人工智能技术在输变电工程建设中的应用_陶刚.pdf

Application 创新应用150 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月2 人工智能技术在输变电工程建设中的应用作业对象识别中的应用。在输变电工程建设过程中，利用超声波、激光、自动识别技术等无接触感知和智能识别分析技术，可有效地实现目标的识别和问题判断，确保现场施工的安全和质量符合管理要求。其中超声波检测技术主要是利用超声波来测量物体的形状、大小、距离，与设计标准参数进行自动对比计算，检测存在的异常问题，以保证输电线路架设距离和离地高度的准确；激光扫描仪则用来测量施工质量数据的准确性，通过激光扫描可以采集到目标对象的高精度数据，结合数据可视化报表、三维可视化场景等智能分析目标对象的成果质量，降低人工计算的投入和数据误差；自动识别技术可以精确地控制输变电工程建设中机械设备的工作过程，向机器设备下达操作命令，从而提高机器的智能化水平。以带电作业机械人在输电线路架设完成后进行带电质量检测为例，带电作业机器人由人体工学仿真机械设备和智能化辅助识别控制系统组成，基于主动实感双目立体视觉融合激光雷达数据，对作业环境进行快速感知，引导机械臂、数控绝缘臂架模拟带电作业人员的双手，实现引线与主线的识别定位、牢固抓握，运用精确的激光切割0 引言在输变电工程建设过程中已逐步利用人工智能技术辅助提升工程现场管理能力，实现工程安全、进度、质量等方面的信息化、智慧化管理。人工智能技术在输变电工程建设中的应用，为输变电工程的建设管理提供了技术手段。因此，分析人工智能技术在输变电工程建设中的应用，对进一步的深化应用和辅助管理水平的提升具有重要的意义。1 研究背景人工智能技术主要是利用关键业务数据，通过信息控制系统模拟人的某些思维过程和智能行为。人工智能技术是计算机科学衍生出的重要分支，通过计算机软件，结合程序化控制，对人工智能进行模拟并加以应用。人工智能技术涉及设计学、心理学、数学等多种学科领域的知识，基于对多种学科领域知识的交叉融合和巧妙应用，设计出对人工智能进行模拟的方式，从而确保控制系统形成智能化和自动化反应。科技水平的大幅度提高，极大地拓展了人工智能技术覆盖的应用范围。特别是在输变电工程建设管理过程中，人工智能技术的应用可有效实现人员、物资、机械、环境等业务管理的智能化分析应用。作者简介：陶刚，中能建数字科技集团有限公司，高级工程师，博士；研究方向：电网工程数字化。收稿日期：2022-08-12；修回日期：2023-05-14。摘要：阐述人工智能技术在作业对象识别、数据处理、神经网络系统、电气设备优化、控制器设计、远程视频监控及风险智能识别中的应用。关键词：人工智能，对象识别，数据处理，远程视频监控。中图分类号：TP18，TM75，TP277文章编号：1000-0755(2023)05-0150-02文献引用格式：陶刚，李攀，张皓杰.人工智能技术在输变电工程建设中的应用J.电子技术,2023,52(05):150-151.人工智能技术在输变电工程建设中的应用陶刚1，李攀2，张皓杰3（1.中能建数字科技集团有限公司，北京 100001；2.北京洛斯达科技发展有限公司，北京 100120；3.国网浙江省电力有限公司建设分公司，浙江 310009）Abstract This paper describes the application of artificial intelligence technology in object recognition,data processing,neural network system,electrical equipment optimization,controller design,remote video monitoring and risk intelligent identification.Index Terms artificial intelligence,object recognition,data processing,remote video monitoring.Application of AI Technology in Power Transmission and Transformation Project ConstructionTAO Gang1,LI Pan2,ZHANG Haojie3(1.China Energy Construction Digital Technology Group Co.,Ltd.,Beijing 100001,China.2.Beijing Luosida Technology Development Co.,Ltd.,Beijing 100120,China.3.State Grid Zhejiang Electric Power Co.,Ltd.Construction Branch,Zhejiang 310009,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 151技术剥离导线绝缘层，将引线与主线快速准确地放入线夹，而后紧固线夹完成分支引线搭接工作，实现以机器施工代替人员作业，达到降低施工风险、提高建设质量的目标。数据处理中的应用。在大数据引领的新时代，各种数据和信息已经成为现代生产的重要组成部分。在输变电工程中，人工智能技术应用的核心是数据的自动化收集和智能化分析应用。通过物联感知设备、现场数据上报等方式收集各种业务管理数据，基于神经网络、模糊控制等智能算法形成图形图像识别算法模型，代替人工统计和计算自动获取管控对象的关键问题。同时将业务流程与数据智能分析结合，推动数据的自动化流转。智能分析算法可以将工程现场大量的业务管理数据进行分类，模拟人脑的思维模式，通过数据排列和抽取的辅助运算，保证数据计算和应用的稳定和精确度。人工神经网络的应用。人工神经网络从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象，针对业务运算建立简单模型，按不同的连接方式组成不同的计算网络。在输变电工程建设中，利用人工智神经元的构造来实现对数据的高效处理，并建立相应的功能模型，例如对航拍影像的图元识别从而达到自动提取工程进度、对视频影像中的人员轮廓进行检测进而实现人员移动跟踪监测等。通过人工神经网络的应用可以实现输变电工程的管理数据的自动识别和动态检测，减少安全、质量问题的出现。在输变电工程建设管理过程中，利用神经网络技术可以解决更多诸如场地设施异常识别、人员异常聚集、成果质量检测对比等复杂的问题，使工程建设过程管理具有更高的智能水平，同时也可以增强管理者对问题的分析处理能力。电气设备安装管理中的应用。电气设备安装过程涉及人员安全、设备间碰撞监测、安装环境实时监测、安装质量检测校验等管理工作，充分运用人工智能技术，可以更好地实现电气安装的优化管理。通过BIM技术结合视频监控、安装环境监测数据，构建电气安装过程动态可视化场景，对设计参数、施工进度的综合分析，智能计算电气安装的成果质量和完成进度，为管理者提供在BIM可视化场景下实时掌握电气安装动态数据的监测平台。控制器设计中的应用。输变电工程中会应用都各种控制器，在控制器设计领域，人工智能技术逐渐取代了常规化的传统技术，日益成为关键的控制器设计技术。对电气系统而言，控制器发挥着关键作用，是确保电气系统实现线路启动、制动等重要功能的核心构件。为确保控制器能够良好地实现预期的各项控制功能，工作人员通常采用PID控制算法。在实现算法的具体过程中，难度较大的是确定控制器的各项控制参数。控制参数发生变化，或者其他因素对之产生干扰，将导致控制指令的执行效果与预期存在偏差，很难实现预期控制效果。应用人工智能技术，在传统算法中融入模糊控制算法的相关规则，优化改进PID控制算法，能有效避免较大的参数误差。例如带电作业机械人在输电线路工程建设应用过程中，主臂的信息控制器主要用于嵌入式控制应用，从臂可以将工作环境和外界产生的反馈力发送到主臂控制器中。主臂控制器对信号进行分析，计算相应关系之间的力矩，从而将主臂端的操作信息反馈给操作者，为操作者提供感官体验。通过人工智能技术，在获得机器人运动学正解的前提下，可以掌握机械臂的末端姿态，并得到机械臂的逆运动解。在带电作业机器人的控制过程中，控制器将运动转换成控制信号，可以间接控制机械臂及其附件的关节。远程视频监控中心风险智能识别系统中的应用。（1）现场视频调阅。提供风险作业现场实时视频画面调阅、控制、视频定位通话等功能，建立风险作业全方位视频感知系统，针对预控施工风险，调阅发现人的不安全行为或物的不安全状态以及环境的不安全因素，及时通过App远程视频通话采取措施予以纠正或提醒，避免出现作业安全事故。（2）远程视频智能分析。利用人工智能基础平台，结合人工智能训练方法进行图像识别学习，自动识别工程现场的典型违章行为，构建远程视频智能识别分析处理中心。将工程各个风险作业点视频监控信号接入到处理中心，依据智能分析算法模型进行视频画面内容的异常行为判断识别，包括区域电子围栏闯入等不安全行为、不安全环境，实现智能告警及无人式值班服务。（3）视频监控主动告警。利用监控摄像头成熟的违章智能识别边缘计算技术，加强施工风险作业点安全预控及违章告警能力，智能识别基础工程、立塔工程、架线工程等各工序环节中不安全行为。针对典型违章行为，摄像头主动分析识别，将分析结果（含前端抓拍视频或图片）分级推送到各级人员进行告警提示，同时所有违章信息均以照片形式存储在系统中，可按违章类型进行归类统计。同时利用告警分析结果，智能生成安全检查问题项，为安全风险管控提供智能化手段。3 结语人工智能技术辅助现场进行智慧化的管理，实现多业务数据的综合管理、自动计算分析，并将数据分析结果通过可视化、主动推送形式应用于工程现场管理，大大提升了工程现场管控能力。参考文献1 杨燕翔.人工智能技术在自动化工程中的应用J.电子技术,2021,50(12):82-83.