人工智能在输电线路安全运行中的应用

人工智能在输电线路安全运行中的应用
摘要:输电线路智能化融合了先进控制、现代通信与信息化技术，以此促使输电线路朝着自动化、数字化方向转变，实现智能管控，这样能更好地保证输电线路工作的顺利开展。

我国输电线路智能化发展现状，虽说国外技术比较先进，但输电线路智能化发展存在着较多问题，需要深入发展，加强完善。

关键词：人工智能；输电线路；安全运行
引言
信息时代背景下，要求相关基础设施建设不断创新和完善，尽可能满足人们日益增长需求。

目前各行各业都在向着智能化方向发展，输电线路智能化是未来电力系统的主要发展方向。

1 电力人工智能中台技术架构
人工智能应用全流程包括样本收集、样本标注、模型生产和推理应用，在该架构下，模型的开发、训练、推理环境全部采用应用容器引擎(Docker)的方式独立运行，其中需要图形处理器(graphics processing unit，GPU)的环境采用Nvidia－Docker方式，使得容器内部可以直接访问到底层物理GPU资源。

通过虚拟化技术，可以将GPU分成逻辑上的多个分片，进一步提升了资源利用率。

存储资源统一采用GlusterFS架构管理，GlusterFS是一种分布式文件系统，具有强大的横向扩展能力，通常采用3副本的方式，提供数据可靠性保障。

而中台整个容器调度采用K8s架构，可以实现负载均衡、弹性扩容等灵活调度和扩展功能，使得整个人工智能中台更加高效可靠。

2 输电线路智能化运行维护技术的特点
实现自动化管理目标，满足无人操控要求。

使用图像的识别技术挖掘主要设备(如绝缘子)，对形状的统计特征进行验证，同时可以从航拍图像中准确定位出设备，实现特定设备缺陷检测，减少业务人员分析航拍图像工作量，辅助业
务人员及时发现线路故障。

（1）任务管理功能。

开发任务管理功能模块，根据
任务表单中的链接/塔/照片信息，统一管理缺陷识别系统的图像分析数据。

缺陷
分析任务可自建生成，也可从机巡系统接收方的巡检任务信息中生成，方便查看、查找、统计任务表单中的缺陷分析数据，通过与机巡系统的数据流实现业务闭环。

（2）AI算法组件管理功能。

开发AI算法组件管理功能模块，管理应用系统与
AI算法模型的接口，通过增加新增、删除、编辑等功能，控制系统与算法模型的
交互。

不同运营商可根据自己的需求选择使用AI算法功能，实现对已有和新增
算法模型的灵活使用和综合管理。

（3）AI识别结果审核功能。

开发AI识别结果
审核功能模块，审核AI识别结果记录是否正确或出现重复等其他问题，保存正
确的缺陷分析记录；导出缺陷分析报告时，错误和重复的缺陷记录将被拒绝。

系
统可以自动保存审计记录，识别审计内容，并以图像识别算法迭代更新为基础，
保证数据的完整性。

3 人工智能在输电线路安全运行中的应用
3.1 智能标注
数据标记是对原始数据进行标记，并将其发送到人工智能模型进行训练
和学习。

模型训练数据越多，模型的精度越高。

因此，大量的训练数据使得数据
标注的工作量更大。

数据标注通常是专业标注人员借助标注工具进行手工标注，
重复地拉框、标点，标注强度大，整体标注效率底下。

随着人工智能技术的发展，数据标注朝着自动标注方向发展，目前数据标注还不能实现完全自动化，但可以
在机器标注+人工标注的前提下，尽量减少人工，将机器标注比例逐步提升。

这
里采用一种基于主动学习的智能标注方法，实现数据标注半自动化，提升标注速
率和标注质量。

3.2 机器人巡视系统
应用智能机器巡检系统阶段，会受到地形复杂、幅员辽阔区域影响,输
电线路在我们国家各个区域均有分布，线路的特殊性，让其电路监测和输电线路
运行维护期间，需要投入大量人力资源，进而使得线路运营压力加剧，运营难度
增加。

基于此,智能化机器人巡检系统的意义明显提高，而且作用明显，为输电
线路智能化发展指明了方向。

当前,输电线路监测，需要设想与红外设备的协同
作用,结合其指导,开展巡检，把所监测到的数据说到处理器内通过一定的软件，
实现数据的实时分析和处理工作。

及时发现数据问题,制定相应的措施,解决存在
问题。

智能化的无人巡检系统在发展中进行不断完善和优化，冲破了技术的制约。

这一系统可以经过远程的控制和管理，结合巡检的轨迹。

对工作内容加以准确的
分析，可迅速实现线路监控，更好地开展输电线路运行管控。

与既往巡检对比,
存在着较大的差异,人员难以到达部分区域,导致巡检阶段，难以保障人员安全。

除此之外,智能无人巡检技术属于新型技术，可实现检测数据精准性的提升。

3.3 输电线路维护的智能化技术
过去巡检需人工成本，效率低，且超出了人的负荷。

由于我国高压输电
线路在野外，人工巡检会浪费大量人力成本，工作效率相对较低，会受到地形、
环境等外部因素影响。

在现代科技中，采用机器人巡检维护，可以有效提升效率，节省人力、物力。

当前常使用作为检测仪器的机器人，例如可见光摄像机、红外
探测器等等设备。

这些设备巡视的路线，事先已经规划好，可以有效地将信息传
输给地面设备。

在经济建设大背景下，我们国家的竞争力，以及国力得到了提高，人们对于基本生活需求有了更多的要求，尤其是对电力需求。

随着科学技术飞速
发展，电力资源已渗透到人们的生活和生产中。

输电系统和电网已经广泛应用。

有的经济发展缓慢，无人区触电网络难以保障，导致人工管理无法满足区域需求。

这在一定程度影响直升机智能巡检，阻碍其发展。

通过分析我国智能直升机巡检
系统发展现状，发现由于其成本高、直升机巡检智能化，对天气要求高，应用不
广泛。

农作物产区传输网络的监测和测试难以实现，应用效果不佳。

所以直升机
智能巡检系统，在我们国家目前来说还很难代替人工巡检系统。

3.4 验收记录管理
（1）缺陷记录智能提醒。

工程验收人员在报告缺陷前，应根据工业设备
类型、缺陷特征、缺陷分类、缺陷位置等信息内容，区分是否存在类似缺陷。

（2）历史缺陷查看。

在工程验收阶段，工程验收人员可以查看当前工程验收计
划中工程验收工业设备的所有历史缺陷的信息内容。

（3）缺陷记录登记。

当发
现问题时，工程验收人员可以使用移动智能终端记录缺陷信息并对缺陷拍照，并
在缺陷照片上标明拍照坐标、拍照时间等信息内容，也可以短视频录制或音频。

（4）临时缺陷管理。

工程验收全过程如发现其他线路问题或非工程验收时发现工业设备存在缺陷，工程验收人员可登录手机端报告临时缺陷，并向组长报告申请注册成功后。

（5）隐患记录登记。

将采集到的隐患点显示在地图上，方便系统软件提醒和注意路线中的隐患点。

（6）历史隐患记录查询。

（7）验收记录登记。

项目验收完成后，项目验收人员应将项目验收记录报送项目风险管理部门。

结束语
综上所述，将无人机技术应用于输电线路巡检，有助于输电线路巡检提质增效、降低人工巡检误差及安全风险，然而，无人机巡检技术在应用过程中仍然存在许多问题有待完善和解决，作为电力人，需要在未来不断地进行针对性研究，深入探索无人机巡检技术在输电线路中的应用前景，解决应用中遇到的难题，以便无人机能更加广泛应用，更好地为输电线路可靠、稳定、高效的运行服务。

参考文献
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业,2020(12):61-65+68.
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