作者 | 涂承燁

審校 | 重樓

前文《不是人才用不起，而是AI巡檢更有性價(jià)比！》簡(jiǎn)要介紹了AI巡檢的概念、重要性、技術(shù)架構(gòu)等，那么具體場(chǎng)景如何應(yīng)用AI巡檢呢？

以電力行業(yè)為例，我們先看看傳統(tǒng)巡檢存在哪些問(wèn)題？

一、電力行業(yè)傳統(tǒng)巡檢存在問(wèn)題

電力行業(yè)存在問(wèn)題

• 巡檢時(shí)間長(zhǎng)大部分輸電線路都在山路之中，海拔高、距離長(zhǎng)，需要花費(fèi)人員大量時(shí)間與精力，且需要大量資金確保人員安全和基礎(chǔ)補(bǔ)給。
• 巡檢精度低傳統(tǒng)人工巡檢方式容易受到自身疲勞以及各類天氣因素的干擾，導(dǎo)致結(jié)果偏差甚至出錯(cuò)。
• 巡檢效率低人工巡檢方式需要人員自行攀登、且在高處行走巡視，一天可能只能巡檢幾處塔桿。人工巡檢配電站、變電站、開(kāi)閉所等區(qū)域需要花費(fèi)大量時(shí)間，且只能進(jìn)行少次數(shù)巡檢。
• 巡檢人員少

電力巡檢是較為艱苦的工作，當(dāng)代年輕人更不愿意從事相關(guān)重復(fù)勞動(dòng)力工作，招工用工相對(duì)成為了一項(xiàng)難題。

針對(duì)這些存在的問(wèn)題，如何應(yīng)用AI技術(shù)進(jìn)行解決？

二、AI巡檢方案

基于AI的巡檢是一種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用，它結(jié)合了自然語(yǔ)言處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、大模型等，以實(shí)現(xiàn)高效的設(shè)備檢測(cè)和故障預(yù)警。

深度學(xué)習(xí)算法模型，參考廈門大學(xué)紀(jì)榮嶸教授-緊致化計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，優(yōu)化出的模型尺寸更小，更節(jié)省內(nèi)存、能源，推理速度更快且精度損失小。

深度學(xué)習(xí)算法模型

AI巡檢總體架構(gòu)

2.1 應(yīng)用場(chǎng)景

2.1.1 常見(jiàn)表計(jì)設(shè)備巡檢場(chǎng)景

通過(guò)紅外攝像機(jī)對(duì)常見(jiàn)表計(jì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫，以監(jiān)控實(shí)時(shí)溫度，滿足多樣化識(shí)別需求。

2.1.2 常見(jiàn)輸電線路AI巡檢場(chǎng)景

設(shè)備通常建設(shè)在山區(qū)等巡檢人員難以高效率巡檢的地方，而人工費(fèi)用成本逐漸上升；對(duì)于占地面積大、涉及設(shè)備裝置數(shù)目多的線路，難以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)各設(shè)備運(yùn)行狀況有良好的把握與監(jiān)測(cè)。

常見(jiàn)的塔桿、絕緣子、輸電線的外觀是否正常，是否存在缺損、傾斜等問(wèn)題；鳥(niǎo)巢、風(fēng)箏、塔頭脫落故障、絕緣子損毀、電線斷線等異常情況是否存在問(wèn)題等，均無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，容易造成安全隱患。

通過(guò)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)巡檢，可以避免人員高危操作風(fēng)險(xiǎn)，提高巡檢效率，切實(shí)有效的保證設(shè)備的正常安全運(yùn)行。

無(wú)人機(jī)巡檢自動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

2.1.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)智能識(shí)別場(chǎng)景

傳統(tǒng)方案：根據(jù)2D可見(jiàn)光圖像人工區(qū)分目標(biāo)，圖片拼接難、圖像分辨難。

傳統(tǒng)方案效果

AI方案：基于自研無(wú)人機(jī)機(jī)巢及軟件平臺(tái)、點(diǎn)云分析算法，實(shí)現(xiàn)變電站及輸電線路點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集和識(shí)別。采用深度學(xué)習(xí)大場(chǎng)景點(diǎn)云識(shí)別；利用分割算法在電力走廊區(qū)域檢測(cè)出對(duì)應(yīng)塔桿，導(dǎo)線及樹(shù)障。

AI方案效果

2.1.4 常見(jiàn)安全隱患識(shí)別場(chǎng)景

在日常的安全隱患巡檢中，比如安全帽檢測(cè)、口罩檢測(cè)、工裝檢測(cè)、吸煙檢測(cè)、火焰檢測(cè)、禁行區(qū)域檢測(cè)、文字準(zhǔn)確性檢測(cè)等，存在行為規(guī)范難、潛在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)難、人工監(jiān)測(cè)成本高、監(jiān)測(cè)管控難統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)效率低等痛點(diǎn)。

紅外線攝像機(jī)、可見(jiàn)光攝像機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控采集后，平臺(tái)通過(guò)算法模型等自動(dòng)識(shí)別、警告，實(shí)現(xiàn)智能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保工作安全，實(shí)現(xiàn)為生產(chǎn)制造賦能的效果。

安全隱患實(shí)時(shí)檢測(cè)

2.1.5 設(shè)備溫度監(jiān)控場(chǎng)景

開(kāi)關(guān)刀閘、儲(chǔ)油柜、絕緣子、電容器、電流計(jì)、線路金具等需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度，防止危險(xiǎn)發(fā)生。

傳統(tǒng)可見(jiàn)光成像方案無(wú)法獲得更多儀器設(shè)備的內(nèi)部信息，無(wú)法對(duì)設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行更詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)度量，多硬件的體系監(jiān)控相對(duì)代價(jià)更高。

相對(duì)于傳統(tǒng)可見(jiàn)光成像，紅外熱成像反映了被監(jiān)測(cè)物體的溫度信息，能夠在外觀無(wú)變化、但內(nèi)部性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)提前預(yù)警。基于紅外監(jiān)控設(shè)備，結(jié)合深度學(xué)習(xí)檢測(cè)算法可實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度變化。

紅外熱成像智能識(shí)別

三、AI巡檢的未來(lái)展望

AI巡檢正在成為一種日益重要的維護(hù)和管理手段。借助人工智能技術(shù)，AI巡檢不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的巡檢過(guò)程，還能提高巡檢效率和準(zhǔn)確性，減少人工巡檢的誤差和安全隱患。展望未來(lái)，AI巡檢將在多個(gè)方面取得重要突破和發(fā)展。在礦業(yè)煤礦、化工煉焦、冶金、電力電廠、道路裂縫檢測(cè)等行業(yè)，均已有了好的應(yīng)用案例！

展望未來(lái)，多少憧憬，多少豪邁！AI技術(shù)正大步邁入我們生活的方方面面，為我們的生活帶來(lái)更多的憧憬！

作者介紹

涂承燁，51CTO社區(qū)編輯，省政府采購(gòu)專家、省綜合性評(píng)標(biāo)專家、公 E 采招標(biāo)采購(gòu)專家，獲得信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師、信息系統(tǒng)監(jiān)理師、PMP，CSPM-2等認(rèn)證，擁有15年以上的開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目管理、咨詢?cè)O(shè)計(jì)等經(jīng)驗(yàn)。對(duì)項(xiàng)目管理、前后端開(kāi)發(fā)、微服務(wù)、架構(gòu)設(shè)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、咨詢?cè)O(shè)計(jì)等較為關(guān)注。