人机协同

我们期望实现“在电力生产过程中，所有的风光能量获取、发电转换、输电、电网连接、监控与运行过程均在无人的环境完成，无需人工操作，把电场交给机器和系统”的“无人化”场站。通过将数字化、智能化技术赋能智慧运营，实现新能源运营“远程监控、区域检修、分级管理、场站无人”的“无人值守”模式。在此背景下，金风科技联合中电联风力发电分会、国华投资、大唐、三峡能源、中国电建、京能、嘉泽新能源、腾讯、海康威视等团体和企业，基于行业研究、调研分析、项目实践，共同提出了新能源业务与数字化融合、人与机器融合的双融合人机协同智慧运营模式，旨在研究如何通过机器替代人工，如何构筑开放的数字平台，加速新能源企业向场站“无人值守”运营模式转型升级，以满足新能源发展的需求，迎接未来的挑战新能源运营数字化转型机遇已经到来，宏伟画卷已逐步展开，需要行业内外合作伙伴携手共进，勇于创新，敢于突破，共同谱写新时代能源发展新篇章。

在此背景下,金风科技联合中电联风力发电分会、国华投资、大唐、三峡能源、中国电建、京能、嘉泽新能源、腾讯、海康威视等团体和企业，基于行业研究、调研分析、项目实践，共同提出了新能源业务与数字化融合、人与机器融合的双融合人机协同智慧运营模式，旨在研究如何通过机器替代人工，如何构筑开放的数字平台，加速新能源企业向场站“无人值守”运营模式转型升级，以满足新能源发展的需求，迎接未来的挑战。新能源运营数字化转型机遇已经到来，宏伟画卷已逐步展开，需要行业内外合作伙伴携手共进，勇于创新，敢于突破，共同谱写新时代能源发展新篇章。最后，衷心感谢您对本白皮书的关注和支持。

近年来，随着电网自动化水平提升以及电网智能化建设推进，机器人技术在电力运维中应用日益广泛且取得一定的应用成效。演讲针对变电站巡检操作需求，介绍了基于机器人主从遥操作的人机协同关键技术研究。一方面通过利用人机协同的作业技术研究，提升机器人操作的灵活性以及拟人化操作能力，拓展机器人复杂操作的适应性；另一方面发挥机器人精准感知以及自主能力，提升人机交互的可控性与安全性。

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容，利用无人机进行线路巡视检测已成为运维人员完成电力巡检工作的重要手段。首先，文中概述无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构；其次，分析当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术；再次，综述基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标，并对比总结各种方法的优缺点；然后，讨论无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷的检测效果，指出图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足；最后，探讨基于深度学习的无人机图像缺陷巡检的未来发展方向。

本成果从电网实际运行出发，重点解决传统无损探伤作业困难等问题，具备多项核心优势。采用无人机协同作业自主上线平台，一键自动上线，通过挂线臂的全自动开合即可实现机器人自主悬挂和脱离导线，通过机械臂实现检测装置与检测部位的精准定位，实现耐张线夹和直线接续管的X射线高质量成像检测。全过程智能高效，有效降低作业人员的操作技能要求。作业人员无需登高，通过手持遥控器即可远程遥控机器人，并实时监控其运作状态，可降低目前人工作业方式劳动强度的60%以上，提升作业效率，可将耐张线夹和单个接续管的检测作业时间从目前的1小时缩短至0.5小时（含登塔移动等时间）。

国网安徽电力目前已形成500千伏为骨干网架的电网结构，110千伏及以上架空输电线路达1955条，长度达39632公里；同时过境特高压和跨区线路14条，长度达3813公里；形成了5大国网公司级重点输电通道，线路遍布皖北平原、皖南大别山区等区段；线路肩负西南水电、内蒙风电、新疆煤电等外送，是确保“电从空中来”的能源替代的战略贯彻落实的重要支撑。 随着电网规模快速增长，传统的人工模式和直升机无人机协同的“三位一体”巡检模式，已难以满足大电网运维的需要。主要体现在人工巡视存在视野盲区、认知误区，“三位一体”的立体化巡检无法实现通道环境的全方位、立体化展示和隐患智能管控，同时巡检的二维数据无法形成三维立体感知。 为解快上述问题，国网安徽电力提出」智能巡检的理念，研制丁基于激光点云技术的直升机无人机智能巡检平台，融合机载激光扫描、多光谱、全景摄影、倾斜摄影以及图像智能分析等技术，提高了激光扫描数据分析的时效性，实现丁输电通道三维建模、线路实时工况分析、树种的智能识别和树患的自动告警、外部隐患的智能识别和智能预警，显著提升了大电网运维管控水平。

随着无人机技术的快速发展，无人机已经广泛用于电力巡检中。与直升机电力巡检相比，无人机成本较低，且 人员安全风险较小。然而，无人机的飞行效率和电池蓄电能力成为目前制约其发展的难题。因此如何充分利用直升机和 无人机自身的优势，实现直升机与无人机协同巡检成为一项重要课题。本文选取风力与环境两个影响因素为基础建立了 飞行性能评估模型，用以评估直升机和无人机在不同飞行环境下的飞行性能。

该项目在中心首次实现了人工智能技术在客户服务领域的落地应用，需要打破传统简单树状存储型知识库不能满足多渠道、满足海量知识的高效、便捷、准确检索以及关联知识精准推送的壁垒，在确保供电服务专业知识的规范性、标准化的同时，需要兼具智能服务的需要具备客户化、差异化的特点，同时满足全网各省、产业公司的智能知识管理体系拓展应用需求。智能知识库方面通过智能知识体系建设，构建“业务+区域”知识框架，完成业务知识场景化、原子化拆分，依托“地域、角色、渠道”三级知识维度管理应用策略，贯通95598电话、网站、掌电APP等线上线下多渠道知识信息共享与统一管理，云上部署95598智能知识库有效支撑全国26个省、自治区、直辖市的电力服务人员在线知识查询与管理应用，覆盖一线网点2.03万个，提高企业整体的知识技能和创新能力。智能客服方面通过深化应用全渠道智能知识体系，支撑95598电话、在线服务渠道，以及服务省公司线下自助服务终端的智能问答场景，向外部客户提供精准智能的语义理解与知识查询服务，通过向客服专员实时推送基于客户表述的知识点，实现智慧座席支撑，基于人机协同的智能服务模式，应用实时语音质检以及在线渠道后台机器人功能，向人工座席实时推送优质服务话术及支撑知识。

DILAN ECS3.0带电作业机器人按照等电位作业法和机器人作业流程规划，基于带电接引流线路径规划算法，运用了视觉识别、运动控制、多传感器深度融合、定位导引及人机协同等一系列核心技术，实现机器人自动检测、抓取引线，智能剥线、穿刺和搭接等带电作业工作。

以北斗技术为代表的新兴技术是推动传统电网向能源互联网转型升级的关键。 近年来，无人机被广泛应用于线路巡检中，随着北斗、5G、人工智能等技术融合，无人机巡检正在由人工作业向自主作业转变，未来必将实现“机巡”替代“人巡”、“无人”替代“有人”。 国网雄安新区供电公司探索构建端-边-云-网的无人机自主巡检架构，分为人机协同及全自主两种模式，增强了边缘端能力，将风险最高的无人机端能力下放至边缘端，减轻无人机本体的负载压力。无人机自主巡检移动应用实现任务执行；基于无线充电技术的自动机场和AI控制终端提供边缘端保障能力；自主巡检管控平台实现远程管控；精准位置服务网和5G通讯网络提供定位和通讯的网络保障。