機(jī)器學(xué)習(xí)在電力設(shè)備故障檢測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用

閭林秀

摘要：機(jī)器學(xué)習(xí)在電力設(shè)備故障檢測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成果。通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)故障的早期檢測(cè)和預(yù)測(cè)。這種方法可以幫助電力公司提高設(shè)備的可靠性和安全性，減少故障停電時(shí)間，提高供電質(zhì)量。具體應(yīng)用包括基于機(jī)器學(xué)習(xí)的故障診斷、故障預(yù)測(cè)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。通過對(duì)大量歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以識(shí)別出設(shè)備故障的模式和特征，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：機(jī)器學(xué)習(xí)；電力設(shè)備；無人機(jī)；實(shí)踐應(yīng)用

一、前言

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備在電力生產(chǎn)和傳輸中扮演著至關(guān)重要的角色。然而，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和環(huán)境影響，這些設(shè)備會(huì)出現(xiàn)缺陷、隱患，存在著故障的風(fēng)險(xiǎn)，影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在近年來取得了顯著的突破，其在故障檢測(cè)方面的應(yīng)用也逐漸成為研究熱點(diǎn)。通過采集大量的設(shè)備缺陷和故障數(shù)據(jù)，利用一定的算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而智能識(shí)別不同類型的設(shè)備缺陷和故障，替代人工檢測(cè)，提升檢測(cè)效率，保障電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、電力設(shè)備缺陷故障識(shí)別

（一）電力設(shè)備無人機(jī)缺陷識(shí)別

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)成為當(dāng)今的熱點(diǎn)話題。無人機(jī)技術(shù)不僅僅是一項(xiàng)高空拍攝技術(shù)，更在物資運(yùn)輸、遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)、高空照明、農(nóng)業(yè)施肥等不同領(lǐng)域都有深入應(yīng)用。特別是考慮到電力系統(tǒng)工作中長(zhǎng)期存在帶電、高空等復(fù)雜環(huán)境，人工作業(yè)存在一定的危險(xiǎn)性，地面使用肉眼檢查難以觀察到高處設(shè)備的缺陷和故障情況，采用無人機(jī)替代人工進(jìn)行高處檢查，不但可以有效減少人員觸電和高處墜落的危險(xiǎn)，還能近距離更直觀地對(duì)設(shè)備進(jìn)行缺陷、故障診斷。我們可以在無人機(jī)上搭載測(cè)溫、測(cè)距，以及高精度拍照設(shè)備將無人機(jī)應(yīng)用與各前端科學(xué)緊密相連，通過無人機(jī)拍攝高空設(shè)備狀況、檢測(cè)設(shè)備溫度、激光雷達(dá)測(cè)量距離等方式，可以有效識(shí)別電力設(shè)備缺陷和故障情況。

通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法，將無人機(jī)采集的大量圖像、溫度、距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，特別是對(duì)有缺陷和故障的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)缺陷庫，對(duì)圖像、溫度、距離等數(shù)據(jù)賦予一定的定義，提取缺陷、故障特征，形成缺陷和設(shè)備的數(shù)據(jù)模型，通過反復(fù)驗(yàn)證和不斷糾偏，推動(dòng)數(shù)據(jù)模型更精準(zhǔn)、更完善。植入機(jī)器學(xué)習(xí)算法、植入數(shù)據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)后，在使用無人機(jī)對(duì)高空設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)，系統(tǒng)智能識(shí)別設(shè)備缺陷類型，避免人工巡視主觀性和判斷不準(zhǔn)的情況，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性和效率。如果搭載數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)，還能快速完成缺陷、故障診斷、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)預(yù)警，進(jìn)一步提高高空設(shè)備運(yùn)行安全性能。

（二）絕緣材料破損圖像檢測(cè)

電力設(shè)備由導(dǎo)體材料和絕緣材料組成，絕緣材料的完整性對(duì)電力設(shè)備的安全性至關(guān)重要。絕緣材料的破損可能導(dǎo)致設(shè)備漏電、短路和電弧放電等故障，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)提供了一種高效的解決方案，利用圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣材料的破損進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和定位。

通過監(jiān)拍設(shè)備獲取大量絕緣材料的圖像，對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理。應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法圖像中提取特征，以識(shí)別破損，包括紋理、顏色、邊緣和形狀等。訓(xùn)練一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，使用標(biāo)記的圖像數(shù)據(jù)集學(xué)習(xí)絕緣材料破損識(shí)別，形成標(biāo)準(zhǔn)的絕緣破損圖片庫，再應(yīng)用于新的圖像時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將新采集的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行運(yùn)算對(duì)比，從而識(shí)別新的圖像是否有絕緣破損缺陷，也能判定絕緣破損程度，為電力維護(hù)人員提供修復(fù)策略。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用使絕緣材料的破損檢測(cè)更加準(zhǔn)確和高效，降低了人為錯(cuò)誤率。此外，它還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，提前發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的絕緣問題，從而維護(hù)電力設(shè)備的安全性能，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這為電力行業(yè)提供了一種強(qiáng)大的工具，有望減少故障和提高設(shè)備壽命[1]。

（三）電力電纜故障自動(dòng)檢測(cè)

中國(guó)城市化進(jìn)程逐步加快，城市中電能傳輸主要采用電力電纜進(jìn)行。電力電纜埋設(shè)在地下，日常運(yùn)維和檢測(cè)需要將電纜挖開或者通過電纜隧道進(jìn)行巡視，維護(hù)難度大、費(fèi)用高。且電力電纜一旦發(fā)生故障，需要將路面破開進(jìn)行電纜搶修，搶修時(shí)間長(zhǎng)，影響人們?nèi)粘Ｉ罟╇姟?/p>

通過在電力電纜上安裝一些智能感知設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力電纜的電流、電壓、溫度、濕度、水位等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，將這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程無線感應(yīng)技術(shù)傳回至后端管理平臺(tái)，后端管理平臺(tái)對(duì)大量關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和集中分析，分析出不同類型電纜在不同長(zhǎng)度和不同環(huán)境時(shí)的運(yùn)行參數(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和使用，一旦發(fā)現(xiàn)哪一條現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不一致進(jìn)行異常告警，提前安排人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和處置隱患，將設(shè)備缺陷消除在萌芽狀態(tài)[2]。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，采集到的數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程無線感應(yīng)技術(shù)傳輸?shù)胶蠖斯芾砥脚_(tái)。這種方式消除了傳統(tǒng)的巡視和手動(dòng)檢測(cè)的需要，從而降低了人工成本和維護(hù)費(fèi)用。

數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，后端管理平臺(tái)接收并匯總大量數(shù)據(jù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過機(jī)器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)可以建立電纜在不同工作條件下的基準(zhǔn)性能參數(shù)，這些參數(shù)可以幫助系統(tǒng)識(shí)別異常情況。

異常告警和隱患處置，一旦系統(tǒng)檢測(cè)到某個(gè)電纜的實(shí)際數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不一致，它會(huì)發(fā)出異常告警。這能夠提前通知運(yùn)維人員前往現(xiàn)場(chǎng)檢查并處理問題，避免了突發(fā)故障和長(zhǎng)時(shí)間停電。這也能夠幫助缺陷消除在問題擴(kuò)大之前的早期階段。

預(yù)測(cè)性維護(hù)，通過不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn)，系統(tǒng)可以逐漸建立起更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型。這使得維護(hù)工作更具預(yù)測(cè)性，而不是僅僅在事后應(yīng)急處理。這有助于延長(zhǎng)電纜的使用壽命，減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。

成本節(jié)約和便捷性，這減少了傳統(tǒng)電纜檢測(cè)和維護(hù)所需的時(shí)間和成本。它也降低了對(duì)城市道路的破壞，因?yàn)椴辉傩枰l繁挖開路面進(jìn)行維護(hù)。這對(duì)城市居民的生活質(zhì)量和交通流暢性都有積極影響。

電力電纜故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)利用現(xiàn)代感知技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，提高了電纜供電系統(tǒng)的可靠性和效率，減少了維護(hù)成本，改善了城市居民的生活品質(zhì)。這一技術(shù)有望在城市化進(jìn)程中扮演重要角色，確保電力供應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定。

三、無線感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用

隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)的不斷發(fā)展，在電網(wǎng)中，遠(yuǎn)距離無線感應(yīng)技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。現(xiàn)場(chǎng)采集的電壓、電流、溫度、濕度、頻率等各類數(shù)據(jù)，通過無線感應(yīng)技術(shù)傳回至終端管控平臺(tái)，就可以遠(yuǎn)距離分析各類電能指標(biāo)和環(huán)境數(shù)據(jù)，然后通過機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，分析判斷數(shù)據(jù)是否存在異常，是否需要進(jìn)行人為調(diào)控，這對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的[3]。

首先，無線感應(yīng)技術(shù)具有實(shí)時(shí)性。隨著5G技術(shù)快速發(fā)展，信號(hào)傳輸具有高速度、低延時(shí)特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采集的各類電壓、電流、頻率、波動(dòng)等數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行采集，利用5G等無線網(wǎng)絡(luò)可以將判斷的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)可以在后臺(tái)將數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，得出判斷結(jié)論。后端管理人員及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)各類異常數(shù)據(jù)，從而提前警示、發(fā)現(xiàn)和消除潛在故障。

其次，無線感應(yīng)技術(shù)具有精確性。高分辨率的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以提供更多的細(xì)節(jié)，現(xiàn)場(chǎng)采集的各類微小數(shù)據(jù)的波動(dòng)都可以通過無線傳感技術(shù)傳回，精細(xì)程度與現(xiàn)場(chǎng)一致，基本不存在誤差。機(jī)器學(xué)習(xí)模型通過微小數(shù)據(jù)變化進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，得出準(zhǔn)確的分析結(jié)論，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作。

最后，遠(yuǎn)距離無線感應(yīng)技術(shù)具有數(shù)據(jù)多樣性。電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)種類繁多，電壓、電流、頻率、溫度、濕度、風(fēng)速等都需要及時(shí)傳回，遠(yuǎn)距離無線感應(yīng)技術(shù)可以整合現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)，集中傳回至后端管理平臺(tái)，為機(jī)器算法提供更為全面的評(píng)估數(shù)據(jù)，以更準(zhǔn)確地判斷各類設(shè)備的性能和狀況。

最重要的是，數(shù)據(jù)的分析和判斷降低了故障診斷的人為主觀性。機(jī)器學(xué)習(xí)算法是客觀的，它們不受主觀判斷的干擾，能夠提供一致和準(zhǔn)確的分析結(jié)果。隨著無線感應(yīng)技術(shù)的不斷演進(jìn)，電力設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)察與傳輸變得更加準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)和全面。這使得機(jī)器學(xué)習(xí)成為發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備缺陷和故障的有力工具，能夠提升設(shè)備安全性能，有望改進(jìn)電力效率，降低設(shè)備維護(hù)的成本，提高電力系統(tǒng)的可持續(xù)性。

四、機(jī)器深度學(xué)習(xí)的思考

深度學(xué)習(xí)作為機(jī)器學(xué)習(xí)的重要分支，近年來在各個(gè)領(lǐng)域都取得了顯著的突破，特別是在圖像和聲音處理領(lǐng)域，將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)備的故障檢測(cè)為電力行業(yè)帶來了巨大的潛力和益處。

一方面，深度學(xué)習(xí)技術(shù)在電力設(shè)備的故障檢測(cè)中可以提高檢測(cè)的精度。通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，可以學(xué)習(xí)和識(shí)別電力設(shè)備不同故障模式的特征，提升故障檢測(cè)精度，給出更精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)論，提供更有效的處置措施，減少突發(fā)故障的風(fēng)險(xiǎn)，降低設(shè)備維修成本。

另一方面，深度學(xué)習(xí)技術(shù)還可以提高故障檢測(cè)的速度。傳統(tǒng)的故障檢測(cè)方法可能需要人工分析和判斷，耗時(shí)較長(zhǎng)且容易受主觀因素影響。深度學(xué)習(xí)模型自動(dòng)化程度更高，能夠在實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上處理大量數(shù)據(jù)，迅速發(fā)現(xiàn)異常情況。這對(duì)于電力系統(tǒng)的安全性和可用性至關(guān)重要。

深度學(xué)習(xí)還具有適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，它能夠不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化模型，適應(yīng)電力設(shè)備工作條件的變化。這使得電力行業(yè)能夠更好地應(yīng)對(duì)不斷演變的需求和環(huán)境，對(duì)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行修正，從而更精確地識(shí)別缺陷和檢測(cè)故障[4]。

五、實(shí)踐案例分析

（一）案例一：線路缺陷識(shí)別

當(dāng)前，能源主要采用電力線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。對(duì)于電力線路離地面較高、地理環(huán)境為山區(qū)、湖泊等復(fù)雜環(huán)境的情況，人員檢查電力設(shè)備時(shí)很難發(fā)現(xiàn)高空中的設(shè)備缺陷和異常情況，巡視效率低，無人機(jī)已基本替代人工進(jìn)行電力設(shè)備檢查。

某家電力公司已實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)對(duì)高空線路的常規(guī)巡視，也采集了大量照片、溫度、距離等數(shù)據(jù)。但是，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行人工分析，不僅工作量大、效率低下，還可能因人員標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)不深、精神狀態(tài)不佳、注意力不集中等因素，導(dǎo)致設(shè)備缺陷和異常情況分析不全面、不準(zhǔn)確。

該公司積極應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，研發(fā)無人機(jī)缺陷識(shí)別系統(tǒng)，通過神經(jīng)元算法，對(duì)大量照片、溫度、距離等數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，構(gòu)建設(shè)備缺陷和異常情況智能識(shí)別模型，從而快速、高效處理大量照片、溫度、距離等數(shù)據(jù)，辨識(shí)設(shè)備缺陷和異常情況。

這家電力公司成功應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開發(fā)了一套無人機(jī)缺陷識(shí)別系統(tǒng)，解決了高空電力線路設(shè)備檢查的問題。這個(gè)系統(tǒng)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，對(duì)無人機(jī)采集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備缺陷和異常情況的智能識(shí)別，帶來了一系列顯著的好處。

首先，這一系統(tǒng)大大提高了巡視效率。無人機(jī)能夠在高空中迅速覆蓋大范圍的電力線路，快速采集數(shù)據(jù)，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型的快速分析即時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題。相比傳統(tǒng)人工巡視，這極大地提高了效率，減少了人力資源的浪費(fèi)。

其次，系統(tǒng)的智能識(shí)別模型提高了分析問題的全面性和準(zhǔn)確性。不同于人工操作容易受到疲勞、主觀判斷的影響，機(jī)器學(xué)習(xí)模型能夠基于大量數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確地識(shí)別。這有助于提前發(fā)現(xiàn)電力線路上的設(shè)備缺陷，減少了潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)。機(jī)器學(xué)習(xí)模型不僅能夠識(shí)別當(dāng)前的設(shè)備缺陷，還可以分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)，預(yù)測(cè)設(shè)備可能的未來故障，從而提前采取維護(hù)措施，降低維修成本。

這家電力公司的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用為電力線路設(shè)備的無人機(jī)巡視帶來了革命性的變化，提高了效率、準(zhǔn)確性和安全性，有助于確保可靠的電力供應(yīng)。這一案例是機(jī)器學(xué)習(xí)在電力領(lǐng)域的成功應(yīng)用，也為其他行業(yè)的自動(dòng)化檢測(cè)和維護(hù)提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

（二）案例二：變壓器絕緣破損檢測(cè)

在電力系統(tǒng)中，變壓器是至關(guān)重要的設(shè)備，用于升降電壓以便電能傳輸，變壓器絕緣材料的狀況對(duì)設(shè)備的性能和安全性至關(guān)重要。一家電力公司采用圖像處理技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法來檢測(cè)變壓器絕緣材料的破損。

變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，負(fù)責(zé)升降電壓以供應(yīng)電能。絕緣系統(tǒng)的損壞可能導(dǎo)致設(shè)備故障，甚至引發(fā)火災(zāi)或電力中斷。因此，及時(shí)檢測(cè)絕緣破損至關(guān)重要，為了檢測(cè)絕緣破損，通常使用高精度的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備。這些設(shè)備可以測(cè)量電流、電壓、溫度、濕度和振動(dòng)等參數(shù)。它們安裝在變壓器內(nèi)部和周圍，以監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)揭粋€(gè)中央監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這可以通過有線或無線通信進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)的及時(shí)送達(dá)。

中央監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能來識(shí)別異常情況。它會(huì)比較實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，檢測(cè)絕緣破損的跡象。例如，如果溫度或濕度異常升高，系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)出警報(bào)，一旦檢測(cè)到絕緣破損的可能性，系統(tǒng)會(huì)觸發(fā)警報(bào)。運(yùn)維人員將立即采取措施來檢查并修復(fù)問題，防止進(jìn)一步損害，通過不斷監(jiān)測(cè)和分析數(shù)據(jù)，這項(xiàng)技術(shù)也有助于實(shí)施預(yù)防性維護(hù)。運(yùn)維人員可以根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)趨勢(shì)，計(jì)劃維護(hù)工作，以延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。

變壓器絕緣破損檢測(cè)技術(shù)提供了雙重經(jīng)濟(jì)效益，首先，它降低了設(shè)備維修成本，避免了停電的損失。其次，它延長(zhǎng)了變壓器壽命，減少了設(shè)備更換的成本。

這一案例凸顯了如何使用現(xiàn)代監(jiān)測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，以確保電力變壓器的正常運(yùn)行和安全性。它在電力行業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，提高了電力供應(yīng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。這也是一個(gè)有益的例子，說明了如何利用數(shù)據(jù)和技術(shù)來改善基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)。

（三）案例三：電力電纜故障診斷

當(dāng)前，隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力電纜在我國(guó)城市電力的應(yīng)用日益廣泛，城市用電基本使用電力電纜進(jìn)行電能傳輸。電力電纜線路安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于城市工業(yè)發(fā)展和人民正常生活至關(guān)重要。由于電力電纜通常敷設(shè)在城市道路以下，具有一定的隱蔽性，一旦發(fā)生故障，很難第一時(shí)間判斷故障原因和故障位置，為了加強(qiáng)對(duì)電力電纜狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，在電纜表面及通道內(nèi)增加狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置已成為主要管理手段。

某家電力公司通過在電力電纜表面和通道環(huán)境內(nèi)加裝監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力電纜表面溫度、電力、濕度等狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)獲取大量電力電纜運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。但是，持續(xù)、大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被匯集到后臺(tái)，為后臺(tái)監(jiān)測(cè)人員及時(shí)評(píng)估設(shè)備狀態(tài)帶來較大挑戰(zhàn)。除此之外，高效準(zhǔn)確評(píng)估電力電纜運(yùn)行狀態(tài)也是一項(xiàng)技術(shù)活，對(duì)電纜運(yùn)維人員專業(yè)技術(shù)能力提出了較高要求。

該公司通過構(gòu)建電力電纜故障診斷機(jī)器學(xué)習(xí)模型，基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收的各類電力電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)類型，結(jié)合歷年來典型電力電纜故障案例參數(shù)特征，進(jìn)行算法學(xué)習(xí)，研發(fā)出電力電纜故障診斷智慧系統(tǒng)，能夠綜合分析電力電纜各類監(jiān)測(cè)裝置回傳的狀態(tài)數(shù)據(jù)，自動(dòng)研判故障位置和故障原因，并且實(shí)時(shí)推送告警信息，有效提升了電力電纜運(yùn)維工作質(zhì)效。同時(shí)，附帶的潛在風(fēng)險(xiǎn)告警功能能夠提前指導(dǎo)運(yùn)維人員關(guān)注電力電纜運(yùn)行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)并消除特定電纜缺陷和隱患，避免故障發(fā)生，有效降低電纜故障率，提升電力電纜健康水平。

這三個(gè)案例突出了機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)在電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和維護(hù)中的潛力，可以提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，降低風(fēng)險(xiǎn)，提高效率，推動(dòng)電力行業(yè)的智能化和可持續(xù)性發(fā)展。

六、結(jié)語

本文通過三個(gè)實(shí)例分析、展示了機(jī)器學(xué)習(xí)在電力設(shè)備故障檢測(cè)中的三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。機(jī)器學(xué)習(xí)與無人機(jī)、遠(yuǎn)程無線傳感等新技術(shù)相結(jié)合，為智能電網(wǎng)發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

未來，隨著綜合能源和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)深入應(yīng)用都將為機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在電網(wǎng)的深入應(yīng)用提供技術(shù)保障，也將廣泛推動(dòng)智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展。

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作者單位：武漢輕工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

責(zé)任編輯：尚丹