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人(rén)工智能在電力巡檢機器人(rén)研發創新中的(de)探索與實踐!

2024-3-29新聞


Q1

相較于其它産品,電力巡檢機器人(rén)研發創新過程有什(shén)麽特點?需要考慮哪些因素?



吳波
智能項目經理(lǐ)

我國發電、用(yòng)電和(hé)傳輸端設備規模迅速增長(cháng),電網運維管理(lǐ)作業量日漸繁重,電網設備狀态管控和(hé)運維管理(lǐ)面臨嚴峻挑戰。電力巡檢機器人(rén),不僅實現了(le)對(duì)電力線路的(de)全天候無死角檢測,還(hái)能有效避免人(rén)工巡檢過程中可(kě)能出現的(de)安全風險,爲電力作業高(gāo)效運作提供了(le)可(kě)靠保障。在去年人(rén)工智能浪潮帶動下(xià),電力巡檢機器人(rén)可(kě)以結合AI大(dà)模型,對(duì)電力系統特定數據進行智能識别和(hé)分(fēn)析,快(kuài)速定位故障點等異常情況并及時(shí)報警,提高(gāo)電力行業的(de)安全性和(hé)穩定性。

電力行業巡檢作業環境複雜(zá),電力巡檢機器人(rén)在研發創新過程中需要考慮以下(xià)四種因素。第一,機器人(rén)應具備強大(dà)的(de)移動導航能力,自主識别和(hé)規劃巡檢路徑并在移動過程中實時(shí)避障。第二,機器人(rén)的(de)視覺檢測能力至關重要,通(tōng)過搭載多(duō)種傳感器和(hé)攝像頭,可(kě)實現對(duì)電力系統的(de)高(gāo)精度圖像對(duì)比檢測。第三,機器人(rén)的(de)數據處理(lǐ)能力也(yě)是核心之一,包括對(duì)各種形态數據的(de)采集、識别、判斷與決策,如環境數據(溫濕度、聲音(yīn)、電磁場(chǎng)強度等)和(hé)安全數據(防跌落、外力破壞、人(rén)員(yuán)入侵、火源等)。第四,電力巡檢機器人(rén)的(de)安全可(kě)靠能力同樣重要,由于可(kě)能面臨惡劣天氣等自然因素影(yǐng)響,機器人(rén)需要具備堅固可(kě)靠的(de)特點,在各種複雜(zá)環境下(xià)正常完成作業。



圖1 通(tōng)過惠普Z4 G5台式工作站進行設計


Q2

在進行電力巡檢機器人(rén)研發創新過程中,如何更好地融入人(rén)工智能、機器視覺等新興技術?



吳波

智能項目經理(lǐ)

研發創新過程中,一方面需要從電力巡檢機器人(rén)的(de)數據分(fēn)析、通(tōng)信傳輸、接口能力方面入手,通(tōng)過配備更加豐富的(de)“感知系統”,使其能夠收集到更多(duō)的(de)數據。這(zhè)裏我們既會從軟件上進行升級,使其更好地完成精準控制和(hé)數據傳輸;也(yě)包括增加硬件傳感器和(hé)機械臂,讓機器人(rén)能夠自主導航,适應室内外如隧道等多(duō)種不同環境。

另一方面,随著(zhe)電力巡檢機器人(rén)在邊緣端處理(lǐ)數據能力的(de)提升,基于數據驅動可(kě)以完成控制與驅動、圖像處理(lǐ)、語音(yīn)采集與處理(lǐ)、專家系統分(fēn)析與決策等。例如通(tōng)過數據主動調節運動軌迹和(hé)攝像頭拍(pāi)攝角度、引導機械臂,使其擁有主動糾偏能力。此外,基于模型對(duì)數據的(de)進行進一步分(fēn)析,一旦發現問題或存在隐患,可(kě)以在第一時(shí)間做(zuò)出判斷,讓數據充分(fēn)釋放價值。



Q3

在具體的(de)電力巡檢機器人(rén)研發創新過程中,主要的(de)難點有哪些?又是如何克服的(de)?



吳波

智能項目經理(lǐ)

實際規劃過程中,我們碰到的(de)難點問題主要包括以下(xià)三點:

首先,電力巡檢機器人(rén)設計過程需要進行大(dà)量的(de)仿真分(fēn)析工作,對(duì)工作站的(de)圖形處理(lǐ)能力要求極高(gāo)。解決這(zhè)一難題時(shí),通(tōng)過惠普Z4 G5台式工作站搭載的(de)NVIDIA RTX A5000專業顯卡,輕松完成了(le)巡檢機器人(rén)結構強度、剛度、空氣動力學、碰撞、安全性以及總體性能的(de)分(fēn)析模拟,也(yě)對(duì)電力巡檢機器人(rén)的(de)外形結構和(hé)組成材質進行了(le)優化(huà)。

其次,對(duì)各種軟件對(duì)叠代後的(de)電力巡檢機器人(rén)進行測試時(shí),其中涉及到多(duō)款軟件,需要确保各種軟件應用(yòng)的(de)兼容性。惠普工作站擁有21,000+軟硬件組合認證的(de)廣泛合作生态,能夠保證各種軟件的(de)兼容适配,不會出現軟件導緻電腦(nǎo)無法響應的(de)現象。

最後,人(rén)工智能構建分(fēn)析模型過程中,需要完成數據準備、數據訓練與可(kě)視化(huà)呈現等工作。惠普Z4 G5台式工作站搭載英特爾至強W5-2455X高(gāo)性能處理(lǐ)器,數據處理(lǐ)效率大(dà)幅度的(de)提高(gāo),典型訓練時(shí)間可(kě)以從數天減少到數小時(shí),或從數小時(shí)減少到數分(fēn)鐘(zhōng),具體取決于數據集的(de)規模。



圖2 通(tōng)過惠普Z4 G5台式工作站進行空氣動力學仿真




圖3 通(tōng)過惠普Z4 G5台式工作站進行巡檢機器人(rén)結構測試與優化(huà)


Q4

您認爲未來(lái)電力巡檢機器人(rén)的(de)演進方向是什(shén)麽?一台高(gāo)性能的(de)工作站能發揮哪些優勢?



吳波

智能項目經理(lǐ)

随著(zhe)電網逐漸向高(gāo)自動化(huà)以及高(gāo)可(kě)靠性方向發展,電力巡檢機器人(rén)市場(chǎng)需求将呈現出多(duō)樣化(huà)特點。首先,用(yòng)戶可(kě)以針對(duì)變電站、輸電線路電網杆等不同電網設備采集更多(duō)數據,完成基于場(chǎng)景的(de)應用(yòng)創新,例如結合無人(rén)機完成高(gāo)空檢測等。其次,未來(lái)電力巡檢機器人(rén)将與物(wù)聯網結合,實現與其他(tā)設備的(de)信息互聯互通(tōng)及相互協作。最後,機器人(rén)未來(lái)在巡檢過程中可(kě)以實現巡檢現場(chǎng)、集控中心乃至與外部專家遠(yuǎn)程協同,并在巡檢同時(shí)獲得(de)專家指導。


從研發設計的(de)角度,我認爲惠普Z4 G5台式工作站無論是内存、顯卡還(hái)是CPU、GPU都具備高(gāo)效的(de)工作狀态和(hé)卓越的(de)性能,爲設計人(rén)員(yuán)提供了(le)極佳的(de)操作體驗。我們部門一緻認爲惠普Z4 G5台式工作站擁有的(de)高(gāo)性能、高(gāo)穩定性和(hé)高(gāo)可(kě)靠性能夠讓我們專注創新,更快(kuài)地完成産品設計和(hé)人(rén)工智能應用(yòng)。



圖4 電力巡檢将走向智能化(huà)、數字化(huà)