樣本資源蘊含了諸多特征,是人工智能模型訓練的基礎,更是模型能力的“試金石”。樣本的數量、模型的優劣和算力的高低直接決定了人工智能應用水平。國網河北電力把樣本、模型、算力等基礎能力作為發展人工智能應用的前提,加快構建人工智能運營體系。
采集海量樣本信息是人工智能技術應用的第一步。輸電、配電、基建、安監等領域是電網生產的重點,各類樣本資源豐富。2021年,國網河北電力人工智能模型訓練與評估實驗室針對這些重點領域建立了樣本采集標注體系,制訂采集策略,開發樣本自動采集接口,貫通樣本庫與業務系統、各類應用,實現了樣本全面采集。該公司還自主研發樣本標注工具,制訂樣本標注規范,為全量入庫樣本打上數據標簽,便于統一納管。
“截至10月底,我們已經完成了100余萬份圖像樣本的統一納管和20余項重點領域人工智能模型的專項驗評任務,直接節約模型采購成本數百萬元,縮短專業場景人工智能應用需求響應用時60%。”國網河北電力人工智能模型訓練與評估實驗室模型訓練技術帶頭人劉良帥介紹。
有了大量的高質量樣本,國網河北電力開展了數千次面向基建安監風險識別、輸配電線路通道及本體隱患識別、配網工程現場智慧化驗收等場景的人工智能模型訓練,初步構建了32類智能識別模型,其中配電線路絕緣子破損識別、煙霧山火識別、施工機械識別等6類智能識別模型已達到實用化水平。截至目前,6類智能識別模型已在雄安新區、石家莊、衡水等地試點應用,輔助發現現場安全隱患千余例。
算力是人工智能技術應用的基礎。“通過搭建算力便捷共享的人工智能訓練平臺等措施,我們為人工智能服務提供本地訓練環境,實現了樣本收集、模型訓練、模型部署全流程無縫銜接,加速了模型本地化迭代優化速度,把模型平均訓練迭代周期縮短了一半。同時,樣本在整個訓練環節過程中不出內網,充分保護了企業數據資產,規避了數據泄漏風險。”劉良帥介紹。
7月7日,在國網河北電力物聯終端檢測技術實驗室,智能監拍裝置一體化檢測平臺對一套套可視化監拍裝置進行一系列性能測試。檢測合格的裝置會應用于電網運維工作。
隨著人工智能技術在電網各類業務中的推廣,智能可視化監拍裝置、無人機等一系列智能終端在電網運維管理中的應用也越來越多。智能終端的識別準確率、響應時間等成為影響實際應用效果的重要指標。而如何量化和驗證智能終端各項關鍵指標,在國內尚無太多經驗可循。
國網河北電力從設備檢測環節入手,用有效的檢測手段確保智能終端質量。該公司構建智能監拍裝置一體化檢測平臺,從建立全套動態更新標準測試集開始,完善模型驗評邏輯設計,自主研發模型自動化驗評功能模塊,結合先進的檢測裝置,實現了云邊視覺模型自動精準驗評。2021年8月,國網河北電力智能監拍裝置一體化檢測平臺正式投入使用。
經過近兩年的發展完善,平臺已經能夠對智能終端的物理外觀、光學攝像、智能識別功能等6大類40余個小項進行檢測,先后完成了2萬余套智能終端的物資抽檢工作,排查發現存在缺陷的設備近千套。
“隨著智能終端的規模化應用,在原有成果基礎上,我們將圍繞安全和效率,持續開展新技術、新裝備研究。”國網河北電力人工智能模型訓練與評估實驗室負責人陳澤介紹。
以人工智能技術與電網業務深度融合為主線,國網河北電力堅持“技術+業務”雙牽頭模式,積極推動人工智能技術落地生效,在更多領域實現人工智能代人。
無人機巡線在電網運維中已得到廣泛應用,但巡線過程大多還需要工作人員在現場操作。能不能用人工智能技術代替人,實現真正的現場無人的無人機巡檢?
9月20日,隨著技術人員按下啟動鍵,一架無人機從上百千米外的深州市10千伏邵甫線固定機巢自動起飛。2.5個小時后,無人機自主完成全線25.7千米線路和300余根電桿的精細化巡檢,共采集圖像1200余張,發現絕緣子破損等各類隱患20余處。
“這樣的線路需要每月例行巡檢一次,按照傳統的巡檢方式,單次巡檢至少需要2天。現在幾個小時就能完成一次巡檢,還不需要人員到現場控制無人機,太方便了。”深州市供電公司數字化全業務中心負責人王琛對試飛結果很滿意。
配電線路分支多,周邊環境、輸電線路環境存在較大差異,傳統的輸電線路無人機巡檢模式并不適用于配電線路巡檢。為探索低成本、高效率、更適用于配電線路的無人機巡檢技術,2022年3月以來,國網河北電力從通信傳輸、巡航控制、攝像調節、缺陷識別4個方面著手開展技術攻關。
“今年5月,我們在技術研發中融入了5G通信模組,打通了無人機與地面工作站的遠程通信通道,實現遠程實時接收無人機巡檢畫面,還可以讓操作人員根據巡檢畫面遠程操控無人機。同時,我們將配電線路隱患目標模型與無人機底層控制算法深度融合,實現了無人機攝像云臺自動跟蹤識別、畫面目標物自動精細化拍攝。”陳澤介紹,無人機掃描拍攝的高清圖像通過5G通信回傳至云端,再由人工智能平臺缺陷識別模型自動完成缺陷識別。
一系列的技術整合、突破,推動國網河北電力在國家電網有限公司率先實現了基于5G通信的無人機視覺智能飛行控制技術驗證。
近年來,國網河北電力推廣人工智能技術應用,將其用于輸電線路異物檢測、未佩戴安全帽識別、配電線路本體缺陷識別等91個業務場景,支撐輸電可視化智慧巡檢、安全風險管控、無人機微應用等業務。截至10月底,該公司累計調用人工智能服務次數達2.2億次。