以智提质 遇见未来:电网业务与人工智能跨界融合初探

发布时间: 2019-10-29   来源:本站编辑  作者:本站编辑

  广东电网公司中山供电局110千伏安山变电站工作人员利用自主研发的智能操作机器人进行10千伏开关紧急分闸操作演练。南网传媒全媒体记者 李志杰 摄

  广州供电?#36136;?#24037;人员在“智慧工地”入口通过人脸识别入场。刘海宁 摄

  广东电网公司以“应急一张图”的形式实现了抗击台风“?#26234;?#38450;、灾中守、灾后抢”全过程可视化指挥。 黄勇 摄

  在深圳110千伏投控变电站,吊轨机器人对GIS设备进行红外测温。黄志伟 摄

 

  2017年5月27日,中国乌镇,人机大战第三场。

  经过209手的博弈,主动要求执白的柯洁再次负于Alpha-Go(阿尔法围棋)。

  0:3完败。在这场人机大战中,已经连续32个月在人类围棋排行榜上排名世界第一的柯洁使尽浑身解数,不?#24418;?#26827;人工智能。相较于一年之前对李世乭败北的震惊,人们对以Al-phaGo(阿尔法围棋)为代表的人工智能的态度,已经悄然发生了变化。

  迎来“深度学习”这项重大技术?#40644;?#21518;,人工智能已经从发明的年代进入了实干的年代。

  也正是这一年,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,从国?#20063;?#38754;对人工智能发展进行了统筹规划?#25237;?#23618;设计。当年12月,人工智能入选“2017年度中国媒体十大流行语”。

  当人工智能的热度越来越高时,南方电网公司也在时刻关注着人工智能深度融合业务链条的可能性。近两年来,关于南方电网公司与阿里、百度、华为等企业跨界合作?#21335;?#24687;不绝于耳。今年9月27日,南方电网公司人工智能平台正式投运,标志着公司以业务需求为导向、以提质增效为目标的人工智能建设全面启动。

  业界当前普遍达成的共识是,人工智能在电力行业的应用还处于起步阶段,但未来还是让人满怀期待。

  朴素的追求

  上世纪50年代中期,人工智能?#21335;?#39537;者们为自己制定了一个极其宏大且定义明确的使命:在机器上搭建人类智能。

  几十年过去了,由于缺乏落地的应用成果,人工智能度过了数个寒冬。直到2012年,杰弗里·辛顿的团队在一场国际计算机视觉竞赛中的胜出,才让人工智能首次真正地应用在?#36136;?#19990;界中。全世界的研究人员、未来学家、科技公司首席执行官都开始讨论人工智能的巨大潜力。

  此时的南方电网公司,正在云南、广东等地试点探索以机器代替人的作业项目。其中,来自云南电网公司普洱供电?#36136;?#30005;管理所的创意“无人机巡线?#20445;?#25104;为南方电网公司转变输电线路巡视策略的重点发力方向。“我们更加重视业务需求与人工智能技术的融合,重在解决问题。”南方电网公司生技部变电处副处长陈曦表示,南方电网输电线路所处地形复杂,开展机巡作业最朴素的目的,就是降低?#25237;?#24378;度,提高工作效率。

  电网企业是?#24335;稹?#20154;才、技术、数据密集企业,依?#25239;?#27169;扩张的外延式增长和?#25237;?#23494;集型的管理模式难以适应新时代发展要求。在以新发展理念引领经济高质量发展的新形势下,南方电网公司对提质增效的需求日益迫切。

  按照南方电网输电线路运维的规定,对于主网设备,线路工每年必须登塔一次。而一些年轻人并不擅长爬山登塔这些活儿。机巡作业的出现,使这一局面得以颠覆式转变。

  “直升机飞行8小时,可以完成人工1个月的巡视量。”这一统计数据令基层一线的年轻员工为之一振。员工发现,在爬山登塔方面的劣势,可以靠高科技来弥补。2009年,大疆公司的一架无人机价格大多在几千元人民币,广东电网公司基层很多班组人员开始自发性地使用,利用小成本解决了困扰他们许久的?#23548;?#38382;题。

  “不用?#28010;?#29978;至不用爬山,比人爬上去看得还清楚。”而且,机巡采集的内容更加丰富,有照片,有视频。基层人员尝到了甜头。

  2015年,南方电网公司在广东组建全国首个机巡作业机构——广东电网公司机巡中?#27169;?#25171;造机巡作业示范基地。次年,开始在全网范围内?#24179;?#26080;人机巡线工作。

  无人机的大规模推广应用,被视为南方电网公司生产领域切入人工智能的开端。

  随后,南方电网公司印发《智能技术在生产技术领域应用路线方案》,规划智能技术在生产领域的智能装备、现场作业、状态监测、态势感知和智慧运行5个领域的应用前景,全方位探索智能技术与电力技术的融合路径。

  连续的?#40644;?/strong>

  机器取代人力,仅仅是人工智能的一小步。?#25381;?#24403;人工智能赋予机器视觉、触觉,以及使用数据来优化的能力时,人工智能的浪潮才会?#36739;?#36234;高。

  “这是输电领域一个重大?#40644;疲?#20197;前的图像识别仅出现在实验室和论文里面,一直?#25381;?#36798;到实用化要求。”谈到图像识别技术的?#40644;疲?#24191;东电网公司机巡中心数据分析部专责翟瑞聪非常兴奋。

  今年汛期前,广东电网公司机巡中心研发的“输电设备缺陷图像识别系统”正式上线试运行。截至9月底,该系统已实现了鸟巢、绝?#24213;幼员?#30456;序牌褪色等19类典型缺陷和9类设备部件的智能识别,其中6类识别?#31034;?#24050;超过90%,达到行业领?#20154;?#24179;。

  随着语音识别、图像识别、传感设备等技术的?#40644;疲?#21464;电站?#24067;?#26426;器人、智能营业厅、智慧工地?#36861;?#36827;入南方电网公司生产、营销、基建现场,机器人开始替代部分一线员工的日常工作。

  2018年11月13日下午,广州供电局110千伏艺苑变电站施工现场。入口处,人脸识别功能开启;作业区域内,视?#23548;?#25511;设备进入实时检测状态,可及时发出违章报警信息并同时抓拍违章情况。当天,来自南方电网公司系统的上百名基建领域专家现场体验了这一“智慧工地”的智能功效。目前,南方电网公司?#29575;?#21333;位广东电网公司、广州供电局、深圳供电局已在所有施工工地中布下了数万个摄像头,实现了安全监管的远程控制。

  广东电网公司基建部主任闫国兵认为,在电网向能源互联网演进和向高电压大电网广域互联发展的格局下,智能与电网应用技术融合将有效提升驾驭建设管控能力,提高电网建设的安全性,变革基建实施模式。

  在智能机器人“南网小智”成为网红后,深圳供电局最近又在?#31361;?#26381;务中心上线了一套运行智能质检系统。它不仅可以对95598服务热线通话?#23478;?#36827;行全?#21487;覆椋?#20973;借文本分析和数据挖掘功能,客观真实地?#20174;?#35805;务质量,还可以通过系统智能判断,实时提醒话务人员推?#22836;?#21153;短信,杜绝抢话、禁语等。

  相对于庞大的业务量和海量信息来说,局部范围、局部领域的试点,仅仅是南方电网公司探索业务与人工智能融入的冰山一角。

  伴随着互联网技术和信息技术的高速发展,人工智能已经走出实验室,从发明年代迈入了实干年代。进入到2019年,人工智能已在南方电网公司日常的负荷预测、气象环境预测、电网的?#24067;?#21644;调度等多个领域全面铺开,不断革新着电网传统的业务流程,以期产生令人振奋的动力。

  跨界的呼唤

  在人工智能领域,全球七大人工智能巨头——谷歌、Facebook、亚马逊、微软、百度、阿里巴巴和腾讯,?#24230;?#20102;规模巨大的研发力量和?#24335;穡?#20197;期待颠覆性的?#40644;啤?/p>

  在围棋上小试牛刀之后,谷歌也向着能源领域进发了。能源领域的第一刀,就试在了自家大门口。谷歌开发了一套人工智能技术用于提升该公司的能源管理效率,将用电量削减15%,几年间为谷歌节约了数亿美元电?#36873;?/p>

  大数据是人工智能的基础和核心。一切人工智能算法的学习都离不开训练样本数据,特别是以数据驱动为基础的机器学习、深度学习算法,数据的全面性、完整性对学习的效果至关重要。

  创新工场CEO、人工智能科学家李开复在《AI·未来》一书中直言,中国的企业大多使用自己特有?#21335;?#32479;来保存数据,从未真正接纳企业软件或标准化的数据储存。这些系统无法扩展,难以和现有的企业软件整合,数据的整理与结构化非常困?#36873;?/p>

  而业界普遍认为,电网作为传统产业,在数据和应用场景方面拥有得天独厚的优势,对于AI的产业落地,拥有更多筹码。一旦“喂入”电网的海量数据,可能带来巨大的惊喜。

  一切正在发生改变。

  7月初,一封名为“电网调度AI邀请赛”的?#22987;?#21457;送到多个技术团队手里。邀请赛的主题是,利用AI算法对南方电网、广州电网、贵州电网和海南电网进行日前计划和月度计划的统调负荷预测。

  为此,南方电网公司系统运行部作为组委方将提供南方电网全网10年历史负荷数据、37个地区10年历史气象数据,以及算法平台、可视化展示等工具。这也是国内第一次将电网调度的部?#36136;导?#36816;行数据共享给外部团队做开发。

  事实上,针对特殊时期、特殊环境下的电网负荷预测一直是业界难点。南方电网公司之所以拿出部?#36136;?#25454;来共享,正是看到了数?#36136;?#20195;的共享本质,同时也希望?#22836;?#20986;一个信?#29275;?#21484;唤产业链上的创新主体、中小微团队,在技术研发上向电网的应用需求?#26607;#?#24182;为反哺电网应用升级提供新思路。

  应用才是硬道理。尽管专?#20197;?#27979;,人工智能正在大规模地达到每个领域的应用门槛。但是,人工智能在电网场景的?#23548;?#33853;地可能才刚刚开始。以电网的检修作业为例,目前,机器人还只能进行一些简单的“按键”操作,难以应对复杂工况下的作业,实用性还大有提升空间。此外,如何利用人工智能技术,精?#35745;?#37197;和预测对全社会供给和需求的感知,助力可再生能源的利用,并提高能源利用效率,让社会和用户共享科技红利,仍是难点、痛点问题。诸如此类应用落地难题,需要各方开放资源,共同探索系列能源行业创新解决方案。

  在刚?#25112;?#26463;的2019杭州?#30772;?#22823;会上,?#21592;?#31227;动董事长兼CEO傅盛也指出,人工智能一定要在某些场景上有用,技术再炫酷,都不是一个真正的产业。人工智能产品落地、商业化要实现“真有用”。

  人工智能具有多学科综合、高度复杂的特征,深度融合面临一定的技术瓶颈。南方电网公司表示,将坚持以开放思维?#24179;?#28145;度融合,引进吸收和自主研发相结合,结合公司?#23548;是?#20917;和?#36136;?#38656;求,瞄准深度融合的痛点、难点、热点,加强与先进企业、科研机构、高等院校交流合作,推动将先进技术转化为行业应用。

  一切刚刚开始。人工智能融入传统电网业务,其充满潜力的应用价值与发展空间?#28304;?#28145;入挖掘。也许,AI将颠覆我们?#21335;?#35937;。

  南网传媒全媒体记者 黄勇华 通讯员 朱盈 杨晶晶

  ■他山之石

  热潮下的冷思考

  站在2019年看人工智能,不免感到几丝寒意。人工智能算法?#25381;?#26126;显?#40644;疲?#40065;棒性差、算法黑箱等问题依然突出,部分商业化落地也不及预期,一些专?#24050;?#32773;开始担心人工智能将迎来新的“寒冬”。

  但若站在未来回顾人工智能,当前所有的担忧将仅仅是一个个小插曲。即便是目前,人工智能技术的潜力也?#23545;?#26410;终结。人工智能即将带来的变革,?#36234;?#20250;超乎大部分人?#21335;?#35937;。近年来,许多行业都已切实感受到人工智能带来的颠覆,包括金融、制造、教育、医疗和交通等等。

  但人工智能的价值维度还有很多,加速基础科学研究、提升社会生产效率和?#32435;?#20154;类生存空间也只是其中的几个方面,我们不妨先提升一下自己?#21335;?#35937;力。人工智能将为人类带来怎样的变革。

  尽管人工智能技术还处在初级发展阶段,但它现有的能力也足以改变众多领域,尤其是?#20999;?#26377;着大量数据?#27425;?#27861;有效利用的领域。

  人工智能无疑是计算机应用的最高目标和终极愿景:彻底将人类从重复机?#36947;投?#20013;解放出来,让人们从事真正符合人类智能水平、充满创造性的工作。

  在60多年的人工智能发展史中,已经诞生了机器翻译、图像识别、语音助手和个性推荐等影响深远的应用,人们的生活在不知不觉中已经发生?#21496;?#22823;变化。未来,人工智能应用场景进一步延伸,是否能够带来社会生产效率的极大提升,引领人类进入新时代?

  为了探索这一问题,曾在谷歌和百度担任高管的吴恩达于2017年成立了一家立足于解决AI转型问题的公司Landing.ai。

  目前,工业互联网、智能制造和工业4.0等概念已经深入人?#27169;?#20256;统企业都在向智能化、数据化转型,但生产过程中获取的大量数据如何应用又成了新的问题。Landing.ai与富?#38752;?#30340;合作,或许将给传统制造的从业者带来新的启?#23613;?/p>

  吴恩达表示,“由人工智能技术驱动的农业,将会减轻农民的?#25237;?#24378;度,同时也使整个作业更加环保,这样人们将更容易获取更安全、更健康的食物。”

  人工智能技术的主要价值在于提升决策能力,进一步提升生产效率,以及降低人的重复性?#25237;?#31561;方面,这就是人工智能为什么可以?#26696;?#33021;?#22791;?#20010;行业的原因。

  (本文摘自国务院发展研究中心国际技术经济研究所著的《人工智能全球格局》)

  ■声音

  如果想让人工智能更快地、更有效地助力经济发展,那就需要让人工智能真正像工业大生产的方式那样进入各行各业的生产?#26041;冢?#36827;而推动整个生产力的进步,也推动社会的进步。

  ——百度首席技术官 王海峰

  精准高质的数据已成为引领人工智能发展的重要战?#28304;?#21475;,定制化、场景化的数据采集标注服务,将为人工智能商业化落地带来更多的可能性。——Testin首席技术官陈冠诚

  从技术层面看,目前中国人工智能应用技术主要集中于计算机视觉和语音,而基础?#24067;急?#20559;小。从行业应用层面看,中国人工智能更注重智能机器人、智能驾驶等领域,而国外则更加偏向于AI在各类垂直行业的应用,即AI+。

  ——科大智能中央研究院院长 刘伟

  电网调度工作包含了大量运行经验,人工智能可自主学习规程,将来或解放人力,实现自动驾?#35805;?#30340;新型电网调度模式。

  ——南瑞集团研究?#21512;?#32479;研发中心专家 闪鑫

      关键词: 大数据,电网,业务,人工智能

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