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5G+智能变电站巡检机器人 一小时完成人工 3 天工作量

2020-08-20
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随着提前完成 4.5 万个 5G 基站的建设目标,深圳宣布进入 5G 时代,开始建设全球 5G 标杆城市迈进。如今,各项 5G 应用项目正在深圳落地生根,市民已经能感受到 5G 正在让城市更智能,让生活更美好。


在鹏城变电站,一个小机器人正眨着电子眼,认真地扫描着电站里的每一颗螺丝,把数据即使传输回控制室终端。刚完成改造不久的 500 千伏鹏城变电站是南方电网深圳供电局的新一代 5G 智能变电站,这种巡检机器人就是变电站里的机械卫士。


如今,电网行业数字化转型战略对电力通信网提出了更高要求,而 5G“大带宽、低时延、广连接” 的三大原生特性,结合网络切片、边缘计算等创新技术,能够很好地匹配泛在、灵活、经济、安全、可靠的电力通信需求。


鹏城变电站是深圳供电局“5G+智能电网”生态圈中的一个 5G 集中应用示范点。,该项目在深圳市“点亮深圳, 5G 智慧之城发布会” 上获 5G 智慧样板项目授牌。


“5G+AI” 一小时能完成人工巡视要 3 天的工作


据了解鹏城变电站日常负载约占深圳电网的 20%,是滇西北直流工程落地后将电能送至深圳的重要枢纽变电站,以往大量的设备巡视、操作等工作都需人工现场完成,工作负担较为沉重。


而如今在 5G 赋能之下,工作人员只需在电脑上轻轻一点,变电站内的巡检机器人瞬间就自如地工作起来。只见它沿着设定的轨迹缓缓前进,头部摄像头不时转动,对设备上的开关、压板、指示灯、仪表等进行识别和读数,高清视频图像信息就回传至指挥中心,所需时间低至 1 毫秒,快到“无感” ,电网设备巡检效率得以提升 270%。


设备信息采集到后,还要对设备运行状况进行分析和诊断。深圳供电局将人工智能技术融入其中,一份有 1330 个检查项目的巡视表单,人工巡视原本需要3 天时间,依靠“5G+人工智能” 只需要 1 小时。


“举个例子,以往人工巡视记录主变压器的套管油位时我们都非常头疼,因为油位表距离地面 10米,直径却不到 5厘米,要用望远镜观测好久才能看清楚。”鹏城变电站站长谢志毅介绍说, “现在我们利用具有 37 倍光学变焦功能的 4K 高清摄像头,可以轻松地把套管油位和红外热成像图谱记录下来,经系统 AI 算法一处理报告就自动生成了。”


不止设备巡视,设备操作也升级为程序操作,由人工智能确认操作后的设备状态,不仅更加安全可靠,还省去了运行人员反复往返控制室、设备场地的麻烦;安全监护也不再采取“人盯人”的方式, 5G 摄像头可识别并记录不在规定区域内作业等违规行为,并通过定位手环发出震动提醒,确保工作人员人身安全……“像巡检机器人、 5G 摄像头等智能设备,鹏城变电站一共有 1036 个。 ‘新基建’ 的确释放了新动能,变电运行人员的工作发生了翻天覆地的变化。 ” 谢志毅感慨道。


国产摄像头“一日尽览鹏城塔”


最让人放心的是,为防止国外产品出现安全隐患和断供风险,深圳供电局在行业内率先开展自主可控的全栈国产化架构研究,通过开展自主创新,替换国产设备等方式,实现多个系统的核心部件国产化率 100%。如鹏城变电站及其一墙之隔的输电系统均已经实现服务器、智能芯片等核心部件的全栈国产化。


据介绍,深圳电网 110 千伏及以上输电线路总长已达到 5102 公里,而传统输电巡视方式下,一个熟练的输电工人通过徒步翻山、徒手爬塔,一天也只能完成 2-3 基铁塔的巡视工作。


为提升输电巡视效率,深圳供电局联合华为共同研发应用了搭载 Atlas200
芯片的摄像头,其中固化有可前端识别现场异常情况的 12 种自研算法,并实现深圳电网输电线路全覆盖。通过人工智能算法,新一代输电智能巡检系统可自动识别输电线路外力破坏隐患和缺陷,足不出户就能“一日尽览鹏城塔”。“巡视一回 500 千伏输电线路,传统人工巡视需要 2 个人巡视 10 天,现在通过新一代输电智能巡检系统 2 小时就可以完成了。” 深圳供电局输电管理所线路部副主管裴慧坤介绍说。


不仅空中的输电线路,地下的高压电缆也实现了巡视工作新突破。在深圳南山侨香路,全国电力行业内首款 5G 智能摄像头迎来“首秀” 。这是深圳供电局与华为联合打造的智慧监控成果,它以深圳多功能智能杆为载体,融合 5G、 AI 人工智能、 4K 技术,对高压电缆通道沿线及周边施工情况进行智能监控,犹如“智慧之眼” 般实现高压电缆通道 360 度全息感知,全方位保障电缆线路安全运行。


通过自主创新,深圳供电局还完成了全球首个 5G SA 网络配电网差动保护试点验证, 6 项技术成果创全球第一。差动保护是继电保护里性能最优越的保护之一,凭借超低延时, 5G 网络可以代替光纤,精确运用差动保护技术快速隔离故障点,将故障隔离时间从秒级升级到毫秒级,最大限度地保障了用户用电需求。据介绍,深圳供电局实施了配网故障自愈项目,配网故障后,传统模式下需人工前往现场进行排查处置,耗时数小时甚至 1 天,而自愈功能可在 1 分钟内完成用户快速复电,相比于传统的人工复电 1.2 小时,用户停电时间大幅降低 98%。


摘自 北极星智能电网在线

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