icon传统人工巡视的力不从心,迫切需要智能巡视icon

解决上述矛盾,离不开新技术的应用,打造现代设备管理体系,提高设备管理现代化水平,加快推进变电运维模式优化和集控站建设,适应电网高质量发展需要,进一步提高设备监控强度和管理细度,充分发挥设备主人作用,提升大电网安全运行保障能力。国网公司35kV及以上变电站数量从2012年的3.2万余座增长到2022年的4.3万余座,涨幅达到34.3%。而变电运维人员没有得到同等比例的增加,运维压力也相应提升,存在以下问题:

运维人员工作量大
工作负荷大、时间长的现状和日益增长的变电站精益化管理要求矛盾,需要满足公司高质量发展要求。
设备状态感知不足
变电站分散较广,无人值守,仅依靠人工巡视在设备巡视精细化、状态掌握实时化等方面,无法满足现阶段电网设备安全稳定运行要求。
系统独立信息孤岛
各变电站之间、变电站不同系统间信息数据缺少集中管理,统一监管难度大。
数据挖掘待提升
日常巡视的数据查询便利性较低,且分析手段较少、现有分析工具相对简单,不便于通过巡视数据及时发现和分析深层次隐患,数据挖掘能力有待提升。
icon联想晨星电力智能巡视系统(LDIS)icon

针对电力行业场站巡视无人化、数字化、智慧化的应用需求,通过以机器人、无人机、视频监控等多种巡视设备为载体,综合运用数字孪生、人工智能、图像识别、自动导航技术、大数据等多种技术手段,达到多设备统一接入、三维可视化、自动巡视、智能分析、智能预警、智能联动、智能决策、应急处置的效果,实现电力场站智能综合管控。面对市面上智能巡视系统现存问题,做了大量技术储备和功能探索,致力于实现巡视业务完全的“机器代人”。

icon系统架构icon
icon功能全景图icon
icon系统安全达到国家等保三级要求icon

系统符合国家主管部门颁布的DL/T 1455-2015 《电力系统控制类软件安全性及其测评技术要求》、 EPRI 084-2019 《电力监控软件系统安全性测试方法》,同时通过了CNAS资质的第三方检测机构对于系统源码安全的检验( 依据Q/GW10929.5《信息系统应用安全第5部分:代码安全检测》)。

icon全方位软硬件系统自检,提升系统可靠性icon

实时采集系统软硬件可靠性指标,可在2分钟之内报告系统的各类软硬件故障,降低故障持续时间,提升系统可靠性。机器人及无人机状态信息、运行信息、异常告警信息;视频摄像机及硬盘录像机工况信息;服务器资源使用信息。巡视系统应用软件监控、数据库、缓存、k8s、存储、消息队列、网络质量监控。

icon各类传感器和其他业务系统统一快速接入icon

使用统一数据接入平台可快速与智能巡视系统数据互通,使用统一数据接入平台的规则管理、规则引擎、自定义网关等模块实现多种协议、不同格式数据快速适配。巡视系统的视频中心具有高适配性、高稳定性优点。对接摄像头、NVR支持国标协议、主流厂商私有协议,对接上级系统支持国网B接口,单服务支持推或拉多路高质量视频流。

icon巡视点位灵活全量配置icon

编辑设备结构:创建基于电力5级结构的设备层级(场地、间隔、设备、部件、点位)。编辑电力点位:编辑电力点位的业务属性,包括点位需要检测的类型(表计/缺陷/测温等)以及告警阈值等。绑定视频预置位:将电力点位与摄像头的预置位进行一一绑定,以设置需要由摄像头来观测的点位。同步机器人点位:通过在线或离线同步的方式,将机器人端采集到的点位按照国网规范同步进入到巡视系统中。

icon巡视任务全生命周期管理与追溯icon
icon智能识别算法,巡视业务全覆盖icon
icon数据分析指导发现、预测设备隐患icon

历史数据曲线:通过历史巡视数据曲线调取,跟踪设备运行态势,进行设备状态评估与预测。数据对比分析:非同源巡视结果差值超过一定阈值范围、不同相别巡视结果差值超过一定阈值范围、同一点位。不同时间的巡视结果趋势变化超过一定阈值范围或出现明显异常、机器人任务连续几次表计巡视结果不变化等情况时系统自动推送告警。

历史数据曲线
设备树勾选或通过设备区域、设备类型、分析类型、表计类型条件查询,查询对应设备参数的历史曲线。可生成数据分析报表。
数据对比分析
根据配置好的对比分析策略,异常时主动告警
icon增强业务直观性的数字孪生巡视icon
三维机器巡视 编辑任务—新建任务+编辑任务属性,下发任务—配置点位巡视路径+执行任务+执行过程展示,设置点位—在地图里直接设点(巡视点自动生成),巡视报告—巡视数据+数据分析。
采集设备状态跟踪 实时视频流,狗的实时位置,狗的基本状态—电量+无线信号状态+云台位姿。
实时告警 缺陷/表计告警 – 定位在点位上+列表查询+上报,机器人/摄像头状态告警 –定位在采集设备上+列表查询+上报,电子围栏闯入告警 —电子围栏展示+人员越线告警。
设备资产统一管理 列表展示电力设备+巡视设备台账+缺陷管理
交互展示 测距应用 测距+空间漫游
icon特色一:强大的系统自检能力,为电网健康工作50年icon

You build it,you run it,you monitor it. 你构建了它,你运行它,你就有责任监控它。

数据可视化
通过自检获取的系统数据,可以生成可视化仪表盘,使维护人员能够直观地了解系统运行状态、资源使用情况、服务运行状态等。
趋势分析
长期收集并统计监控样本数据,对监控指标进行趋势分析。例如,通过分析磁盘的使用空间增长率,可以预测何时需要对磁盘进行扩容。
告警
当系统即将出现故障或已经出现故障时,监控可以迅速反应并发出告警。这样,管理员就可以提前预防问题发生或快速处理已产生的问题,从而保证巡视系统的正常运行。
故障分析和定位
故障发生时,技术人员需要对故障进行调查和处理。通过分析监控系统记录的各种数据,可以迅速找到问题的根源并解决问题。
icon特色二:融合业务知识&多模态,解决识别难题icon
关联业务知识检测识别
面对渗漏油、金属锈蚀等背景复杂、形态多变、目标密集等缺陷检测,可通过关联缺陷从属设备的出现概率矩阵、词向量库匹配缺陷语义信息和电力设备空间分布规则作等为先验知识,通过对知识信息实例化与可见光图像识别算法建立图神经网络,对各自输出特征进行级联融合,以实现复杂缺陷识别检测。
多模态识别
针对低光或光度大幅变化业务场景,可见光图像识别算法性能波动明显。基于多模态融合,对红外图像与可见光图像数据进行多模态特征提取,筛选出互补结构特征信息进行级联融合,重建深层语义信息进行推理预测,建立端到端的跨模态检测模型方法,实现跨模态的数据感知能力,提高识别算法落地稳定性。
icon特色三:三维安全作业管控,赋能检修管理更有效直观高效icon

通过三维模型中各点的精准空间坐标及算法定位,在三维中可以实现工器具和设备运输、安全测距,从而确定作业安全距离和范围。

icon特色四:其他业务系统的快速统一对接,助力打通数据孤岛icon

支持多种协议:统一数据接入平台通过多协议网关支持连接不同传感器或三方系统。操作简单,接入快速:对接传感器或三方系统,只需要在统一接口平台选择协议,编辑规则即可完成。业务服务使用方便:通过平台处理后输出统一格式消息,使用MQ与业务服务进行数据传输,使用方便。

icon特色五:丰富的部署调试工具,极大降低交付难度和工作量icon
系统快速部署
通过页面点选方式,对系统进行定制化的快捷部署,同时支持在线和离线两种部署形式。并可根据客户业务需求提供集群和单例的部署形式。
系统快速上线
通过巡视点生成工具、智能工单生成工具、传感器导入工具、检测算法部署工具等系统配置快速工具,大大的减少系统上线配置的过程,将1个月左右的上线流程缩短至1周内完成。
icon案例1:国网上海1000kV特高压变电站联合巡视系统icon
面临痛点

特高压站场地面积大,设备众多,日常运维压力繁重。设备维护靠传统人工定期巡视,缺陷缺乏主动预警。不同厂家感知设备分头而建,浪费资源,且平台之间数据不互通,统一管理困难。

联想方案

联想变电站远程智能巡视系统(LDIS)+智能设备(机器人,PDA,摄像头,AR眼镜)。算法:设备缺陷识别,环境异常检测,人员异常行为分析,表计读数,状态识别,红外热成像算法。

客户收益

机器代人完成巡视任务,减少日常巡视70%工作量,有效降低运维压力。算法实现设备缺陷智能识别,表计读数异常告警推送,及时反馈设备问题。一平台,一网络,一盒子,实现系统互联,数据贯通,统一管理。

icon案例2:国网昆山110kV无人变电站数字孪生巡视系统icon
项目亮点
– 自主完成巡视: 3D激光雷达SLAM和路径规划技术实现自主导航
– 场景覆盖齐全:可实现楼梯、台阶等复杂场地巡视,填补了室内多楼层变电站机器人巡视领域的空白
– 业务覆盖面广:完成红外测温、表计读数、设备外观识别、压板投退识别、保护状态识别及分合闸识别等多种巡视任务
– 数字孪生应用:联想首次在变电站应用数字孪生技术,用户可在三维中编辑点位、创建巡视任务,机器狗在三维中精准定位,实现虚实联动
客户收益
– 110kV变电站无人巡视:机器狗完全代替运维人员完成日常巡视,有效降低现场运维压力
icon案例3:南网东莞500kV换流站、220kV变电站机器狗巡视实用化落地icon
客户痛点 现有方案巡视粒度粗糙:轮式机器人、无人机受限于运动能力、安全规定,巡视角度和距离受限,巡视粒度粗糙;现有一键顺控视频双确认方案难铺开:固定摄像头、微动开关等手段存在成本高、安装布线复杂、维护困难等问题;事故区域情况无法掌握:运维人员无法第一时间抵达事故现场掌握情况,且进入危险区域人身安全难以保证;应急操作无有效手段:高压室突发故障,运维人员无法第一时间到场就地分闸。
客户效益 点位覆盖率高巡视颗粒度细:通过机器狗室内外的高度通过性,支持设备抵近精准测温、多角度巡视;倒闸视频确认低成本改造方案:倒闸操作一键顺控机器狗移动视频双确认;机器代人应急巡视:设备起火、气体泄漏等事故现场应急巡视;机器代人应急操作:紧急分闸、告警复归操作,及时将故障设备操作隔离,恢复其它没问题设备使其运行,避免大面积停电。
icon案例4:国网上海1000kV、500kV移动终端PDA巡视全面铺开icon
客户痛点:日常巡视仅靠巡视人员自觉记录,工单中存在错记、漏记、涂改的情况,巡视质量缺少有效监管手段。人工巡视以纸质作业卡为主,数据资产丢失严重,也无法直接与生产信息系统对接。人巡与机器巡视数据存在割裂,未能实现机巡为主人巡为辅的理想协作模式。联想方案:联想变电站PDA巡视系统+巡视专用PDA移动终端+联想晨星电力智能巡视系统。
管理方面:规范:统一作业卡模板库,任务统一下发,巡视报告标准导出,流程规范化。提质:信息透明化,落实巡视责任到个人,提高巡视质量及运维管理水平。运维方面:重构:上次数据一键导入,优化录入PMS流程,整个巡视流程时间压缩50%以上。数据:数据统一管理,历史数据可查,积累设备运行记录,为预测性检修打下基础。缺陷:缺陷图像数据一键上传,统一归档至缺陷库,为设备缺陷管理构建数据基础。协同:与远程智能巡视系统打通,人只要对机巡结果审核或做补充巡视,减轻运维压力。优势:轻量化;可闭环;易使用;易集成;可单独形成业务闭环;可与现信息化系统集成。
icon硬件主要产品—巡视主机icon

联想智能巡视主机,采用国产自主可控软硬件,具有标准接口,即插即用;支持接入硬件:四足机器人、轮式机器人、导轨机器人、无人机、声纹装置、PDA、AR等;实现功能:任务管理、巡视监控、结果分析、实时监控、静默监视、三维巡视、台账管理、智能联动、一键顺控视频双确认等。

icon硬件主要产品—智能分析主机icon

联想智能分析主机,采用国产自主可控软硬件,具有标准接口,即插即用;采用联想自主研发的缺陷分析软件LDAIS,支持来自如下采集设备的图像数据:四足机器人、轮式机器人、导轨机器人、无人机、PDA、AR等;实现功能:表计读数、状态识别、设备外观缺陷识别、环境检测、作业安全管控、红外热成像分析、一键顺控视频双确认;LDAIS具有新的表计快速上线、新的设备同类型自主学习、同类型设备负样本库自动建立的特色核心技术。

icon硬件主要产品—四足机器狗icon

在变电站及发电厂等场景中,联想Daystar Bot Q1机器狗可进行复杂路况下的自主巡视,功能包括巡视信息总览、巡视点位信息配置、巡视线路及任务管理、虚实联动、巡视监控、巡视报告等功能。联想智慧狗在线巡视系统具备缺陷检测、表计读数等算法能力,能够真正实现自主、智能巡视,关键时刻可代替人完成应急/危险区域巡视,通过加装机械臂进行按钮等操作。

icon硬件主要产品—工业低功耗相机(stARcam ULP)icon

ULP相机部署无需网电改造,具有超长工作时间,能够适应严酷环境。施工不停产、部署零风险,可以实现狭小区域的表计读数、状态识别等。

产品规格
• 分辨率,可配置、可切换(100M、200M、400M)
• 电池供电,可换电池,电量监测,低电告警
• 4G无线,无线连接,远程配置,图像上传
• 定时自动唤醒,按需拍摄若干张图像,中低频度长期监控
• 低功耗长续航,180天以上低功耗续
• 自动曝光、内置补光灯,多种场景适应
• 防水防尘,高度安全,使用环境友好
• 电力巡视平台,设备、平台、算法,提供端到端解决方案
• 架设灵活、安装便捷,无需铺设供电和数据传输线路,适合大量布控,无死角覆盖
icon硬件主要产品—声纹检测装置icon

声纹信号的获得无需连接变压器的电气系统,不会影响其工作状态,在高电压及强电磁场中也不会受到影响。声纹电力在线监控系统集AI+物联网+5G 为一体,目前可以对变压器,开关柜,母线等主要设备提供 24小时在线检测,主要对变压器的各种故障状态及时预警。并实时显示在智能巡视系统上,对非正常状态的故障现象进行人工智能的深度学习,为运检人员提供设备全生命周期的变化监测曲线,为正确运检决策做出辅助研判。

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