基于“視覺識(shí)別+人工智能” 配電終端實(shí)現(xiàn)全智能化檢測

“智能配變終端（TTU）已全部就緒，測試開始！正在加載電壓電流基本誤差，開始執(zhí)行；發(fā)送測試結(jié)果至后臺(tái)系統(tǒng)，獲取成功；測試報(bào)告上送成功；測試執(zhí)行完成，發(fā)送TTU拔出命令；TTU拔出成功……”

3月12日，國網(wǎng)江蘇電科院配電終端一體化智能檢測流水線的系統(tǒng)界面上滾動(dòng)著這樣的信息。這里正有條不紊地進(jìn)行著配電終端流水線式批量化檢測，現(xiàn)場沒有人工檢測的身影。

配電終端質(zhì)量管控至關(guān)重要 人工檢測效率低風(fēng)險(xiǎn)高

配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，配電自動(dòng)化終端設(shè)備承擔(dān)著智能感知、控制和邊緣計(jì)算的角色。配電終端把傳感器監(jiān)測到的設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)等測控信息上傳至主站系統(tǒng)，同時(shí)通過就地邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、運(yùn)行環(huán)境調(diào)控、故障預(yù)警/保護(hù)、故障隔離/恢復(fù)等智能感知和控制功能，并將結(jié)果上送至主站。配電終端作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。

近年來江蘇經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，電力需求不斷增長，對供電可靠性提出了更高的要求。為保障供電可靠性，江蘇電網(wǎng)在全省范圍大力開展配電自動(dòng)化建設(shè)，配電終端需求量顯著增長。2017～2018年，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司安裝配電線路故障指示器超3萬組，智能配變終端（TTU）15萬臺(tái)，今年將繼續(xù)推進(jìn)安裝建設(shè)。

當(dāng)前，配電自動(dòng)化終端設(shè)備制造廠家眾多，質(zhì)量參差不齊。國網(wǎng)設(shè)備部在2017年發(fā)出通知，要求夯實(shí)本質(zhì)安全物質(zhì)基礎(chǔ)，強(qiáng)化設(shè)備質(zhì)量源頭保障，嚴(yán)防設(shè)備“帶病入網(wǎng)”，加強(qiáng)配電終端設(shè)備質(zhì)量管控，嚴(yán)把設(shè)備入網(wǎng)關(guān)，確保設(shè)備零缺陷投運(yùn)。然而，目前國內(nèi)外針對配電終端檢測，主要是采用人力搬運(yùn)，手工接線，手動(dòng)加量，人工讀取記錄以及人工判斷檢測結(jié)果。國內(nèi)雖有在故障指示器檢測上采用半人工半機(jī)械臂掛取的方式，自動(dòng)化程度稍有提升，但整體上仍需要大量的人工參與，檢測效率低、成本高、存在安全風(fēng)險(xiǎn)，自動(dòng)化水平十分有限，檢測業(yè)務(wù)全過程管控水平低，難以滿足大批量配電自動(dòng)化終端的全檢需求。

從手工檢測到 人工智能批量化流水線檢測

按照國家電網(wǎng)有限公司及國網(wǎng)江蘇電力的建設(shè)要求，江蘇電科院積極探索檢測新技術(shù)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，提高檢測效率，滿足生產(chǎn)建設(shè)需要。江蘇電科院新能源及配網(wǎng)技術(shù)室專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過充分調(diào)研，反復(fù)研究論證，提出了采用視覺識(shí)別和人工智能先進(jìn)技術(shù)來建設(shè)配電終端檢測流水線的構(gòu)思，從而實(shí)現(xiàn)配電終端檢測的高效率、低成本、零風(fēng)險(xiǎn)。

歷時(shí)一年，經(jīng)歷調(diào)研、構(gòu)思、論證、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、試運(yùn)行等環(huán)節(jié)，2月25日，世界首套基于視覺識(shí)別和人工智能技術(shù)的配電終端一體化檢測流水線投運(yùn)。該套流水線由智能配變終端（TTU）檢測線、故障指示器（FI）檢測線、智能立體倉儲(chǔ)硬件設(shè)施和終端檢測系統(tǒng)、檢測業(yè)務(wù)管理軟件系統(tǒng)構(gòu)成，可滿足年檢智能配變終端30萬臺(tái)、故障指示器12萬組的檢測需求，實(shí)現(xiàn)了配電終端全過程、全項(xiàng)目、批量化并行檢測，以及配電終端全業(yè)務(wù)一體化管控。

在收發(fā)貨暫存區(qū)和智能倉儲(chǔ)區(qū)，激光式自動(dòng)導(dǎo)引叉車按指令從物流貨車上將配電終端搬運(yùn)至?xí)捍尕浖苤付◣煳?，完成全部待檢品卸貨。接著，叉車接收中控室控制大腦指令和任務(wù)單，將暫存貨架指定庫位上的配電終端自動(dòng)化運(yùn)至入庫口，掃碼綁定周轉(zhuǎn)箱，堆垛機(jī)主動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)指令自動(dòng)運(yùn)至指定倉位，管控平臺(tái)下發(fā)檢測任務(wù)，堆垛機(jī)自動(dòng)尋找倉位搬運(yùn)配電終端至輸送線。

在智能配變終端（TTU）檢測線區(qū)，智能配變終端視覺定位系統(tǒng)在工位自動(dòng)拍照，計(jì)算出智能配變終端接口位置相對于參照位置的偏移量，數(shù)據(jù)傳至專機(jī)中樞實(shí)現(xiàn)微米級(jí)定位，控制桁架手抓取轉(zhuǎn)接頭，精準(zhǔn)插入智能配變終端接口后進(jìn)行測試。智能感知系統(tǒng)感知測試完成后，自動(dòng)拔出轉(zhuǎn)接頭，檢測合格品回庫，不合格品由桁架手挑出并計(jì)數(shù)，數(shù)量計(jì)滿后自動(dòng)返回指定倉位。

在故障指示器（FI）檢測線區(qū)，故障指示器檢測首先自動(dòng)分離匯集單元和采集單元，雙向精準(zhǔn)定位采集單元，桁架手抓取采集單元送至掛取專機(jī)，專機(jī)中樞通過智能傳感系統(tǒng)控制氣動(dòng)機(jī)構(gòu)撥開彈簧壓片，將其掛至測試桿進(jìn)行測試。智能感知系統(tǒng)感知測試完成后，專機(jī)中樞再次智慧撥開彈簧壓片，取下采集單元，放回周轉(zhuǎn)箱回庫，檢測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至管控平臺(tái)，自動(dòng)生成檢測報(bào)告。

配電終端全業(yè)務(wù)一體化管控完成了終端檢測系統(tǒng)、檢測業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)和互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了從檢測申請、審批、受理、發(fā)貨、運(yùn)輸、收貨、入庫、檢測、報(bào)告出具、出庫、配送、投退役、運(yùn)行跟蹤、狀態(tài)評(píng)估等全過程、全流程、全壽命周期綜合智能化管理。

突破核心技術(shù) 告別人工檢測，安全性達(dá)到100%

智能配電終端是智能配電網(wǎng)“智能感知、數(shù)據(jù)融合、智能決策”的基礎(chǔ)設(shè)備，承載著狀態(tài)全面感知、數(shù)據(jù)高效處理、應(yīng)用便捷靈活的作用，是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。

江蘇電科院人工智能檢測流水線建設(shè)負(fù)責(zé)人陳兵介紹，該套流水線充分采用了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，在檢測關(guān)鍵技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng)新，首次使用視覺識(shí)別定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能配變終端接口微米級(jí)誤差的精準(zhǔn)定位和自適應(yīng)插接，突破了多形狀接口、位置偏移差、2.5毫米針孔智能精準(zhǔn)插接的技術(shù)瓶頸；首次通過人工智能將故障指示器彈簧壓片智慧撥開，通過多維精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛取，解決了多形狀采集單元兼容、壓片4毫米縫隙定位、雙向拉力均勻分配的技術(shù)難題。其核心技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國內(nèi)外配電終端智能化檢測的空白。

“該套人工智能檢測流水線具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自診斷、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。它實(shí)現(xiàn)了‘三個(gè)100’——檢測效率提升了100倍，人工成本降低了100%，檢測安全性達(dá)到了100%?！标惐f。人工智能檢測流水線的投運(yùn)解決了傳統(tǒng)人工檢測低效率、高成本以及不同類型配電終端無法集成檢測的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了配電終端運(yùn)維管理、運(yùn)行分析、檢測等多系統(tǒng)之間的信息互聯(lián)互動(dòng)，滿足了配電終端全壽命周期綜合管理要求。

江蘇電科院人工智能檢測流水線的建成投運(yùn)，將更加嚴(yán)格高效地保障配電終端入網(wǎng)質(zhì)量，為全面推進(jìn)配電自動(dòng)化建設(shè)，提升配電自動(dòng)化應(yīng)用水平，提高配電網(wǎng)供電可靠性、供電質(zhì)量和效率效益提供堅(jiān)強(qiáng)保障。該套設(shè)備還為其他省級(jí)電力企業(yè)系統(tǒng)檢測機(jī)構(gòu)提供了借鑒樣板，為終端設(shè)備制造廠家提供了產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證平臺(tái)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2019年，該套流水線將承擔(dān)國網(wǎng)江蘇電力18萬臺(tái)智能配電終端的全檢業(yè)務(wù)，以全新的檢測技術(shù)和檢測模式保障效率和質(zhì)量。同時(shí)，通過配電終端全業(yè)務(wù)一體化管控，江蘇電科院將開展配電終端臺(tái)賬數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)數(shù)據(jù)等全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)歸集和統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型開發(fā)，建立數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)平臺(tái)，提升配電終端全業(yè)務(wù)鏈數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用。

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