以智提質 遇見未來:電網(wǎng)業(yè)務與人工智能跨界融合初探

發(fā)布時間: 2019-10-29   來源:本站編輯  作者:本站編輯

  廣東電網(wǎng)公司中山供電局110千伏安山變電站工作人員利用自主研發(fā)的智能操作機器人進行10千伏開關緊急分閘操作演練。南網(wǎng)傳媒全媒體記者 李志杰 攝

  廣州供電局施工人員在“智慧工地”入口通過人臉識別入場。劉海寧 攝

  廣東電網(wǎng)公司以“應急一張圖”的形式實現(xiàn)了抗擊臺風“災前防、災中守、災后搶”全過程可視化指揮。 黃勇 攝

  在深圳110千伏投控變電站,吊軌機器人對GIS設備進行紅外測溫。黃志偉 攝

 

  2017年5月27日,中國烏鎮(zhèn),人機大戰(zhàn)第三場。

  經(jīng)過209手的博弈,主動要求執(zhí)白的柯潔再次負于Alpha-Go(阿爾法圍棋)。

  0:3完敗。在這場人機大戰(zhàn)中,已經(jīng)連續(xù)32個月在人類圍棋排行榜上排名世界第一的柯潔使盡渾身解數(shù),不敵圍棋人工智能。相較于一年之前對李世乭敗北的震驚,人們對以Al-phaGo(阿爾法圍棋)為代表的人工智能的態(tài)度,已經(jīng)悄然發(fā)生了變化。

  迎來“深度學習”這項重大技術突破后,人工智能已經(jīng)從發(fā)明的年代進入了實干的年代。

  也正是這一年,國務院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,從國家層面對人工智能發(fā)展進行了統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設計。當年12月,人工智能入選“2017年度中國媒體十大流行語”。

  當人工智能的熱度越來越高時,南方電網(wǎng)公司也在時刻關注著人工智能深度融合業(yè)務鏈條的可能性。近兩年來,關于南方電網(wǎng)公司與阿里、百度、華為等企業(yè)跨界合作的消息不絕于耳。今年9月27日,南方電網(wǎng)公司人工智能平臺正式投運,標志著公司以業(yè)務需求為導向、以提質增效為目標的人工智能建設全面啟動。

  業(yè)界當前普遍達成的共識是,人工智能在電力行業(yè)的應用還處于起步階段,但未來還是讓人滿懷期待。

  樸素的追求

  上世紀50年代中期,人工智能的先驅者們?yōu)樽约褐贫艘粋€極其宏大且定義明確的使命:在機器上搭建人類智能。

  幾十年過去了,由于缺乏落地的應用成果,人工智能度過了數(shù)個寒冬。直到2012年,杰弗里·辛頓的團隊在一場國際計算機視覺競賽中的勝出,才讓人工智能首次真正地應用在現(xiàn)實世界中。全世界的研究人員、未來學家、科技公司首席執(zhí)行官都開始討論人工智能的巨大潛力。

  此時的南方電網(wǎng)公司,正在云南、廣東等地試點探索以機器代替人的作業(yè)項目。其中,來自云南電網(wǎng)公司普洱供電局輸電管理所的創(chuàng)意“無人機巡線”,成為南方電網(wǎng)公司轉變輸電線路巡視策略的重點發(fā)力方向。“我們更加重視業(yè)務需求與人工智能技術的融合,重在解決問題?!蹦戏诫娋W(wǎng)公司生技部變電處副處長陳曦表示,南方電網(wǎng)輸電線路所處地形復雜,開展機巡作業(yè)最樸素的目的,就是降低勞動強度,提高工作效率。

  電網(wǎng)企業(yè)是資金、人才、技術、數(shù)據(jù)密集企業(yè),依靠規(guī)模擴張的外延式增長和勞動密集型的管理模式難以適應新時代發(fā)展要求。在以新發(fā)展理念引領經(jīng)濟高質量發(fā)展的新形勢下,南方電網(wǎng)公司對提質增效的需求日益迫切。

  按照南方電網(wǎng)輸電線路運維的規(guī)定,對于主網(wǎng)設備,線路工每年必須登塔一次。而一些年輕人并不擅長爬山登塔這些活兒。機巡作業(yè)的出現(xiàn),使這一局面得以顛覆式轉變。

  “直升機飛行8小時,可以完成人工1個月的巡視量?!边@一統(tǒng)計數(shù)據(jù)令基層一線的年輕員工為之一振。員工發(fā)現(xiàn),在爬山登塔方面的劣勢,可以靠高科技來彌補。2009年,大疆公司的一架無人機價格大多在幾千元人民幣,廣東電網(wǎng)公司基層很多班組人員開始自發(fā)性地使用,利用小成本解決了困擾他們許久的實際問題。

  “不用爬塔,甚至不用爬山,比人爬上去看得還清楚?!倍遥瑱C巡采集的內容更加豐富,有照片,有視頻?;鶎尤藛T嘗到了甜頭。

  2015年,南方電網(wǎng)公司在廣東組建全國首個機巡作業(yè)機構——廣東電網(wǎng)公司機巡中心,打造機巡作業(yè)示范基地。次年,開始在全網(wǎng)范圍內推進無人機巡線工作。

  無人機的大規(guī)模推廣應用,被視為南方電網(wǎng)公司生產領域切入人工智能的開端。

  隨后,南方電網(wǎng)公司印發(fā)《智能技術在生產技術領域應用路線方案》,規(guī)劃智能技術在生產領域的智能裝備、現(xiàn)場作業(yè)、狀態(tài)監(jiān)測、態(tài)勢感知和智慧運行5個領域的應用前景,全方位探索智能技術與電力技術的融合路徑。

  連續(xù)的突破

  機器取代人力,僅僅是人工智能的一小步。只有當人工智能賦予機器視覺、觸覺,以及使用數(shù)據(jù)來優(yōu)化的能力時,人工智能的浪潮才會越掀越高。

  “這是輸電領域一個重大突破,以前的圖像識別僅出現(xiàn)在實驗室和論文里面,一直沒有達到實用化要求。”談到圖像識別技術的突破,廣東電網(wǎng)公司機巡中心數(shù)據(jù)分析部專責翟瑞聰非常興奮。

  今年汛期前,廣東電網(wǎng)公司機巡中心研發(fā)的“輸電設備缺陷圖像識別系統(tǒng)”正式上線試運行。截至9月底,該系統(tǒng)已實現(xiàn)了鳥巢、絕緣子自爆、相序牌褪色等19類典型缺陷和9類設備部件的智能識別,其中6類識別率均已超過90%,達到行業(yè)領先水平。

  隨著語音識別、圖像識別、傳感設備等技術的突破,變電站巡檢機器人、智能營業(yè)廳、智慧工地紛紛進入南方電網(wǎng)公司生產、營銷、基建現(xiàn)場,機器人開始替代部分一線員工的日常工作。

  2018年11月13日下午,廣州供電局110千伏藝苑變電站施工現(xiàn)場。入口處,人臉識別功能開啟;作業(yè)區(qū)域內,視頻監(jiān)控設備進入實時檢測狀態(tài),可及時發(fā)出違章報警信息并同時抓拍違章情況。當天,來自南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)的上百名基建領域專家現(xiàn)場體驗了這一“智慧工地”的智能功效。目前,南方電網(wǎng)公司下屬單位廣東電網(wǎng)公司、廣州供電局、深圳供電局已在所有施工工地中布下了數(shù)萬個攝像頭,實現(xiàn)了安全監(jiān)管的遠程控制。

  廣東電網(wǎng)公司基建部主任閆國兵認為,在電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進和向高電壓大電網(wǎng)廣域互聯(lián)發(fā)展的格局下,智能與電網(wǎng)應用技術融合將有效提升駕馭建設管控能力,提高電網(wǎng)建設的安全性,變革基建實施模式。

  在智能機器人“南網(wǎng)小智”成為網(wǎng)紅后,深圳供電局最近又在客戶服務中心上線了一套運行智能質檢系統(tǒng)。它不僅可以對95598服務熱線通話錄音進行全量篩查,憑借文本分析和數(shù)據(jù)挖掘功能,客觀真實地反映話務質量,還可以通過系統(tǒng)智能判斷,實時提醒話務人員推送服務短信,杜絕搶話、禁語等。

  相對于龐大的業(yè)務量和海量信息來說,局部范圍、局部領域的試點,僅僅是南方電網(wǎng)公司探索業(yè)務與人工智能融入的冰山一角。

  伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和信息技術的高速發(fā)展,人工智能已經(jīng)走出實驗室,從發(fā)明年代邁入了實干年代。進入到2019年,人工智能已在南方電網(wǎng)公司日常的負荷預測、氣象環(huán)境預測、電網(wǎng)的巡檢和調度等多個領域全面鋪開,不斷革新著電網(wǎng)傳統(tǒng)的業(yè)務流程,以期產生令人振奮的動力。

  跨界的呼喚

  在人工智能領域,全球七大人工智能巨頭——谷歌、Facebook、亞馬遜、微軟、百度、阿里巴巴和騰訊,投入了規(guī)模巨大的研發(fā)力量和資金,以期待顛覆性的突破。

  在圍棋上小試牛刀之后,谷歌也向著能源領域進發(fā)了。能源領域的第一刀,就試在了自家大門口。谷歌開發(fā)了一套人工智能技術用于提升該公司的能源管理效率,將用電量削減15%,幾年間為谷歌節(jié)約了數(shù)億美元電費。

  大數(shù)據(jù)是人工智能的基礎和核心。一切人工智能算法的學習都離不開訓練樣本數(shù)據(jù),特別是以數(shù)據(jù)驅動為基礎的機器學習、深度學習算法,數(shù)據(jù)的全面性、完整性對學習的效果至關重要。

  創(chuàng)新工場CEO、人工智能科學家李開復在《AI·未來》一書中直言,中國的企業(yè)大多使用自己特有的系統(tǒng)來保存數(shù)據(jù),從未真正接納企業(yè)軟件或標準化的數(shù)據(jù)儲存。這些系統(tǒng)無法擴展,難以和現(xiàn)有的企業(yè)軟件整合,數(shù)據(jù)的整理與結構化非常困難。

  而業(yè)界普遍認為,電網(wǎng)作為傳統(tǒng)產業(yè),在數(shù)據(jù)和應用場景方面擁有得天獨厚的優(yōu)勢,對于AI的產業(yè)落地,擁有更多籌碼。一旦“喂入”電網(wǎng)的海量數(shù)據(jù),可能帶來巨大的驚喜。

  一切正在發(fā)生改變。

  7月初,一封名為“電網(wǎng)調度AI邀請賽”的郵件,發(fā)送到多個技術團隊手里。邀請賽的主題是,利用AI算法對南方電網(wǎng)、廣州電網(wǎng)、貴州電網(wǎng)和海南電網(wǎng)進行日前計劃和月度計劃的統(tǒng)調負荷預測。

  為此,南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)運行部作為組委方將提供南方電網(wǎng)全網(wǎng)10年歷史負荷數(shù)據(jù)、37個地區(qū)10年歷史氣象數(shù)據(jù),以及算法平臺、可視化展示等工具。這也是國內第一次將電網(wǎng)調度的部分實際運行數(shù)據(jù)共享給外部團隊做開發(fā)。

  事實上,針對特殊時期、特殊環(huán)境下的電網(wǎng)負荷預測一直是業(yè)界難點。南方電網(wǎng)公司之所以拿出部分數(shù)據(jù)來共享,正是看到了數(shù)字時代的共享本質,同時也希望釋放出一個信號,召喚產業(yè)鏈上的創(chuàng)新主體、中小微團隊,在技術研發(fā)上向電網(wǎng)的應用需求靠攏,并為反哺電網(wǎng)應用升級提供新思路。

  應用才是硬道理。盡管專家預測,人工智能正在大規(guī)模地達到每個領域的應用門檻。但是,人工智能在電網(wǎng)場景的實際落地可能才剛剛開始。以電網(wǎng)的檢修作業(yè)為例,目前,機器人還只能進行一些簡單的“按鍵”操作,難以應對復雜工況下的作業(yè),實用性還大有提升空間。此外,如何利用人工智能技術,精準匹配和預測對全社會供給和需求的感知,助力可再生能源的利用,并提高能源利用效率,讓社會和用戶共享科技紅利,仍是難點、痛點問題。諸如此類應用落地難題,需要各方開放資源,共同探索系列能源行業(yè)創(chuàng)新解決方案。

  在剛剛結束的2019杭州云棲大會上,獵豹移動董事長兼CEO傅盛也指出,人工智能一定要在某些場景上有用,技術再炫酷,都不是一個真正的產業(yè)。人工智能產品落地、商業(yè)化要實現(xiàn)“真有用”。

  人工智能具有多學科綜合、高度復雜的特征,深度融合面臨一定的技術瓶頸。南方電網(wǎng)公司表示,將堅持以開放思維推進深度融合,引進吸收和自主研發(fā)相結合,結合公司實際情況和現(xiàn)實需求,瞄準深度融合的痛點、難點、熱點,加強與先進企業(yè)、科研機構、高等院校交流合作,推動將先進技術轉化為行業(yè)應用。

  一切剛剛開始。人工智能融入傳統(tǒng)電網(wǎng)業(yè)務,其充滿潛力的應用價值與發(fā)展空間仍待深入挖掘。也許,AI將顛覆我們的想象。

  南網(wǎng)傳媒全媒體記者 黃勇華 通訊員 朱盈 楊晶晶

  ■他山之石

  熱潮下的冷思考

  站在2019年看人工智能,不免感到幾絲寒意。人工智能算法沒有明顯突破,魯棒性差、算法黑箱等問題依然突出,部分商業(yè)化落地也不及預期,一些專家學者開始擔心人工智能將迎來新的“寒冬”。

  但若站在未來回顧人工智能,當前所有的擔憂將僅僅是一個個小插曲。即便是目前,人工智能技術的潛力也遠遠未終結。人工智能即將帶來的變革,仍將會超乎大部分人的想象。近年來,許多行業(yè)都已切實感受到人工智能帶來的顛覆,包括金融、制造、教育、醫(yī)療和交通等等。

  但人工智能的價值維度還有很多,加速基礎科學研究、提升社會生產效率和改善人類生存空間也只是其中的幾個方面,我們不妨先提升一下自己的想象力。人工智能將為人類帶來怎樣的變革。

  盡管人工智能技術還處在初級發(fā)展階段,但它現(xiàn)有的能力也足以改變眾多領域,尤其是那些有著大量數(shù)據(jù)卻無法有效利用的領域。

  人工智能無疑是計算機應用的最高目標和終極愿景:徹底將人類從重復機械勞動中解放出來,讓人們從事真正符合人類智能水平、充滿創(chuàng)造性的工作。

  在60多年的人工智能發(fā)展史中,已經(jīng)誕生了機器翻譯、圖像識別、語音助手和個性推薦等影響深遠的應用,人們的生活在不知不覺中已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。未來,人工智能應用場景進一步延伸,是否能夠帶來社會生產效率的極大提升,引領人類進入新時代?

  為了探索這一問題,曾在谷歌和百度擔任高管的吳恩達于2017年成立了一家立足于解決AI轉型問題的公司Landing.ai。

  目前,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造和工業(yè)4.0等概念已經(jīng)深入人心,傳統(tǒng)企業(yè)都在向智能化、數(shù)據(jù)化轉型,但生產過程中獲取的大量數(shù)據(jù)如何應用又成了新的問題。Landing.ai與富士康的合作,或許將給傳統(tǒng)制造的從業(yè)者帶來新的啟示。

  吳恩達表示,“由人工智能技術驅動的農業(yè),將會減輕農民的勞動強度,同時也使整個作業(yè)更加環(huán)保,這樣人們將更容易獲取更安全、更健康的食物?!?/p>

  人工智能技術的主要價值在于提升決策能力,進一步提升生產效率,以及降低人的重復性勞動等方面,這就是人工智能為什么可以“賦能”各個行業(yè)的原因。

  (本文摘自國務院發(fā)展研究中心國際技術經(jīng)濟研究所著的《人工智能全球格局》)

  ■聲音

  如果想讓人工智能更快地、更有效地助力經(jīng)濟發(fā)展,那就需要讓人工智能真正像工業(yè)大生產的方式那樣進入各行各業(yè)的生產環(huán)節(jié),進而推動整個生產力的進步,也推動社會的進步。

  ——百度首席技術官 王海峰

  精準高質的數(shù)據(jù)已成為引領人工智能發(fā)展的重要戰(zhàn)略窗口,定制化、場景化的數(shù)據(jù)采集標注服務,將為人工智能商業(yè)化落地帶來更多的可能性?!猅estin首席技術官陳冠誠

  從技術層面看,目前中國人工智能應用技術主要集中于計算機視覺和語音,而基礎硬件占比偏小。從行業(yè)應用層面看,中國人工智能更注重智能機器人、智能駕駛等領域,而國外則更加偏向于AI在各類垂直行業(yè)的應用,即AI+。

  ——科大智能中央研究院院長 劉偉

  電網(wǎng)調度工作包含了大量運行經(jīng)驗,人工智能可自主學習規(guī)程,將來或解放人力,實現(xiàn)自動駕駛般的新型電網(wǎng)調度模式。

  ——南瑞集團研究院系統(tǒng)研發(fā)中心專家 閃鑫

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