南方電網(wǎng)智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜尹S煒昭：努力找到數(shù)字化巡維性價(jià)比最優(yōu)方案

王碧清

電量，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展晴雨表。在深圳，平均每度電支撐28元GDP誕生，位居全國(guó)第二。從用電密度來(lái)看，在超大型城市中，深圳位居全國(guó)第一。

“我們的電網(wǎng)絕對(duì)不能出問(wèn)題”，講話者是深圳供電局資產(chǎn)管理部專責(zé)黃煒昭。他是南方電網(wǎng)教授級(jí)高級(jí)工程師、一級(jí)助理技術(shù)專家。作為智能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＜遥诮陙?lái)南方電網(wǎng)推行數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程中，他的頭腦始終高速飛轉(zhuǎn)。

制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理制度、技術(shù)方案，與黃煒昭合作過(guò)的人，對(duì)他又愛(ài)又“恨”。大家欽佩他奇思妙想，“專業(yè)”是最多評(píng)價(jià)詞，同時(shí)調(diào)侃他“不走尋常路”，“總把高科技拆解得簡(jiǎn)單又直白”。

“遇到任何難題，都可以通過(guò)頭腦和雙手去創(chuàng)造、去化解”

黃煒昭坦言，自己“有點(diǎn)懶”。某種程度上，這成為他愿意動(dòng)腦、動(dòng)手的動(dòng)力源泉。小時(shí)候，看著同樣從事電力科研工作的父親，一點(diǎn)點(diǎn)制作出家中所需要的器件和物品，他的心底埋下一顆種子：遇到任何難題，都可以通過(guò)頭腦和雙手去創(chuàng)造、去化解。

2000年，他考入華南理工大學(xué)電力專業(yè)，大學(xué)期間就喜歡搗鼓研究，對(duì)機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)等都充滿熱忱，自己還成功研制出機(jī)器人。2004年大學(xué)畢業(yè)，他懷著“要到改革開(kāi)放最前沿城市挑戰(zhàn)自己”的想法，沒(méi)有選擇回到家鄉(xiāng)福建，而是成為深圳供電局一名高壓試驗(yàn)班班員。

工作之初，黃煒昭每天主要任務(wù)之一，就是帶著避雷器帶電測(cè)試儀，去深圳市一個(gè)個(gè)變電站里，測(cè)試大型避雷器是否存有故障。測(cè)試儀總重40多公斤，要與變電站內(nèi)200多米長(zhǎng)的各類電纜接在一起。有同事負(fù)責(zé)搬抬設(shè)備、有人做測(cè)試、有人記錄數(shù)據(jù)……所有工序完成，大家精疲力竭，渾身是汗。黃煒昭想：能否把這臺(tái)測(cè)試儀設(shè)計(jì)得小一點(diǎn)？

當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)外測(cè)試儀多大小相當(dāng)、重量相似。三十余年間，因這類測(cè)試儀所處行業(yè)領(lǐng)域較為細(xì)分，沒(méi)有明顯技術(shù)革新和變化。黃煒昭清楚測(cè)試儀工作原理和要解決的問(wèn)題，決定自行研制。真正實(shí)施起來(lái)，難度不小。他發(fā)現(xiàn)，步驟多，且每一個(gè)配件都需要自己制作，“不像現(xiàn)在，電路板、儀器都可以很方便找到代工”。

為提高研制效率，他購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床放在家里，下班后就埋頭制作。報(bào)廢的各種元器件裝了兩麻袋，試驗(yàn)使用近三百塊電路板。一次次測(cè)試、調(diào)試，他沉浸在快樂(lè)中。第21套整機(jī)制作完成后，如他所期待，運(yùn)轉(zhuǎn)理想，甚至比之前使用的日本進(jìn)口設(shè)備測(cè)試精度還要高，而且更輕巧，只有手機(jī)大小，重量?jī)H約400克。最令黃煒昭高興的是，過(guò)往一個(gè)變電站測(cè)試需要約三個(gè)小時(shí)，通過(guò)這款新儀器，不到20分鐘就可以完成，為工作節(jié)省大量時(shí)間和精力。他因此獲評(píng)技能專家。

2018年，深圳供電局成立孵化器公司，黃煒昭約十年前設(shè)計(jì)的這款測(cè)試儀成功簽訂轉(zhuǎn)化協(xié)議，直到現(xiàn)在，依然還在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上銷售，仍然具有技術(shù)生命力。

“要從一名技術(shù)研發(fā)者轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)整合者”

2010年，黃煒昭進(jìn)入職能部門(mén)，擔(dān)任資產(chǎn)管理部專責(zé)，負(fù)責(zé)深圳電網(wǎng)高壓設(shè)備管理工作。和電力設(shè)備相關(guān)問(wèn)題，由他首先形成解決思路和方案，在遇到問(wèn)題時(shí)提出解決方案，并且要避免同類問(wèn)題再次發(fā)生。他迅速感知角色變化，“要從一名技術(shù)研發(fā)者轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)整合者，如果自己從源頭研制，可以做到更精，但太慢”，于是，他盡可能運(yùn)用已有先進(jìn)技術(shù)，以最快速度提升生產(chǎn)效率。

2013年，檢測(cè)班組人員在一座500kV變電站發(fā)現(xiàn)，在一臺(tái)12米高的500kV斷路器內(nèi)，有一顆約8毫米的銷釘脫落，導(dǎo)致斷路器無(wú)法正常工作。如果是在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生銷釘脫落，就意味著會(huì)產(chǎn)生大面積停電。黃煒昭等人立刻警覺(jué)起來(lái)，深圳市共有26臺(tái)相同設(shè)備，其他設(shè)備是否也存在類似安全隱患？如果按照傳統(tǒng)檢測(cè)方式，所有設(shè)備需要一一人工拆解檢查，要花費(fèi)近一年時(shí)間，并且需要預(yù)先限負(fù)荷才能實(shí)現(xiàn)。

壓力與責(zé)任沉沉壓在黃煒昭心頭。他迅速了解到，一家兄弟單位購(gòu)入一款X射線探傷儀，可以實(shí)現(xiàn)不拆解設(shè)備情況下的內(nèi)部觀測(cè)。然而，新問(wèn)題是，這種探傷儀如何在高空大型設(shè)備中依然有效？黃煒昭向生產(chǎn)廠家求證，對(duì)方表示“不太可能做到”。那一刻，黃煒昭內(nèi)心“不太相信”。

他查閱大量資料，根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的設(shè)備圖紙和X射線探傷儀工作原理，估算可行性后，設(shè)計(jì)出新技術(shù)檢測(cè)方案。他帶著設(shè)備儀器，立刻飛往杭州一家可以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的工廠進(jìn)行操作。四五個(gè)小時(shí)后，他找到最佳測(cè)試角度，在高空12米處，完全可穿透設(shè)備、準(zhǔn)確測(cè)試銷釘安裝狀態(tài)。那一刻，他非常興奮：和自己預(yù)想的完全一樣！

回到公司后，黃煒昭將形成的技術(shù)方案，下發(fā)到基層班組。按照黃煒昭設(shè)計(jì)的新測(cè)試方案，兩個(gè)星期，所有檢查工作完成，確認(rèn)排除所有設(shè)備隱患，解除深圳電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)注最新技術(shù)，尋找突破靈感

2013年，深圳供電局開(kāi)啟第一輪大規(guī)模數(shù)字化建設(shè)，斥巨資引入輸變電操作系統(tǒng)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。

系統(tǒng)建設(shè)初期，由于每一個(gè)系統(tǒng)之間通訊傳輸協(xié)議不同，彼此功能不能高效兼容。黃煒昭等人進(jìn)行新裝置研制，以期可以打通傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù)之間壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中采集。然而，“原本是為解決兼容問(wèn)題，現(xiàn)在又新增解決裝置之間的問(wèn)題，累積問(wèn)題越來(lái)越多”。

近四年時(shí)間，隨著各類系統(tǒng)數(shù)量不斷增加、運(yùn)行環(huán)境日益復(fù)雜，運(yùn)營(yíng)維護(hù)壓力不斷增大，黃煒昭感到轉(zhuǎn)化思路的迫切性：為什么一定要在統(tǒng)一范式下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間交互呢？他決定把問(wèn)題變得更為簡(jiǎn)單——協(xié)議不同，就在各自傳感器上添加通訊功能，再在總系統(tǒng)上分別收集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

操作系統(tǒng)新思路的設(shè)計(jì)與決策，意味著人力與巨額資金的投入。驗(yàn)證所有方案可行性，是黃煒昭最重視步驟之一。那時(shí)，正是2018年盛夏，為證明技術(shù)路線可行，他將市場(chǎng)上所有和電力系統(tǒng)相關(guān)的傳感器全部買(mǎi)回來(lái)，嘗試網(wǎng)絡(luò)化改造，預(yù)先模擬制作出最小操作系統(tǒng)，證明彼此之間可以相互通訊、協(xié)同工作。

在黃煒昭主動(dòng)求變、不斷探索下，深圳供電局輸變電操作系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展步入新臺(tái)階，將過(guò)去復(fù)雜系統(tǒng)升級(jí)簡(jiǎn)化為更加智能、易于操作的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

自2018年起，深圳供電局全力推進(jìn)變電站智能技術(shù)應(yīng)用研究與示范工程建設(shè)項(xiàng)目。黃煒昭的一系列技術(shù)驗(yàn)證為項(xiàng)目實(shí)施奠定基礎(chǔ)，從整體架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建設(shè)、核心功能設(shè)計(jì)、具體器件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等方面，為項(xiàng)目初期15個(gè)變電站數(shù)字化改造做好技術(shù)規(guī)劃和保障。

在深圳，各類高壓電氣設(shè)備約有十多萬(wàn)臺(tái)（套），約有1000余名一線電力工作人員負(fù)責(zé)這些高壓設(shè)備。通過(guò)智能化、數(shù)字化改造，現(xiàn)場(chǎng)工作人員在變電站設(shè)備巡視、操作、現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)三大環(huán)節(jié)，漸漸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化和無(wú)人化。他們不再需要經(jīng)常奔波于高壓現(xiàn)場(chǎng)，安全性有保障，工作更加高效便捷。

一個(gè)大型數(shù)字化改造系統(tǒng)從無(wú)到有，涉及到軟件、硬件等多個(gè)方面，黃煒昭回憶，最難環(huán)節(jié)在于實(shí)施中的建設(shè)施工。

黃煒昭介紹：“我們所有設(shè)備都是通過(guò)光纖和網(wǎng)線進(jìn)行互聯(lián)，如果通道沒(méi)有建立起來(lái)，所有信息無(wú)法傳輸。就像我們說(shuō)的，‘要想富，先修路，這條路最重要，否則設(shè)想再好的系統(tǒng)也無(wú)法運(yùn)作。”因此，黃煒昭提出“先挖溝”。承建單位則表示，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先設(shè)計(jì)軟件，挖溝并不難。

黃煒昭為對(duì)方做測(cè)算，“現(xiàn)在地面已經(jīng)預(yù)埋很多線纜，很多場(chǎng)景必須靠人工一點(diǎn)一點(diǎn)精細(xì)操作”。他逐步說(shuō)服對(duì)方。其中最大變電站，各類線纜埋下去約100公里，即使連續(xù)施工，工期依然較為緊張。而且，變電站附近，處于強(qiáng)電磁干擾，如果線纜安排位置和方式不準(zhǔn)確，會(huì)造成電位差，容易出現(xiàn)信號(hào)傳輸障礙、擊穿等故障。

事實(shí)證明，黃煒昭判斷正確。項(xiàng)目建設(shè)期間，只有挖溝這項(xiàng)工作從頭到尾沒(méi)有停工。“挖溝布線工作看起來(lái)很樸實(shí)，實(shí)際蘊(yùn)含我們對(duì)整個(gè)體系的理解。紙面上的工作，跟在現(xiàn)場(chǎng)做工作是兩碼事。”

在設(shè)備巡視環(huán)節(jié)的智能機(jī)器人方面，黃煒昭再次“另類”出招。變電站內(nèi)，使用機(jī)器人巡檢是近年來(lái)主要工作手段之一，然而，還存在工作效率低、可靠性不強(qiáng)的問(wèn)題。黃煒昭多次找到機(jī)器人生產(chǎn)廠家提意見(jiàn)，“應(yīng)該進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)”，“不要把自動(dòng)化水平做得過(guò)于高”，“要充分考慮人工控制”。幾乎沒(méi)有生產(chǎn)方愿意接納，他的建議剛好與對(duì)方研制的機(jī)器人優(yōu)勢(shì)和亮點(diǎn)“背道而馳”。

黃煒昭認(rèn)為，“全部自動(dòng)化是理想狀態(tài)。一個(gè)機(jī)器人在變電站里實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化組織和運(yùn)行，難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自動(dòng)駕駛汽車在路面上行駛，況且汽車目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化”。他惜時(shí)如金，“我要更高效完成工作任務(wù)，不能等到生產(chǎn)方技術(shù)完全進(jìn)步”；不斷查閱資料、關(guān)注最新技術(shù)，尋找突破靈感。

一次，他在網(wǎng)上看到美國(guó)硅谷一家公司研制的快遞機(jī)器人，正行駛在送貨路面上，連續(xù)直行至拐彎處時(shí)，后臺(tái)人員通過(guò)顯示器遙控拐彎，再由機(jī)器人自動(dòng)走直線。黃煒昭頓時(shí)有了方向：“對(duì)啊！自動(dòng)化搞不定的地方，就交給人來(lái)干！”

“不為自動(dòng)化而自動(dòng)化”，他將想法與機(jī)器人生產(chǎn)方溝通，提出“沒(méi)有必要全自動(dòng)化，一個(gè)人能操縱10臺(tái)機(jī)器人，這不就提升10倍工作效率嗎？”然而，沒(méi)有合作方愿意去做這樣“毫無(wú)亮點(diǎn)”的工作，黃煒昭決定自行研制。

2018年，黃煒昭設(shè)計(jì)出第一代電力巡檢機(jī)器人，“把機(jī)器人里不實(shí)用高科技擠得干干凈凈”，并定義，“對(duì)于電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)器人就是會(huì)行走的攝像頭”。

2020年，他對(duì)這款巡檢機(jī)器人升級(jí)改造，引用VR技術(shù)，巡檢機(jī)器人一路向前，如同百度街景視圖，一次性360度全景拍攝，極大提升工作效率。“過(guò)去的機(jī)器人需要逐點(diǎn)一張張照片拍攝，雖然節(jié)約存儲(chǔ)空間，但浪費(fèi)時(shí)間，一次工作需要五六個(gè)小時(shí)。現(xiàn)在我們的技術(shù)進(jìn)步了，存儲(chǔ)空間成本并不高，但時(shí)間對(duì)于我們而言很寶貴。”

談起這一次技術(shù)靈感，黃煒昭笑道，“源自VR看房，我們的變電站相當(dāng)于一套更大的居民樓。過(guò)去，為實(shí)現(xiàn)一個(gè)定點(diǎn)的精準(zhǔn)拍攝，研發(fā)成本投入巨大。現(xiàn)在這樣的技術(shù)改進(jìn)，對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，技術(shù)難度反而是降低的”。他不強(qiáng)求將機(jī)器人作為數(shù)字化唯一途徑，因此思路更加靈活。“當(dāng)把所有任務(wù)都加在這個(gè)機(jī)器人身上，機(jī)器人變得復(fù)雜無(wú)比，實(shí)際上，它承載不了這么多工作任務(wù)。我們努力找到解決現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化中，性價(jià)比最高的方案。”

不久前，“元宇宙”概念流行開(kāi)來(lái)，黃煒昭形容，深圳供電局?jǐn)?shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型在構(gòu)建起電力行業(yè)的“元宇宙”。“操作人員通過(guò)設(shè)備遠(yuǎn)程操作，所需圖像通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸回來(lái)，就如同人在虛擬世界開(kāi)車，機(jī)器人是在現(xiàn)實(shí)世界里奔跑采集數(shù)據(jù)。”

目前，深圳供電局已經(jīng)實(shí)現(xiàn)15個(gè)變電站數(shù)字化升級(jí)改造，可基本實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化巡視操作和現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)，“把人的眼睛帶到現(xiàn)場(chǎng)去”。接下來(lái)，黃煒昭會(huì)逐步推動(dòng)深圳電力系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)改造，覆蓋深圳273個(gè)變電站，為一線巡維人員“減負(fù)”。

最近，他正在研究“讓機(jī)器人替我們出差”。“現(xiàn)在一個(gè)機(jī)器人身上裝了八個(gè)攝像頭，拍攝回來(lái)的信息足夠，這是眼睛。它還有腿，臺(tái)階高度低于15厘米都可以無(wú)障礙翻越。它可以裝揚(yáng)聲器，相當(dāng)于嘴。它可以像我們一樣去溜達(dá)，去查看周圍環(huán)境，去工廠查看我們訂購(gòu)的設(shè)備，可以在會(huì)議室里跟大家一起開(kāi)會(huì)。”

黃煒昭興奮暢想，所有創(chuàng)新、求變?cè)谒磥?lái)，就是一場(chǎng)又一場(chǎng)必經(jīng)的跋涉。他在挑戰(zhàn)自我中、在攻克一個(gè)又一個(gè)“不可能”中，收獲探索的快樂(lè)。“我并不是工作狂，我喜歡挑戰(zhàn)，在探索、解決問(wèn)題過(guò)程中，充滿快樂(lè)。特別是，當(dāng)所有人都說(shuō)‘不可能，自己證明是可行的時(shí)候，特別有成就感。”