華燈初上,AI未央

華燈初上,AI未央

華燈初上,AI未央

文|琨珸

人類的電力工業文明已有百餘年曆史。

1882年7月26日傍晚7點,上海外灘到虹口招商局碼頭,豎起中國第一根電杆,6.4公里長的供電線路上串聯的15盞弧光電燈亮起,這是中國最早安裝電燈的地方。

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當時趁著納涼出來的上海市民,人來人往翹首圍觀,聚集長達數里。首次公開亮相的西洋電燈,成為“夜空中最亮的星”。為暗夜帶來燈光的,是中國的第一個發電廠——上海電氣公司,中國的電力事業由此起步。

電影《我和我的祖國》中為保障開國大典國旗順利升起,電動旗杆設計安裝者林治遠,爭分奪秒排除萬難,用一個驚心動魄的未眠之夜確保立國大事“萬無一失”。

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電力對於新中國的意義不同凡響。發展了一個多世紀的電力工業,更是演繹出一部壯麗史詩,其鋪開的畫卷,每一次潑墨都將成為輝煌歷史的註腳。

如今的生活,插上插頭,輕輕撥動開關,空調、電扇等電器開始運轉,這早已經成為日常。

電力的穩定關乎國計民生,關於整個社會的安全感。小小的開關背後,是迄今為止最複雜的人造系統之一——精密而龐大的電力系統。

縱觀歷史長河,這項事業正再次迎來變革新節點。

複雜人工,翻山越嶺

在人類歷史中發展了60餘年,經歷過3次寒冬,被稱為當今新時代“水電煤”的人工智能技術,觸角已伸入各行各業。那麼,它又將如何與這個人類百餘年曆史的電力行業產生 “化學”劇變。

2019年1月,國家電網公司提出建設“三型兩網、世界一流”能源互聯網企業的新時代發展戰略目標。希望應用移動互聯、人工智能等現代信息技術和先進通信技術,實現電力系統各個環節萬物互聯、人機交互,打造狀態全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯網。

電力系統精密龐雜,是發電、輸電、變電、配電、用電設備及相應的輔助系統組成的電能生產、輸送、分配、使用的統一整體。

在我國,電力行業在經歷電力體制改革後,原國家電力公司拆成了兩家電網公司:國網,南網和五家發電集團:大唐,華能,華電,國電,中電投。

電力行業在整個國民生產中,是有壟斷性質、獨立性較強的行業,外部對電力行業的運營運轉是極難真正瞭解的。那AI將如何切入?就拿普通人較有感知的電力行業一項常規作業——電力巡檢來說。

傳統的電力巡檢員,不論工作環境是冰天雪地,崇山峻嶺,不論遭遇蚊蟲或動物傷害,碰上山體滑坡,他們都得上陣,這就是本質工作,他們早已司空見慣。

巡檢中,有的巡檢員要靠肉眼識別線路缺陷,檢測線路故障。他們跋山涉水,更面臨極大的人身安全風險。

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媒體每年對電力巡檢員的工作都有大量報道,真實又令人“心驚”:

  • “翻山越嶺每天行走15公里”
  • “一年有260余天在偏僻的野外作業”
  • “攀登100多米的鐵塔需要40分鐘,在懸空的塔線上持續4個小時以上工作“
  • “傳統輸電方式巡檢,巡檢員每年巡線行走路程約250千米“……

雖然近年來有一些自動化、無人機等協助作業,但還是無法徹底離開人工。

總體而言,傳統輸電線路巡檢的當下,輸電線路巡檢、運維工作主要存在三個問題:

  • 輸電線路監測系統覆蓋率無法達到100%,存在監測盲區,需要人工巡檢輔助監測;
  • 我國電網規模龐大,傳統人工巡檢不僅會造成巡檢人員工作量大、勞動強度高等問題,同時也會增加電力部門巡檢運維成本;
  • 輸電線路多部署在山區、荒郊野嶺,當遇到雨雪、大霧等惡劣天氣,長距離、大規模的巡檢作業存在諸多安全隱患。
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如此一來,就易導致工種的缺工率上升。據國家電網披露的數據,巡檢工作的高強度與高風險,使這個工種缺員率高達30%至40%。擺在這個行業面前的問題是嚴峻現實的,它亟需人工智能技術進一步解放人力繁重、反覆的工作。

人工智能的價值也正在於此。

當然,對於整個大的電力系統和行業而言,AI的價值可能並不僅止於此。

電力+AI的探索

如今二者面對的形勢一片大好:政策鼓勵,保駕護航;行業亟需,破土革新;AI已來,勢不可擋。天時地利人和因素俱在的時候,就該是一個行業高速發展的開端了。

據中商產業研究院預測,到2020年我國智能電網行業市場規模將近800億元。

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為電力行業使能的AI,是一門技術。純技術直接產生的經濟利益和商業價值相對有限,但一旦落地到具體行業,地覆天翻。

在《經濟轉型:通用技術和長期經濟增長》書中,作者Richard G. Lipsey指出:

社會經濟的持續發展是靠通用技術的不斷出現而持續推動的,並將通用技術定義為可識別為單一通用產品,流程或組織形式的技術。

人類發展史走到今天總共有26種通用技術,而人工智能就是一種。所謂通用技術,簡單的理解就是要有多種用途、應用到經濟的幾乎所有地方、並且有很大的溢出效應。

疫情爆發以來,AI技術的落地應用備受關注,在醫療CT診斷、地鐵站紅外測溫、病毒疫苗研發、大數據分析等方面發揮出巨大作用。這也使得公眾對AI的認知和接受程度上升,在不經意間實則加速了未來的AI落地進程,促進在各領域的大範圍應用。

探索AI+電力行業的宏圖,巨頭們早有行動。實踐證明,這無疑是AI可以大展身手的領域。電力行業的巨頭,對待人工智能的態度是非常積極和擁抱的,不論是從自研的方式、還是與AI公司展開合作,都已在緊鑼密鼓地織網、探索。

說到電力系統,不得不提國家電網、南方電網兩大電網公司。它們掌控著我國各省用電量,同時作為行業資源和數據的絕對擁有者,其風向影響著整個行業對技術創新的深度、廣度。

國家電網,它本身就是個低調的隱形AI巨頭。不論是從公開報道的AI專利數、人才儲備、場景和數據上面,國家電網實力不俗。尤其在應用場景方面擁有極大優勢,可謂是傳統行業巨無霸,目前已經在電網控制、配電用網等多方面有AI技術應用。

南方電網,早在2017年,便與百度達成合作,從深度學習等領域開始整體接觸AI。南方電網旗下的深圳供電局,也和華為達成合作,實現了昇騰AI計算平臺在全球電力行業的首次應用,巡檢效率從20天到2小時,提升了80倍。

放眼國外,早在2016年,谷歌DeepMind就有著成功的電力節能應用案例,其利用機器學習算法將谷歌數據中心的用電量減少了15%。

2017年,英國《金融時報》報道, DeepMind與英國國家電網公司討論,如何利用人工智能技術幫助平衡英國的電力供需矛盾。他們的算法可以更準確地預測電力需求,有助於解決電力系統的供需矛盾。

這些行業的先行者與佈局者,為日後的打下了良好基礎,也註定電力行業將成為AI擁抱的“香餑餑”。

幾年的摸索,如今AI已開始在無人機智能巡檢、變電站智能視頻安監分析、電力系統發電預測和負荷預測開始發揮價值。虛擬電廠、輸變電巡檢機器人……這一系列全新智能電力場景,也讓人們重新認識了未來城市電力,這更是構建智慧城市的重要一環。

艱難的傳統巡檢員的工作模式亦終究會被科技改變,未來的萬家燈火會是他們和AI共同的“成績單”。

昇騰破局

華燈初上,然而AI在電力行業的價值還並未被完全發掘,解決方案也需要進一步被驗證、被迭代。

不止巨頭拿到了早鳥票,電力行業更多的上下游、中小企業都該搭上這列通向智能世界的歷史性的轟隆列車。作為龐大精密系統中的一環,這些企業將如何打造自己的AI破局之路。

在電力行業,一直以來有著合作與客戶積累的華為,帶著答案來了——昇騰AI計算平臺.

在這個應者雲集,紛紛嚷著去“賦能”、造“生態”的開發者環境中,華為打造的垂直行業解決方案到底怎樣?是否非他不可?

去年,華為正式推出昇騰AI計算平臺,即針對AI全場景的解決方案,正式開啟其商用和規模銷售的進程,同時也加強著公司的計算佈局。

昇騰AI計算平臺包括Atlas 200 AI加速模塊、Atlas 300 AI加速卡、Atlas 200 DK AI開發者套件、Atlas 500智能小站、Atlas 800 AI服務器等多款產品,可以應用於公共安全、運營商、金融、互聯網、電力等行業。

智能世界對算力的需求正在以每年10倍的速度在增長,計算的邊界在延伸,未來對算力的需求將無處不在。Gartner數據顯示,預計到2023年,計算產業的規模將超過2萬億美元。

在人工智能三大要素算法、算力、數據中,籌謀算力佈局的華為,正構築起門檻極高的技術護城河。隨著未來數據指數級增長,計算或撐起華為在下一時代的野心。昇騰是為AI人工智能應用而生,是華為通向智能世界,掌握話語權的一張王牌。

華為的計算戰略是以鯤鵬和昇騰為雙引擎,通過硬件開放、軟件開源、使能合作伙伴,共拓萬億級計算產業藍海。

針對電力行業,華為與智洋等企業成功打造了AI解決方案。

為解決電力輸電智能化當前面臨的監控空白期長,實時性不夠,前端算法精度低等問題,去年9月,華為與智洋創新聯合研發了一套解決方案。成立於2006年的智洋,致力於為電力行業提供智能電氣設備和解決方案,是國家電網重要供應商和合作夥伴。

這套方案基於昇騰AI計算平臺, AI加速模塊加持,使電力線路杆塔能夠具備末端智能分析的能力。這些杆塔的信息可以與雲端實時互動,及時更新檢測算法或者回傳各種風險信息數據。

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  • 前端設備,即杆塔在可視化裝置中嵌入了華為Atlas 200 AI加速模塊。如此一來,可達到實時監測輸電線路的水平,同時具備AI分析能力。檢測到異常現象主動報警上傳,緩解回傳通信的網絡壓力,同時降低整體設備的功耗。
  • 後端監控中心內,部署了華為Atlas 800& Atlas 300 的AI加速卡,可在雲端對AI算法模型進行訓練優化。
  • 輸電線路在線監測設備、無人機等採集收集的異常問題數據,都可以作為訓練數據源。訓練平臺通過數據及對算法模型不斷訓練,訓練出精確度更高的AI算法,再往前端設備進行推送,從而提升整體的智能效果。

這套方案實施下來,解放了人工值守,將機械入侵、線路異物、鳥巢等風險信息及時回傳到監控中心,提高運維人員工作效率5倍以上,有效保障了輸電線路的安全穩定運行。

華為為電力行業合作伙伴提供全場景AI解決方案,是基於昇騰算力。除了電力,AI解決方案還涵蓋了安防、智慧交通、智慧醫療等多個領域。

正所謂,“能用眾力,則無敵於天下矣;能用眾智,則無畏於聖人矣。”

未來,傳統電力行業將與這個新時代的“電力”——人工智能技術,更加深度的融合。

如果把建在集成、高速雙向通信網絡基礎上的電力系統稱為2.0時代,那麼在人工智能(AI)進入後,在這麼多華為與合作伙伴的AI解決方案進入後,它的3.0時代已經開啟。


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