展的格局下,智能與電網應用技術融合將有效提升駕馭建設管控能力,提高電網建設的安全性,變革基建實施模式。

  在智能機器人“南網小智”成為網紅后,深圳供電局最近又在客戶服務中心上線了一套運行智能質檢系統。它不僅可以對95598服務熱線通話錄音進行全量篩查,憑借文本分析和數據挖掘功能,客觀真實地反映話務質量,還可以通過系統智能判斷,實時提醒話務人員推送服務短信,杜絕搶話、禁語等。

  相對于龐大的業務量和海量信息來說,局部范圍、局部領域的試點,僅僅是南方電網公司探索業務與人工智能融入的冰山一角。

  伴隨著互聯網技術和信息技術的高速發展,人工智能已經走出實驗室,從發明年代邁入了實干年代。進入到2019年,人工智能已在南方電網公司日常的負荷預測、氣象環境預測、電網的巡檢和調度等多個領域全面鋪開,不斷革新著電網傳統的業務流程,以期產生令人振奮的動力。

  跨界的呼喚

  在人工智能領域,全球七大人工智能巨頭——谷歌、Facebook、亞馬遜、微軟、百度、阿里巴巴和騰訊,投入了規模巨大的研發力量和資金,以期待顛覆性的突破。

  在圍棋上小試牛刀之后,谷歌也向著能源領域進發了。能源領域的第一刀,就試在了自家大門口。谷歌開發了一套人工智能技術用于提升該公司的能源管理效率,將用電量削減15%,幾年間為谷歌節約了數億美元電費。

  大數據是人工智能的基礎和核心。一切人工智能算法的學習都離不開訓練樣本數據,特別是以數據驅動為基礎的機器學習、深度學習算法,數據的全面性、完整性對學習的效果至關重要。

  創新工場CEO、人工智能科學家李開復在《AI·未來》一書中直言,中國的企業大多使用自己特有的系統來保存數據,從未真正接納企業軟件或標準化的數據儲存。這些系統無法擴展,難以和現有的企業軟件整合,數據的整理與結構化非常困難。

  而業界普遍認為,電網作為傳統產業,在數據和應用場景方面擁有得天獨厚的優勢,對于AI的產業落地,擁有更多籌碼。一旦“喂入”電網的海量數據,可能帶來巨大的驚喜。

  一切正在發生改變。

  7月初,一封名為“電網調度AI邀請賽”的郵件,發送到多個技術團隊手里。邀請賽的主題是,利用AI算法對南方電網、廣州電網、貴州電網和海南電網進行日前計劃和月度計劃的統調負荷預測。

  為此,南方電網公司系統運行部作為組委方將提供南方電網全網10年歷史負荷數據、37個地區10年歷史氣象數據,以及算法平臺、可視化展示等工具。這也是國內第一次將電網調度的部分實際運行數據共享給外部團隊做開發。

  事實上,針對特殊時期、特殊環境下的電網負荷預測一直是業界難點。南方電網公司之所以拿出部分數據來共享,正是看到了數字時代的共享本質,同時也希望釋放出一個信號,召喚產業鏈上的創新主體、中小微團隊,在技術研發上向電網的應用需求靠攏,并為反哺電網應用升級提供新思路。

  應用才是硬道理。盡管專家預測,人工智能正在大規模地達到每個領域的應用門檻。但是,人工智能在電網場景的實際落地可能才剛剛開始。以電網的檢修作業為例,目前,機器人還只能進行一些簡單的“按鍵”操作,難以應對復雜工況下的作業,實用性還大有提升空間。此外,如何利用人工智能技術,精準匹配和預測對全社會供給和需求的感知,助力可再生能源的利用,并提高能源利用效率,讓社會和用戶共享科技紅利,仍是難點、痛點問題。諸如此類應用落地難題,需要各方開放資源,共同探索系列能源行業創新解決方案。

  在剛剛結束的2019杭州云棲大會上,獵豹移動董事長兼CEO傅盛也指出,人工智能一定要在某些場景上有用,技術再炫酷,都不是一個真正的產業。人工智能產品落地、商業化要實現“真有用”。

  人工智能具有多學科綜合、高度復雜的特征,深度融合面臨一定的技術瓶頸。南方電網公司表示,將堅持以開放思維推進深度融合,引進吸收和自主研發相結合,結合公司實際情況和現實需求,瞄準深度融合的痛點、難點、熱點,加強與先進企業、科研機構、高等院校交流合作,推動將先進技術轉化為行業應用。

  一切剛剛開始。人工智能融入傳統電網業務,其充滿潛力的應用價值與發展空間仍待深入挖掘。也許,AI將顛覆我們的想象。

  南網傳媒全媒體記者 黃勇華 通訊員 朱盈 楊晶晶

  ■他山之石

  熱潮下的冷思考

  站在2019年看人工智能,不免感到幾絲寒意。人工智能算法沒有明顯突破,魯棒性差、算法黑箱等問題依然突出,部分商業化落地也不及預期,一些專家學者開始擔心人工智能將迎來新的“寒冬”。

  但若站在未來回顧人工智能,當前所有的擔憂將僅僅是一個個小插曲。即便是目前,人工智能技術的潛力也遠遠未終結。人工智能即將帶來的變革,仍將會超乎大部分人的想象。近年來,許多行業都已切實感受到人工智能帶來的顛覆,包括金融、制造、教育、醫療和交通等等。

  但人工智能的價值維度還有很多,加速基礎科學研究、提升社會生產效率和改善人類生存空間也只是其中的幾個方面,我們不妨先提升一下自己的想象力。人工智能將為人類帶來怎樣的變革。

  盡管人工智能技術還處在初級發展階段,但它現有的能力也足以改變眾多領域,尤其是那些有著大量數據卻無法有效利用的領域。

  人工智能無疑是計算機應用的最高目標和終極愿景:徹底將人類從重復機械勞動中解放出來,讓人們從事真正符合人類智能水平、充滿創造性的工作。

  在60多年的人工智能發展史中,已經誕生了機器翻譯、圖像識別、語音助手和個性推薦等影響深遠的應用,人們的生活在不知不覺中已經發生了巨大變化。未來,人工智能應用場景進一步延伸,是否能夠帶來社會生產效率的極大提升,引領人類進入新時代?

  為了探索這一問題,曾在谷歌和百度擔任高管的吳恩達于2017年成立了一家立足于解決AI轉型問題的公司Landing.ai。

  目前,工業互聯網、智能制造和工業4.0等概念已經深入人心,傳統企業都在向智能化、數據化轉型,但生產過程中獲取的大量數據如何應用又成了新的問題。Landing.ai與富士康的合作,或許將給傳統制造的從業者帶來新的啟示。

  吳恩達表示,“由人工智能技術驅動的農業,將會減輕農民的勞動強度,同時也使整個作業更加環保,這樣人們將更容易獲取更安全、更健康的食物。”

  人工智能技術的主要價值在于提升決策能力,進一步提升生產效率,以及降低人的重復性勞動等方面,這就是人工智能為什么可以“賦能”各個行業的原因。

  (本文摘自國務院發展研究中心國際技術經濟研究所著的《人工智能全球格局》)

  ■聲音

  如果想讓人工智能更快地、更有效地助力經濟發展,那就需要讓人工智能真正像工業大生產的方式那樣進入各行各業的生產環節,進而推動整個生產力的進步,也推動社會的進步。

  ——百度首席技術官 王海峰

  精準高質的數據已成為引領人工智能發展的重要戰略窗口,定制化、場景化的數據采集標注服務,將為人工智能商業化落地帶來更多的可能性。——Testin首席技術官陳冠誠

  從技術層面看,目前中國人工智能應用技術主要集中于計算機視覺和語音,而基礎硬件占比偏小。從行業應用層面看,中國人工智能更注重智能機器人、智能駕駛等領域,而國外則更加偏向于AI在各類垂直行業的應用,即AI+。

  ——科大智能中央研究院院長 劉偉

  電網調度工作包含了大量運行經驗,人工智能可自主學習規程,將來或解放人力,實現自動駕駛般的新型電網調度模式。

  ——南瑞集團研究院系統研發中心專家 閃鑫

      關鍵詞: 大數據,電網,業務,人工智能

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