人工智能AI在缺陷檢測中的應用研究

國網(wǎng)湖北送變電工程有限公司 曾 忱 郭 勇 段 煉

在當今，隨著科學技術的發(fā)展，人工智能技術已經在各種的缺陷檢測中得以廣泛應用，尤其是在輸電線路的缺陷檢測中，更是發(fā)揮著十分顯著的優(yōu)勢。將人工智能AI應用到輸電線路的缺陷檢測中，可有效解決傳統(tǒng)人工檢測中的時間限制、空間限制以及各種人為因素導致的問題，實現(xiàn)輸電線路運維效果的顯著提升。基于此，本文就對人工智能AI技術在輸電線路缺陷檢測中的應用進行研究，以保障輸電線路缺陷檢測質量的提升。

在以人工智能AI為基礎的缺陷識別與分析軟件中，識別和檢驗算法有很多，針對不同種類的線路部件，對于相位標志牌，區(qū)分兩種形狀，采用了兩種不同的算法。因此，在檢測控制區(qū)域設定了單選框形式的檢測控制按鈕，針對不同的線路部件，選擇對應的按鈕，即可調用相應的函數(shù)進行檢測。這樣就可以對全塔、全線和整個的輸電線路通道實現(xiàn)24h的實時巡檢，并及時將線路缺陷信息自動傳遞給后臺，顯著提升輸電線路的運維效率，保障整個輸電線路的安全穩(wěn)定運行。因此，在具體的輸電線路缺陷巡檢過程中，電力企業(yè)一定要加強對人工智能AI技術的應用。

1 人工智能AI在輸電線路缺陷巡檢中的主要技術內容應用

在人工智能AI輸電線路缺陷巡檢軟件系統(tǒng)中，前端裝置的主要組成部分包括圖像采集裝置和數(shù)據(jù)傳輸裝置，首先通過若干臺圖像采集裝置對圖像信息或視頻信息進行采集，然后借助于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸裝置將采集到的信息上傳到系統(tǒng)后臺的AI管理系統(tǒng)內。在接收到這些信息之后，AI管理系統(tǒng)將會立即進行數(shù)據(jù)的分析與處理，通過智能運算、缺陷數(shù)據(jù)庫建立、大數(shù)據(jù)分析、圖像識別與分析等的方式來實現(xiàn)巡檢報告的自動生成，并定期對輸電線路運行狀態(tài)進行全面評估，讓輸電線路的故障隱患得到主動防御。

在該系統(tǒng)的客戶端，用戶可以借助于PC端、手機APP以及微信平臺等來下載、儲存、查看和回放相應的數(shù)據(jù)圖像或視頻。因為前端的圖像和視頻采集裝置主要借助于APN專用網(wǎng)絡或者是4G/5G無線網(wǎng)絡的形式來進行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)采集裝置通過無人機自主巡檢采集或輸電線路在線監(jiān)測裝置采集，應用多種數(shù)據(jù)融合的方式進行前端數(shù)據(jù)的采集作業(yè)。

考慮到大多數(shù)在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集裝置都在野外工作，所以在電力供應方面，可以通過太陽能光伏發(fā)電的方式來實現(xiàn)，這樣不僅可以讓各個裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障停電的情況下依然能夠正常運行，同時也可以有效避免裝置應用對電力系統(tǒng)運行的干擾，并達到良好的節(jié)能環(huán)保效果。

2 人工智能AI軟件系統(tǒng)在輸電線路缺陷巡檢中的數(shù)據(jù)流布局分析

在人工智能AI輸電線路缺陷巡檢軟件系統(tǒng)中，其后臺管理采用的是當今先進的大數(shù)據(jù)平臺“大中臺”構架設計思想，且對后臺的管理與服務提出了更高要求。其主要的應用目的就是保障所有輸電線路巡檢數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。在所有的前端分布式設備中，數(shù)據(jù)類型的設備都得到了統(tǒng)一的分析與處理，但是對于前端具有較大數(shù)據(jù)量且需要智能分析與處理的設備數(shù)據(jù)，則是通過端處理之后再將其處理結果以視頻或者是圖像的形式上傳到其他的AI設備中，以此來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的深度運算。對于所有輕量級別的數(shù)據(jù)，可借助于采集與傳輸設備在后臺對其進行統(tǒng)一處理。通過這樣的形式，便可以讓所有的設備實現(xiàn)有效關聯(lián)以及智能化的處理。

在該系統(tǒng)中，主要的結構和功能包括以下幾個方面：①前端監(jiān)測設備：主要的功能是采集前端設備的數(shù)據(jù)。②智能信號牌：主要的功能是對設備當前所處地理位置的GPS信息進行記錄，并對欠點設備實現(xiàn)智能化的控制，以此來實現(xiàn)智能化信息處理，最后再借助于APN專用網(wǎng)絡或者是4G移動網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸I軟件系統(tǒng)的后臺。③監(jiān)測數(shù)據(jù)：主要的功能是對智能桿號牌中傳輸來的數(shù)據(jù)進行后臺處理，包括直接數(shù)據(jù)和間接數(shù)據(jù)，其中直接數(shù)據(jù)屬于告數(shù)據(jù)，間接數(shù)據(jù)屬于告警信號以及普通的狀態(tài)數(shù)據(jù)。④缺陷數(shù)據(jù)：主要功能是分析間接數(shù)據(jù)，并將直接數(shù)據(jù)納入到故障數(shù)據(jù)范圍內來及時進行處理。⑤缺陷處理方案：主要的功能是通過智能分析的方式來給出相應的處理方案，包括需要維修的地點、需要的維修工具以及需要的維修時間，尤其是維修時間方案，可以為后期的統(tǒng)計和績效管理提供足夠便利。⑥委派單：主要的功能是委派單生成，其中的任務管理主要包括對外出工作人員的管理以及績效考核，如果故障點位置的交通不便，也可以提出用車申請。⑦實際處理方案填寫：主要的功能是對實際發(fā)生的問題及時進行上傳，其中包括故障的具體類型、圖片、擬定的解決方案、納入到缺陷庫之后的完善數(shù)據(jù)類型等。

3 人工智能AI在輸電線路缺陷巡檢中的具體應用分析

將人工智能AI軟件系統(tǒng)應用到輸電線路的缺陷巡檢中，不僅可以對整個的輸電線路實現(xiàn)不間斷的監(jiān)測和巡檢，同時也可以讓整個電力系統(tǒng)的運行得到良好管理，及時發(fā)現(xiàn)輸電線路的運行異常，并使其得到及時解決，可最大限度避免輸電線路故障的發(fā)生，保障輸電線路正常運行。在本次所研究的人工智能AI輸電線路缺陷巡檢系統(tǒng)的具體應用中，采用無人機對輸電線路數(shù)據(jù)進行采集，然后通過人工智能AI系統(tǒng)控制無人機進行待測線路的巡檢，在此過程中，無人機會將現(xiàn)場的檢測信息以圖像或視頻的方式記錄下來，然后上傳給人工智能AI系統(tǒng)，再通過人工智能AI系統(tǒng)對其分析和處理。在此類巡檢軟件系統(tǒng)的具體應用中，主要的功能包括以下幾個方面：

3.1 通過無人機對輸電桿塔部件進行實時監(jiān)控

在通過人工智能AI軟件系統(tǒng)進行輸電桿塔部件的實時監(jiān)控過程中，主要通過無人機對桿塔部件的具體情況進行拍攝，然后按照實際要求將各個桿塔部件的現(xiàn)場照片定時傳輸給人工智能AI系統(tǒng)的后臺。后臺的運維人員可以通過PC端或者是手機等的智能終端來查看這些照片，讓輸電桿塔部件的實際情況可以得到實時獲取。

3.2 對前后通道以及外力點進行監(jiān)控

在通過該系統(tǒng)進行輸電線路前后通道以及外力點的實時監(jiān)控過程中，借助于無人機的拍攝設備，可對其具體情況進行照片或者是視頻的拍攝。同時，系統(tǒng)也會根據(jù)實際要求來定期進行現(xiàn)場監(jiān)控實拍照片的推送。在此過程中，運維技術人員的電腦或者是手機終端將會發(fā)出相應的消息推送提醒，使其通過電腦或手機即可查看前后通道以及外力點的現(xiàn)場實際情況。

3.3 對微信端進行管理

在該軟件系統(tǒng)的微信管理中，可借助于手機微信來進行現(xiàn)場視頻的實時查看，以此來實時了解現(xiàn)場的環(huán)境信息。同時，管理員也可以將后臺的報表記錄和報警記錄導出。

在通過人工智能AI軟件系統(tǒng)進行輸電線路缺陷巡檢的過程中，借助于無人機拍攝的形式，可以將傳統(tǒng)輸電線路巡檢中關鍵區(qū)段內桿塔、絕緣子、導線、地線、金具等部件以及前后通道狀況以圖像或視頻的形式清晰地記錄下來，讓傳統(tǒng)的人工檢測困難問題得以有效解決，以此來進行的輸電線路及通道運行狀況準確檢測，實現(xiàn)管理覆蓋率的顯著提升，且有著非常明顯的巡檢效果，能夠在關鍵的線路以及高危桿塔中發(fā)揮出良好的使用效果。在具體巡檢過程中，主機會對從無人機傳輸來的現(xiàn)場設備視頻信息和圖像信息進行實時分析，如果發(fā)現(xiàn)了異常情況，主機便會將預警信息自動上傳給服務后臺。在服務后臺接收到預警信息之后，便會二次進行相關數(shù)據(jù)的處理，然后對其進行存儲和分析，并實現(xiàn)報表的生成。接下來會將預警信息和相應的報表通過微信形式發(fā)送給管理員，使其對異常情況做到及時了解與及時處理。

3.4 對后臺管理平臺進行優(yōu)化

在通過無人機設備進行現(xiàn)場圖像或視頻信息的采集之后，設置在無人機內的前端系統(tǒng)會對其進行簡單的處理，然后將圖像和視頻等的這些處理結果上傳到AI后臺設備中做進一步的算法處理。在對輕量級數(shù)據(jù)進行采集與傳輸?shù)倪^程中，這些數(shù)據(jù)會在后臺得到統(tǒng)一處理，以此來保障全部設備的關聯(lián)性以及智能化的處理，提升整體管理平臺配置的靈活度和完整度。

結束語：綜上所述，人工智能AI技術在當今的輸電線路缺陷巡檢中發(fā)揮著至關重要的作用，該技術可以讓傳統(tǒng)輸電線路缺陷巡檢中的作業(yè)復雜、工作量大、危險系數(shù)高等的諸多難題得以有效解決，進一步提升輸電線路缺陷巡檢的效率與精度。同時，借助于人工智能AI軟件系統(tǒng)，也可以對巡檢人員無法到達的位置進行巡檢，顯著提升巡檢的便捷性。因此，在當今的輸電線路缺陷巡檢中，電力企業(yè)應將人工智能AI技術及其軟件系統(tǒng)加以合理應用，以此來全面提升輸電線路缺陷巡檢質量，保障輸電線路的正常運行，滿足當今社會對于電力能源的實際需求，促進電力行業(yè)的良好發(fā)展。