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基于视觉识别 人工智能” 配电终端实现全智能检测

“智能配变终端(TTU)都准备好了,测试开始了!正在加载电压和电流的基本误差,并开始执行;将测试结果发送到后台系统,以获得成功;成功发送测试报告;完成测试执行并发送TTU拔出命令;TTU拔出成功……”

3月12日,这样的信息滚动在国网江苏电科院配电终端集成智能检测流水线的系统界面上。配电终端流水线批量检测在这里有序进行,现场没有人工检测。

配电终端质量控制至关重要 人工检测效率低,风险高

配电自动化是智能配电网和泛在电力物联网建设的重要组成部分。配电自动化终端设备起着智能感知、控制和边缘计算的作用。配电终端将传感器监测到的设备状态、运行环境、配电网运行状态等测控信息上传到主站系统,实现设备状态评估、配电网运行状态评估、运行环境调控、故障预警/保护、故障隔离/恢复等智能感知和控制功能,并将结果送至主站。配电终端作为配电自动化系统不可缺少的组成部分,在强智能电网和泛电力物联网建设中发挥着至关重要的作用。

近年来,江苏经济发展迅速,电力需求不断增长,对供电可靠性提出了更高的要求。为保证供电可靠性,江苏电网在全省大力开展配电自动化建设,配电终端需求显著增加。2017~2018年,国网江苏电力有限公司安装了3万多组配电线路故障指示器,智能配变终端(TTU)今年将继续推进安装建设15万台。

目前,配电自动化终端设备制造商众多,质量参差不齐。2017年,国家电网设备部发布通知,要求巩固基本安全材料基础,加强设备质量源保证,严格防止设备“带病入网”,加强配电终端设备质量控制,严格控制设备进入网关,确保设备零缺陷运行。但目前国内外配电终端检测主要采用人工搬运、手工接线、手动加量、人工读取记录、人工判断检测结果。虽然国内故障指示检测采用半人工半机械臂,自动化程度略有提高,但仍需要大量人工参与,检测效率低、成本高、安全风险高、自动化水平非常有限,检测业务全过程控制水平低,难以满足大批量配电自动化终端的需求。

从手工检测到 人工智能批量流水线检测

江苏电力科学院根据国家电网有限公司和国家电网江苏电力的建设要求,积极探索新的检测技术,严格控制质量,提高检测效率,满足生产建设的需要。经过充分研究和反复研究论证,江苏电力科学院新能源配电网技术室专业技术团队提出了利用视觉识别和人工智能先进技术构建配电终端检测流水线的理念,实现配电终端检测的高效、低成本、零风险。

经过一年的研究、构思、论证、设计、制造、安装、调试、试运行,2月25日,世界上第一个基于视觉识别和人工智能技术的配电终端综合检测线投入运行。该流水线由智能配变终端(TTU)检测线,故障指示器(FI)检测线路、智能三维存储硬件设施和终端检测系统、检测业务管理软件系统,可满足智能配电终端年检30万、故障指示器12万组的检测需求,实现配电终端全过程、全项目、批量并行检测、配电终端全业务综合控制。

激光自动引导叉车将配电终端从物流卡车运输到临时货架的指定仓库,完成所有待检货物的卸货。然后,叉车接收中控室控制大脑指令和任务单,将临时存储货架指定仓库上的配电终端自动运输到仓库入口,扫描代码绑定周转箱,堆垛机主动响应系统指令自动运输到指定仓库,控制平台发布检测任务,堆垛机自动找到仓库处理配电终端到输送线。

在智能配变终端(TTU)在检测线区域,智能配变终端视觉定位系统在车站自动拍照,计算智能配变终端接口位置相对于参考位置的偏移。数据传输到专机中心,实现微米定位,控制桁架手抓取转接头,准确插入智能配变终端接口进行测试。智能感知系统感知测试完成后,自动拔出转接头,检测合格产品返回仓库。不合格产品由桁架手挑计数,数量计数后自动返回指定位置。

故障指示器(FI)在检测线区域,故障指示器检测首先自动分离收集单元和收集单元,双向准确定位收集单元,桁架手抓取收集单元送至专用机器,专用机器中心通过智能传感系统控制气动机构拨开弹簧压片,挂在测试杆上进行测试。智能感知系统感知测试完成后,专机中心再次智能拨开弹簧压片,取下采集单元,放回周转箱,实时传输到控制平台,自动生成测试报告。

配电终端全业务综合控制完成了终端检测系统、检测业务管理系统、配电自动运维管理系统之间的关联和互动,实现了从检测申请、审批、验收、交付、运输、收货、仓储、检测、报告、仓储、配送、退休、运行跟踪、状态评价等全过程、全过程、全寿命周期的综合智能管理。

突破核心技术 告别人工检测,安全性达到100%

智能配电终端是智能配电网“智能感知、数据集成、智能决策”基础设备是建设强大的智能电网和泛在电力物联网的重要组成部分,具有全面的状态感知、高效的数据处理和方便灵活的应用。

江苏电力科学院人工智能检测装配线建设负责人陈兵介绍,装配线充分利用人工智能、物联网等先进技术,创新检测关键技术,首次使用视觉识别定位系统实现微米误差的精确定位和自适应插入,突破多形接口,位置偏差2.5mm针孔智能精密插头的技术瓶颈;故障指示器弹簧压片首次通过人工智能智能分离,通过多维精确定位实现自动挂入,解决了多形状采集单元兼容、压片4mm间隙定位、双向拉力均匀分布的技术问题。其核心技术具有完全独立的知识产权,填补了国内外配电终端智能检测的空白。其核心技术具有完全独立的知识产权,填补了国内外配电终端智能检测的空白。

“人工智能检测流水线具有自适应、自学、自诊断、兼容性强等特点。它实现了‘三个100’——检测效率提高了100倍,人工成本降低了100%,检测安全性达到了100%。”陈兵说。人工智能检测装配线的运行解决了传统人工检测效率低、成本高、不同类型配电终端无法集成检测的技术问题,实现了配电终端运维管理、运行分析、检测等系统之间的信息互联,满足了配电终端全寿命周期的综合管理要求。

江苏电力科学院人工智能检测线的建成和运行,将更加严格、高效地保证配电终端的质量,为全面推进配电自动化建设,提高配电自动化应用水平,提高配电网的供电可靠性、供电质量和效率提供强有力的保证。该设备还为其他省级电力企业系统检测机构提供了参考模式,为终端设备制造商提供了广阔的应用前景。

2019年,该装配线将承担国家电网江苏电力18万台智能配电终端的全面检测业务,以新的检测技术和检测模式保证效率和质量。同时,江苏电力科学院通过配电终端全业务集成控制,开展配电终端账户数据、检测数据、运行数据、维护数据等全业务数据收集和统一数据模型开发,建立数据共享系统平台,提高配电终端全业务链数据价值,实现共享应用。


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