5G+智能變電站巡檢機器人 一小時完成人工3天工作量

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發布時間:2020-09-18

       隨著提前完成4.5萬個5G基站的建設目標,深圳宣布進入5G時代,開始建設全球5G標桿城市邁進。如今,各項5G應用項目正在深圳落地生根,市民已經能感受到5G正在讓城市更智能,讓生活更美好。在鵬城變電站,一個小機器人正眨著電子眼,認真地掃描著電站里的每一顆螺絲,把數據即使傳輸回控制室終端。剛完成改造不久的500千伏鵬城變電站是南方電網深圳供電局的新一代5G智能變電站,這種巡檢機器人就是變電站里的機械衛士。

如今,電網行業數字化轉型戰略對電力通信網提出了更高要求,而5G“大帶寬、低時延、廣連接”的三大原生特性,結合網絡切片、邊緣計算等創新技術,能夠很好地匹配泛在、靈活、經濟、安全、可靠的電力通信需求。
       鵬城變電站是深圳供電局“5G+智能電網”生態圈中的一個5G集中應用示范點。,該項目在深圳市“點亮深圳,5G智慧之城發布會”上獲5G智慧樣板項目授牌。
“5G+AI”一小時能完成人工巡視要3天的工作
       據了解鵬城變電站日常負載約占深圳電網的20%,是滇西北直流工程落地后將電能送至深圳的重要樞紐變電站,以往大量的設備巡視、操作等工作都需人工現場完成,工作負擔較為沉重。
而如今在5G賦能之下,工作人員只需在電腦上輕輕一點,變電站內的巡檢機器人瞬間就自如地工作起來。只見它沿著設定的軌跡緩緩前進,頭部攝像頭不時轉動,對設備上的開關、壓板、指示燈、儀表等進行識別和讀數,高清視頻圖像信息就回傳至指揮中心,所需時間低至1毫秒,快到“無感”,電網設備巡檢效率得以提升270%。
        設備信息采集到后,還要對設備運行狀況進行分析和診斷。深圳供電局將人工智能技術融入其中,一份有1330個檢查項目的巡視表單,人工巡視原本需要3天時間,依靠“5G+人工智能”只需要1小時。
“舉個例子,以往人工巡視記錄主變壓器的套管油位時我們都非常頭疼,因為油位表距離地面10米,直徑卻不到5厘米,要用望遠鏡觀測好久才能看清楚。”鵬城變電站站長謝志毅介紹說,“現在我們利用具有37倍光學變焦功能的4K高清攝像頭,可以輕松地把套管油位和紅外熱成像圖譜記錄下來,經系統AI算法一處理報告就自動生成了。”
圖為機器人的電子眼中看到的畫面。
       不止設備巡視,設備操作也升級為程序操作,由人工智能確認操作后的設備狀態,不僅更加安全可靠,還省去了運行人員反復往返控制室、設備場地的麻煩;安全監護也不再采取“人盯人”的方式,5G攝像頭可識別并記錄不在規定區域內作業等違規行為,并通過定位手環發出震動提醒,確保工作人員人身安全……
圖為變電站里的5G基站。
      “像巡檢機器人、5G攝像頭等智能設備,鵬城變電站一共有1036個。‘新基建’的確釋放了新動能,變電運行人員的工作發生了翻天覆地的變化。”謝志毅感慨道。
國產攝像頭“一日盡覽鵬城塔”
       最讓人放心的是,為防止國外產品出現安全隱患和斷供風險,深圳供電局在行業內率先開展自主可控的全棧國產化架構研究,通過開展自主創新,替換國產設備等方式,實現多個系統的核心部件國產化率100%。如鵬城變電站及其一墻之隔的輸電系統均已經實現服務器、智能芯片等核心部件的全棧國產化。
       據介紹,深圳電網110千伏及以上輸電線路總長已達到5102公里,而傳統輸電巡視方式下,一個熟練的輸電工人通過徒步翻山、徒手爬塔,一天也只能完成2-3基鐵塔的巡視工作。
       為提升輸電巡視效率,深圳供電局聯合華為共同研發應用了搭載Atlas200芯片的攝像頭,其中固化有可前端識別現場異常情況的12種自研算法,并實現深圳電網輸電線路全覆蓋。通過人工智能算法,新一代輸電智能巡檢系統可自動識別輸電線路外力破壞隱患和缺陷,足不出戶就能“一日盡覽鵬城塔”。“巡視一回500千伏輸電線路,傳統人工巡視需要2個人巡視10天,現在通過新一代輸電智能巡檢系統2小時就可以完成了。”深圳供電局輸電管理所線路部副主管裴慧坤介紹說。
       不僅空中的輸電線路,地下的高壓電纜也實現了巡視工作新突破。在深圳南山僑香路,全國電力行業內首款5G智能攝像頭迎來“首秀”。這是深圳供電局與華為聯合打造的智慧監控成果,它以深圳多功能智能桿為載體,融合5G、AI人工智能、4K技術,對高壓電纜通道沿線及周邊施工情況進行智能監控,猶如“智慧之眼”般實現高壓電纜通道360度全息感知,全方位保障電纜線路安全運行。
通過自主創新,深圳供電局還完成了全球首個5G SA網絡配電網差動保護試點驗證,6項技術成果創全球第一。差動保護是繼電保護里性能最優越的保護之一,憑借超低延時,5G網絡可以代替光纖,精確運用差動保護技術快速隔離故障點,將故障隔離時間從秒級升級到毫秒級,最大限度地保障了用戶用電需求。據介紹,深圳供電局實施了配網故障自愈項目,配網故障后,傳統模式下需人工前往現場進行排查處置,耗時數小時甚至1天,而自愈功能可在1分鐘內完成用戶快速復電,相比于傳統的人工復電1.2小時,用戶停電時間大幅降低98%。   文:王納

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