2024年国家电网公司智能巡视技术应用实用提升路径探索报告-国家电网（高飞）_48页_3mb

国家电网公司智能巡视技术应用实用提升路径探索总结

核心内容

国家电网公司智能巡视技术应用旨在通过数字化和智能化手段提升变电设备运维效率与安全性，以应对日益增长的运维需求和复杂运维环境。核心内容包括技术需求分析、系统架构设计、实用化提升路径以及标准化与班组建设等方面。

主要观点

1.1 技术需求

• 国家政策推动：国家能源局、国家发改委等发布的多项政策文件推动了电力系统数字化转型，强化了设备运维管理。
• 技术发展基础：人工智能、机器人、边缘计算等数字技术的发展为智能巡视提供了技术支撑。
• 行业需求：
  • 国家保供电要求对设备运维管控提出了更高要求。
  • 变电运维“人效比”需进一步提升，变电站数量增加而运维人员减少，导致工作负荷加大。
  • 早期巡检装备和系统集成整合不足，需构建智能巡检架构体系。

1.2 总体思路

• 构建全方位智能巡视体系：采用“高清视频+机器人+无人机”进行设备外观和红外巡视，“在线监测+数字化表计”进行设备内部状态监测，实现设备“外部状态可观、内部状态可测”。
• 分层架构设计：系统分为总部侧、省侧、集控站侧和变电站侧四级，部署于管理信息大区，实现数据集中管理与算法远程更新。

1.3 建设情况

• 截至2024年11月，国家电网公司已建成3030套变电站远程智能巡视系统，覆盖8614座变电站，其中220千伏及以上变电站智巡覆盖率超过62.95%。
• 2024年1~10月，远程智巡次数达28.06万次，替代人工例行巡视19.5万次，发现典型缺陷764项。

1.4 应用成效

• 提升效率与安全：远程智能巡视有效提高巡检频次和效率，降低运维人员安全风险。
• 缺陷识别能力：通过智能识别技术，提升对设备缺陷的识别能力，提高运维质量。

关键信息

2.1 技术架构

• 系统架构：分为总部侧、省侧、集控站侧、变电站侧四级，实现数据集中管理和算法远程更新。
• 功能架构：包括可见光、红外、声纹等数据采集，设备状态识别，智能联动等功能。

3.1 新技术应用

• 无人机与四足机器人：用于复杂地形巡检，实现对设备的抵近观测和操作。
• 声纹监测：用于检测设备异响类缺陷，提升检测精度。
• AR巡视：通过AR眼镜实现沉浸式巡视，提升效率与数据回传能力。

3.2 算法培育

• 样本库建设：构建高质量变电缺陷图像样本库，涵盖12大类50个场景，样本数量达100万张。
• 小样本生成：通过扩散模型生成少量缺陷样本，提升算法训练效率。
• 云边协同：实现样本自动归集与算法远程更新，提升算法迭代速度。
• 自主可控适配：采用华为、寒武纪、百度昆仑芯等自主可控GPU，实现算法推理性能提升。
• 揭榜挂帅：联合17个团队完成8类重点攻关场景和17类实用提升场景的算法优化，平均识别准确率分别达88.13%和84.24%。

3.3 标准化工作

• 行业标准：制定《变电站智能巡检系统技术规范》等2项行业标准，统一技术差异。
• 团体标准：牵头编制《变电站智能巡检系统技术规范》等2项中电联团体标准，明确技术要求与检测方法。
• 企业标准：构建系列企业标准，包括《变电站远程智能巡检系统技术规范》等，为规模化应用奠定基础。

3.4 班组建设

• 建设思路：聚焦“建设规模、点位设置、系统功能”等十个关键方面，推进智能巡视在基层班组落地。
• 建设目标：打造一批高质量智能巡视示范班组，提升运维效率与基层减负效果。

3.5 智巡回溯分析

• 案例分析：通过回溯分析未发现缺陷的原因，提出改进措施，如优化点位设置、增加静默监视功能等。
• 提升应用质效：通过分析各环节，推动智能巡视实用化应用。

下一步工作

4.1 快速点位部署

• 问题：点位配置效率低，依赖人工设置。
• 改进措施：构建点位自动配置模型，实现快速部署与校核。

4.2 无标定表计读数

• 现状：老旧变电站表计尚未实现数字化远传，需人工或智巡系统读数。
• 改进方向：基于无标定表计读数算法，实现对表计类型的智能识别与定位，提高读数效率与准确率。

4.3 正负样本比对

• 目标：提升图像识别算法实用化水平，降低误检率。
• 方法：通过正负样本比对，实现对关键区域的异常检出与缺陷确认。

4.4 中试平台

• 目的：提升系统可靠性与易用性。
• 措施：构建典型试验平台，进行长期带电考核，促进系统研发与优化。

总结

国家电网公司智能巡视技术应用通过构建多层次系统架构、引入新技术、提升算法识别能力、推动标准化建设及优化班组应用，全面提升变电运维效率与安全性。下一步工作将继续优化点位部署、提升表计读数能力、加强算法比对与系统可靠性测试，推动智能巡视技术的全面实用化与高质量发展。