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■ 核心提要
人工智能（AI）作为新一轮产业革命的核心驱动力，已成为各国科技竞争的新焦点。人工智能竞争的核心是人才。眼下，一场南方电网生产领域的人工智能大赛在深圳如火如荼进入决赛阶段，本期走进电网人工智能领域的青年员工刘梓权，一同了解他如何学以贯之，4年成长为广东电网变电智能巡检技术的开拓者。
刘梓权正在操作无人机对变电站的设备进行巡视。黄怡茜 摄
这几天，刘梓权正在为2024年生产域AI算法应用竞赛决赛作最后的准备。他赶上了好时候，2020年，他从浙江大学电力人工智能专业方向毕业后，来到广东电网公司汕头供电局变电管理一所柔直巡维中心站，成为一名普通的值班员。短短4年时间，他从一名“萌新毕业生”成长为名副其实的“人工智能老手”——广东电网公司变电智能巡检技术攻坚团队成员、广东电网电网设备生产域人工智能算法评审专家，这中间到底发生了什么呢？
开发一套适合变电无人机巡检的算法
人工复核1000张图只需25分钟
2020年，广东电网推广变电站无人机智能巡视，刘梓权所在的南澳柔直巡维中心站也在其中。“当时最大的问题在于无人机可以飞，但飞回来的图片仍然要人看。和输电线路无人机巡检遇到的问题一样，都需要上人工智能。”刘梓权介绍，当时变电站无人机红外图像缺陷识别准确率仅有约30%。
以220千伏变电站为例，原人工测温用时约60分钟，使用无人机测温后人工用时可减少70%，但受制于识别准确率低，仍需花费约30分钟复核图像。“那个时候我看站里的师兄飞完无人机回来，还要导入图像，逐一比对识别，虽然只是在站里面飞，但是每次飞回来都有几百张照片，看得眼睛都花了。”
“机器代人”解放生产力的成效不够突出，成为制约全省无人机巡视效率的突出问题。解决这个问题的唯一途径就是研发出一套适合变电站无人机巡检识别的算法，自己给无人机“开发大脑”。
先找外部厂家，他们建议直接用现成算法，“研究识别算法门槛高，训练难度大”，这是厂家的说法。但是现成算法无法适应变电站内复杂场景。在参与无人机人工复核的工作中，刘梓权注意到，变电站值班员在人工复核红外图像时，不仅仅依靠外形区分各类设备，还常常借助各种设备之间的位置关系、连接关系等判断设备类型。如果能把一线人员丰富的电力专业知识和现场经验赋予机器算法，不就解决眼前的难题了么？
“设备，我们最熟悉；找缺陷，我们最拿手，我们开发的算法一定更实用。”很快，汕头供电局生产技术部依托生产指挥中心，从全局挑选骨干，成立专门的研发团队，就做“变电站无人机红外图像自动分析工具的开发应用”这个项目。团队成员来自汕头供电局各个变电站，一共20多人，刘梓权正在其中。大家利用工作之余来做研发。
“大家都是年轻人，各有所长，经常在一个细小的数据上花费数个小时。”一天天，一次次，调校训练近万张照片，反复实践和研讨，算法更新到第20次的时候，刘梓权与团队提出了一种全新的技术路线。“我们称呼它为基于预选框的变电无人机红外图像缺陷识别技术”，刘梓权介绍，一线人员在规划好无人机航线且试飞后，框选标注每个点位试飞图像中关键设备，并保存为模板图像。再将无人机正式飞行巡视时拍摄的图像与模板图像标注信息匹配，更准确识别到对应设备。该算法经过多次试验与迭代，最终在1150张现场测试图像中达到了90%以上的设备和缺陷识别准确率，同时经过实际任务测试，以一次识别1000张图像为例，原先人工复核时间约为2小时46分钟，现在可缩短至25分钟，将人工复核时间降至原先的15%。
变电红外图像后
再克可见光图像识别难题
求实创新永无止境。在变电红外图像识别算法研发成功后，汕头供电局承接了广东电网2022年、2023年的揭榜挂帅项目，作为变电智能巡检技术攻坚团队组长单位，继续攻克变电可见光图像识别的系列难题。
在汕头供电局生产指挥中心算法研发主机上，刘梓权展示了变电设备监测表计自动读数、电容器组杂草检测、母排护套脱落检测等算法的应用效果，随着每一套代码的运行测试，算法自动快速地输出结果，以图像形式直观地展示出来。
变电站可见光图像识别是指在图像中自动检测出特定的缺陷，或者通过外观自动识别设备的状态（如油位、受潮情况等）。
“目前变电可见光图像识别存在缺陷样本稀少、场景复杂且变化大等共性问题，我们就通过算法和测试，来使图像识别更加精准。”刘梓权与攻坚团队一道，在多个变电站和现场组织开展实地测试，反复在系统、程序及设备上多项研发。在测试时，也和变电站的飞手前辈交流探讨，在吸取实际操作经验的同时，使项目更加符合基层的使用习惯和实际操作。
经过大量试验研究后，团队申报了“基于知识框先验的小样本变电设备缺陷检测关键技术研究及应用”科技项目，重点攻关变电设备表计自动读数监测、电容器组杂草检测、母排护套脱落检测等问题。
创新从来不是闭门造车。刘梓权与团队一直与广东电网机巡管理中心保持着密切的沟通。新的项目研发中，机巡管理中心组织、协同完成样本库建设、业务专家评审和生产环境测试。目前相关研究已取得阶段性成果，准确率相比原有算法显著提升，也已部署于广东电网变电运行支持系统。
“人工智能听上去很高大上，但是它离不开基层员工的经验与智慧。而且再精妙的算法，如果基层员工用不了，也是白搭。”从“萌新毕业生”到“人工智能老手”，刘梓权的秘诀就是带着人工智能，从基层来到基层去。
（黄斯奇 陈文旭）
标签：人工智能,无人机,补脑,广东电网,变电智能巡检,技术攻坚团队
