人工智能技术在输变电工程建设中的应用

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李恒

孝感市光源电力集团有限责任公司电力工程安装分公司 湖北省孝感市 432100

摘要

在输变电工程建设过程中已逐步利用人工智能技术辅助提升工程现场管理能力,实现工程安全、进度、质量等方面的信息化、智慧化管理。人工智能技术在输变电工程建设中的应用,为输变电工程的建设管理提供了技术手段。因此,分析人工智能技术在输变电工程建设中的应用,对进一步的深化应用和辅助管理水平的提升具有重要的意义。


关键词

人工智能技术;输变电工程建设;应用

正文


1人工智能技术的概念

人工智能(简称AI)是一种通过模拟人类智能思维和学习能力的技术,使计算机系统具备类似于人类的感知、理解、推理、学习和决策能力的学科。涵盖了多个子领域,包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉、专家系统等。人工智能的目标是开发出能够执行智能任务的计算机程序,使其能够模仿或超越人类在某些特定任务上的表现。人工智能技术的核心是机器学习,通过分析和理解大量的数据,从中获取知识和经验,并通过训练模型来自动进行任务和预测。常见的机器学习算法包括决策树、支持向量机、神经网络和深度学习等。除了机器学习,自然语言处理是人工智能的另一个重要领域。致力于使计算机能够理解和处理人类语言,包括语义理解、自动翻译、情感分析等。计算机视觉是指让计算机能够理解和解释图像和视频的技术领域。通过图像处理和模式识别技术,计算机可以识别图像中的对象、人脸、文字等,并进行图像分类、目标检测、图像生成等任务。专家系统是一种基于知识库和推理引擎的智能系统,它通过专家的知识和规则来解决复杂的问题。专家系统可以帮助人们在特定领域做出决策、提供专业建议和解决问题。

2人工智能技术在输变电工程建设中的应用

2.1作业对象识别中的应用

人工智能技术在图像处理和深度学习算法的应用下,可以实现作业对象的自动识别。在输变电线路巡检中,无人机搭载摄像头可以对输电线路进行图像拍摄,然后通过人工智能算法对图像进行分析,实现缺陷、损坏或异常情况的识别。通过图像处理技术,可以对输入的图像进行预处理,包括去噪处理、增强对比度和图像分割等。然后,利用深度学习算法,例如卷积神经网络(CNN),对图像进行特征提取和分类。训练好的神经网络可以对图像中的不同部分进行自动识别,例如电线、电杆、绝缘子等。在输变电线路巡检中,人工智能算法可以识别图像中的缺陷,例如断裂、腐蚀、松动等情况,还可以检测电线的弧光、火花等异常情况。一旦发现异常,系统可以及时提供报警或建议维修的信息,以便及时处理。这种基于人工智能的图像处理技术,可以提高巡检效率和准确性,减少人力资源的需求,同时可以降低巡检过程中的安全风险。因此,人工智能技术在输变电线路巡检等领域的应用具有很大的潜力和优势。

2.2数据处理中的应用

通过对传感器采集的设备状态数据和电力负荷数据进行处理、分析和挖掘,可以使用机器学习算法来识别设备的异常状态并进行故障预测。通过监测和分析电力负荷的波动趋势,可以帮助优化电网的运行,并提供准确的负荷预测,为电力系统运营和供电计划提供决策支持。此外,人工智能技术还可以用于电力系统的优化调度。通过对电力负荷、能源供应和市场需求等多方面数据的综合分析,可以建立电力系统的优化模型,并利用优化算法进行调度决策,以实现电力系统的高效运行和资源利用。人工智能技术在输变电工程中的应用还包括故障诊断和预测、电力设备状态评估、智能电网管理等。通过利用机器学习、深度学习和模式识别等方法,可以对电力系统数据进行智能化处理和分析,帮助提高输变电设备的可靠性和运行效率,减少人力成本,并优化电力系统的安全性和稳定性。

2.3人工神经网络的应用

人工神经网络在输变电工程中的设备状态监测与预测以及电力负荷预测方面有着重要的应用。(1)设备状态监测与预测。通过采集设备的状态数据,如温度、振动、电流等,可以使用人工神经网络模型对这些数据进行分析和预测。首先,将收集到的数据输入神经网络进行训练,通过学习数据中的模式和关联性,神经网络可以判断设备是否存在异常状态或潜在故障。一旦神经网络检测到异常或预测到潜在故障,系统可以及时发出警报,并采取相应的维护措施,以防止设备故障和停机事故的发生。(2)电力负荷预测。对于输变电系统来说,准确的负荷预测对于电力资源的合理调度和供需平衡非常重要。使用神经网络模型能够有效地处理历史负荷数据和相关因素(如天气状况、季节性变化等),并训练网络来预测未来一段时间内的负荷情况。通过准确预测负荷变化趋势,电力系统可以相应地调整发电机的输出、优化供电计划,提高能源利用效率和系统运行的稳定性。

2.4控制器设计中的应用

人工智能技术可以应用于输变电工程中控制器的设计和优化。通过建立模型和训练神经网络等机器学习算法,可以实现控制器的自适应和智能化,从而提高系统的性能和稳定性。首先,需要收集与输变电系统相关的实时数据,例如电流、电压、频率等。这些数据可以由传感器或监测设备获取,并传输给控制器。接下来,可以利用机器学习算法,建立模型来分析和理解这些数据。例如,可以利用神经网络来学习数据的模式和关联性。通过训练模型,可以使控制器能够预测未来状态和趋势,以及响应不同的系统需求。在控制器的设计中,可以将人工智能技术与传统控制方法相结合。传统控制方法(如PID控制)可以提供基础的控制算法,而神经网络可以对控制器进行补充和优化。通过训练模型,控制器可以根据实时数据和系统需求进行智能调整,从而实现更精确、稳定的控制效果。优化控制器的目标可以是提高系统的性能指标,如稳定性、响应速度、能耗等。通过机器学习算法的迭代训练和优化,可以找到最有效的控制策略,使系统运行在最佳状态下。

2.5远程视频监控中心风险智能识别系统中的应用

人工智能技术可以应用于远程视频监控中心,实现输变电系统的风险智能识别。通过图像处理和机器学习算法结合,可以对输电线路进行实时监测和分析,识别异常情况,并及时进行报警和处理,以提高系统的安全性和可靠性。首先,通过摄像头对输电线路进行视频监控,实时获取图像。然后,利用图像处理技术对图像进行预处理,包括去噪、增强对比度和图像分割等操作。接下来,将预处理后的图像输入机器学习算法中进行分析和检测。在风险智能识别中,机器学习算法可以训练模型来识别不同类型的风险或异常情况,如火花、锈蚀等。例如,可以利用卷积神经网络等深度学习算法进行火花检测,识别输电线路上可能存在的火花现象。同时,可以通过目标检测算法来检测入侵行为,识别非法侵入输变电系统的人员或物体。一旦识别到异常情况或入侵行为,系统可以及时发出报警信息,同时可提供实时视频或图像供相关人员进行确认和处理。这样可以及时采取措施防止事故发生或提供追溯依据。

3结语

总之,人工智能技术辅助现场进行智慧化的管理,实现多业务数据的综合管理、自动计算分析,并将数据分析结果通过可视化、主动推送形式应用于工程现场管理,大大提升了工程现场管控能力。

参考文献

[1]王辛.输变电工程设计中的智能化转型策略分析[J].电子技术,2023,52(09):366-367.

[2]陶刚,李攀,张皓杰.人工智能技术在输变电工程建设中的应用[J].电子技术,2023,52(05):150-151.


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