5G+智能變電站巡檢機器人 一小時完成人工3天工作量

2021-01-09 全國能源信息平臺

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隨著提前完成4.5萬個5G基站的建設目標，深圳宣布進入5G時代，開始建設全球5G標杆城市邁進。如今，各項5G應用項目正在深圳落地生根，市民已經能感受到5G正在讓城市更智能，讓生活更美好。

在鵬城變電站，一個小機器人正眨著電子眼，認真地掃描著電站裡的每一顆螺絲，把數據即使傳輸回控制室終端。剛完成改造不久的500千伏鵬城變電站是南方電網深圳供電局的新一代5G智能變電站，這種巡檢機器人就是變電站裡的機械衛士。

如今，電網行業數位化轉型戰略對電力通信網提出了更高要求，而5G「大帶寬、低時延、廣連接」的三大原生特性，結合網絡切片、邊緣計算等創新技術，能夠很好地匹配泛在、靈活、經濟、安全、可靠的電力通信需求。

鵬城變電站是深圳供電局「5G+智能電網」生態圈中的一個5G集中應用示範點。，該項目在深圳市「點亮深圳，5G智慧之城發布會」上獲5G智慧樣板項目授牌。

「5G+AI」一小時能完成人工巡視要3天的工作

據了解鵬城變電站日常負載約佔深圳電網的20%，是滇西北直流工程落地後將電能送至深圳的重要樞紐變電站，以往大量的設備巡視、操作等工作都需人工現場完成，工作負擔較為沉重。

而如今在5G賦能之下，工作人員只需在電腦上輕輕一點，變電站內的巡檢機器人瞬間就自如地工作起來。只見它沿著設定的軌跡緩緩前進，頭部攝像頭不時轉動，對設備上的開關、壓板、指示燈、儀表等進行識別和讀數，高清視頻圖像信息就回傳至指揮中心，所需時間低至1毫秒，快到「無感」，電網設備巡檢效率得以提升270%。

設備信息採集到後，還要對設備運行狀況進行分析和診斷。深圳供電局將人工智慧技術融入其中，一份有1330個檢查項目的巡視表單，人工巡視原本需要3天時間，依靠「5G+人工智慧」只需要1小時。

「舉個例子，以往人工巡視記錄主變壓器的套管油位時我們都非常頭疼，因為油位表距離地面10米，直徑卻不到5釐米，要用望遠鏡觀測好久才能看清楚。」鵬城變電站站長謝志毅介紹說，「現在我們利用具有37倍光學變焦功能的4K高清攝像頭，可以輕鬆地把套管油位和紅外熱成像圖譜記錄下來，經系統AI算法一處理報告就自動生成了。」

圖為機器人的電子眼中看到的畫面。

不止設備巡視，設備操作也升級為程序操作，由人工智慧確認操作後的設備狀態，不僅更加安全可靠，還省去了運行人員反覆往返控制室、設備場地的麻煩；安全監護也不再採取「人盯人」的方式，5G攝像頭可識別並記錄不在規定區域內作業等違規行為，並通過定位手環發出震動提醒，確保工作人員人身安全……

圖為變電站裡的5G基站。

「像巡檢機器人、5G攝像頭等智能設備，鵬城變電站一共有1036個。『新基建』的確釋放了新動能，變電運行人員的工作發生了翻天覆地的變化。」謝志毅感慨道。

國產攝像頭「一日盡覽鵬城塔」

最讓人放心的是，為防止國外產品出現安全隱患和斷供風險，深圳供電局在行業內率先開展自主可控的全棧國產化架構研究，通過開展自主創新，替換國產設備等方式，實現多個系統的核心部件國產化率100%。如鵬城變電站及其一牆之隔的輸電系統均已經實現伺服器、智能晶片等核心部件的全棧國產化。

據介紹，深圳電網110千伏及以上輸電線路總長已達到5102公裡，而傳統輸電巡視方式下，一個熟練的輸電工人通過徒步翻山、徒手爬塔，一天也只能完成2-3基鐵塔的巡視工作。

為提升輸電巡視效率，深圳供電局聯合華為共同研發應用了搭載Atlas200晶片的攝像頭，其中固化有可前端識別現場異常情況的12種自研算法，並實現深圳電網輸電線路全覆蓋。通過人工智慧算法，新一代輸電智能巡檢系統可自動識別輸電線路外力破壞隱患和缺陷，足不出戶就能「一日盡覽鵬城塔」。「巡視一回500千伏輸電線路，傳統人工巡視需要2個人巡視10天，現在通過新一代輸電智能巡檢系統2小時就可以完成了。」深圳供電局輸電管理所線路部副主管裴慧坤介紹說。

不僅空中的輸電線路，地下的高壓電纜也實現了巡視工作新突破。在深圳南山僑香路，全國電力行業內首款5G智能攝像頭迎來「首秀」。這是深圳供電局與華為聯合打造的智慧監控成果，它以深圳多功能智能杆為載體，融合5G、AI人工智慧、4K技術，對高壓電纜通道沿線及周邊施工情況進行智能監控，猶如「智慧之眼」般實現高壓電纜通道360度全息感知，全方位保障電纜線路安全運行。

通過自主創新，深圳供電局還完成了全球首個5G SA網絡配電網差動保護試點驗證，6項技術成果創全球第一。差動保護是繼電保護裡性能最優越的保護之一，憑藉超低延時，5G網絡可以代替光纖，精確運用差動保護技術快速隔離故障點，將故障隔離時間從秒級升級到毫秒級，最大限度地保障了用戶用電需求。據介紹，深圳供電局實施了配網故障自愈項目，配網故障後，傳統模式下需人工前往現場進行排查處置，耗時數小時甚至1天，而自愈功能可在1分鐘內完成用戶快速復電，相比於傳統的人工復電1.2小時，用戶停電時間大幅降低98%。

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