深圳昱拓智能有限公司高级副总裁、合伙人 卢勇:我在国家能源局南方监管局工作过二十多年,在电力系统工作三十多年,对电力行业比较了解,尤其在电力市场以及电力安全监管方面,我也从事过具体的监管工作,对于电力安全深有感触。我想谈一谈人工智能如何保障电力安全,如何进行智慧化运行的一些想法。
探讨一下电力系统挑战与机遇。国家能源局在二十五项重点要求中明确要求电力企业必须建立健全设备缺陷管理制度,加强对设备的日常巡检和监测,及时发现并处理设备缺陷,确保设备正常运行。
国家电投是公司第二大股东,华能以及国开行也是公司的股东,所以昱拓公司对电力行业了解得比较细致。包括但不限于燃煤以及燃气的机组、升压站、配电房等区域,涉及恶劣环境,比如弱光、高温高压、异味,以及设备特性复杂,比如火电场煤粉浓度高、噪声大、布局密集,以及巡检条件受限,比如线路长、目标繁多、夜间效率低,以及管理上的一些问题,比如数据记录烦琐、依赖个人能力。
巡检的时候要靠人工,这就面临着安全责任大、人工巡检难的通病。
一,行业老龄化与人才断层。因为很多电厂位置比较偏僻,招工依然困难,现在整个电力系统面临员工老龄化以及人才断层的困扰,新老员工接替不上。二,行业吸引力不足,地理位置偏,收入也偏低。三,技能和岗位需求不匹配。随着电力系统智能化发展,现有教育体系培养的人才技能在一些地方仍然难以满足岗位需求。四,人才地域分布不均。电力人才需求的地域差异大,偏远地区需要引进人才,很多毕业的大学生不太愿意去,待一两年业务熟练后又想离开。所以人才是很大的问题,机器代替人工是一个很重要的环节。
在这个大环境、大趋势政策痛点的碰撞下,我们充分肯定人工智能是支撑电力系统安全社会化运行的关键,通过整合人工智能加上机器人技术,推动电力系统数字化转型,实现智能安全、智慧燃料管理、智能巡检、智慧作业规划以及智能化运维等功能,全面提升电力系统效率、个性安全性以及智能化水平,促进电力的数字化、智能化、高效转型升级。我们公司立足于安全运行、提质增效、管控一体、科技兴安的目标,采用机器人的智能巡检代替传统的人工现场巡检,我们总结了几个重要的作用:一是解决了人口老龄化和人工成本上升带来的问题,很多年轻人不太愿意在一线干活,特别是巡检。二是现在的人工成本费越来越高。三是电力系统有安全管理,也就是说年龄超过50岁一般是不允许到一线进行巡检的,所以不能再去作业。
实现了巡检工作的自动化与智能化,提升了工作的效率与安全性,确保巡检的质量,同时实现人员安全,也实现了减员增效。
在具体的场景中,人工智能结合变电的领域,我们也实现了包括独立进行变电设备巡检、执行开关柜应急分闸、停送电等操作任务。除了巡检,我们还有巡操作业机器人,可以辅助人工检修以及搬运、接地线等基本工作。
在电网建设领域,机器人被用于执行多种任务,包括新建输电线路金具的安装、线路的检查、测试工作,有效替代或者辅助人工操作。
采用无人机辅助机器人进行输变电带电作业,如螺栓紧固、设备更换等,实施电缆隧道巡检工作,执行爬塔任务,保证挂设安全绳、拆除鸟巢以及桁架的螺栓紧固等等。
在配电领域,替代人工开展配电件巡检、电缆沟巡检,替代人工完成配电柜、环网柜的操作任务,替代绝缘斗内作业人员,完成配电带电作业任务。
基于以上,我们做了大量的基础研发与人工智能工作,最终也构建了人工智能技术在电力系统整套科技兴安的解决方案。包括智慧平台、智能应用场景、算法以及智能装备等,全面构建解决方案的能源AI生态。通过构建电力系统机器人稳定性的技术,实现了多模态的感知精准导航、流畅通信等功能,确保了机器人的高效稳定运行。
利用160多种预算的训练法,对电力场景中的动态工况进行实时的监测和预警,包括目标检测、跟踪、行业分析和故障诊断等,全面推动国家算力与电力系统的融合发展。
通过200多种预设训练法,针对静态特征进行了分析预警,涵盖表面缺陷的检测、状态监测、物品识别等方面,提升电力系统的智能化水平。
通过整合人工智能与机器人技术,搭建适用于工业场景的多模态数据采集及处理平台,实现了OT(运营技术)、CT(通信技术)与IT(互联网技术)的深度融合,满足企业信息化和数字化需求。
同时建立可视化系统,支持管理层的快速决策,涵盖安全风险提示、预警预测功能,实现作业安全管理的智能化,有效提升监管效率和本质的安全水平。
未来人工智能与电力系统的碰撞,还有更广阔的发展空间,在技术发展的趋势下,通过边缘计算、多模态数据融合及自主学习等技术,实现智能化升级,分布式智能提高系统反应速度与可靠性,支持本地数据处理和实时响应,跨学科交叉融合,形成强大的智能体系。
在应用场景的拓展方面,高级智能运维与智能调试及优化利用,结合VR(虚拟现实技术)和AR(增强现实技术),支持远程协作与可视化指导。优化供需平衡,实现精细化的需求侧管理。
人工智能正在切实地助力电力系统的安全智慧化运行,以全新的方式完成了多项烦琐任务,极大地提高了劳动效率,减少了操作人员,保障了能源安全,减少了操作失误,保障了设备安全。人工智能是一项长期而艰巨的任务,通过持续关注和不断努力,推动人工智能技术健康发展,使之成为构建新型电力系统和新型能源体系服务,最终实现科技兴安是我们最大的原动力,也是新质生产力。
人工智能与机器人技术的发展,正以前所未有的方式重塑着国家基础设施、行业生态乃至经济格局,尤其在电力行业,它们正成为推动新型电力系统构建与新质生产力的关键力量,我们认为对国家是产业升级与社会治理的双重革新,对电力行业显著提升了行业智能化水平,替代人工执行高风险、高强度的巡检任务,为电力行业带来显著的经济效益。
对新型电力系统是构建清洁低碳、安全高效、灵活互动的新型电力系统的核心驱动力,为能源互联网的构建提供了坚强的技术基础。
对新质生产力的激发,促使传统电力行业、电力产业向数字化、自动化转型,催生出新的生产和服务模式,不仅创造了新的经济增长点,还促进了人工结构的优化,推动电力行业向更高技能水平转型,形成以知识和创新为主的新质生产力。