飞腾携手国电南自打造电力智能巡检系统，助力电厂运维数字化转型

    近年来，“双碳”政策驱动及新型电力系统建设对电力系统安全性和稳定性提出更高的要求，作为电力系统重要组成部分的发电环节，为保障设备安全运行需要对主设备、阀门、表计等发电关键设备进行定期巡视。发电环节存在风、光、水、火等多种发电类型，电力巡视设备数量多、型号复杂、范围广，传统的电厂巡检方法主要依靠人工及少量环境监控器实现，效率低下，并且一旦出现突发事故，将对巡检人员的人身安全造成极大威胁。

    云计算、大数据、物联网、人工智能等技术的突破为电力系统发展带来了新的动力，智能化的电网运维新模式已随着AI技术的落地加速“上网”，作为助力产业提质升级的重要抓手，人工智能是发电企业数字化、智能化转型过程中不可或缺的技术要素。针对传统电力巡检效率低、成本高，困难程度大等问题，以数字化、网络化、智能化新技术为支撑，利用人工智能技术通过视觉检测实现人员行为、设备状态、环境隐患诊断，可以有效提高设备运维效率，及时发现电力设备故障，同时降低运维成本。

    近日，飞腾携手国电南京自动化股份有限公司发布电力智能巡检数字化解决方案，打造了基于国产CPU+GPU的电力作业安全管控及智能巡检的边缘推理系统，实现覆盖不同发电类型的作业安全管控及智能巡检的深度算法，形成自主算法推理服务器、推理终端，实现人工智能算力的典型应用。

    智慧巡检应用以飞腾CPU为核心基座开展人工智能算法设计、适配和性能优化，根据风、光、水、火等发电场景的业务需求，打造出满足最高128路视频巡检需求的人工智能“超脑”，以及满足1-4路视频巡检需求的人工智能边缘盒子等国产算力解决方案和相应的应用产品，实现了对发电领域故障诊断算法的设计、适配及性能优化等关键技术的自主攻克。系统架构图如下所示：

图一：系统架构图

    系统采用飞腾CPU+国产GPU、NPU等算力产品的硬件架构，依托网络环境，实现电厂计算中心，平台节点服务与电厂各类监控系统，传感器及巡检机器人、无人机等设备之间的云边协作模式和边缘独立服务模式。

    1）云端：基于飞腾S2500 CPU服务器部署智能巡检平台。本平台是采用微服务架构、容器虚拟化技术构建的高可用计算平台，系统各节点通过平台服务实现数据的采集和跨安全区域的数据共享，平台服务一方面依托国产GPU算力对数据进行深度挖掘与分析，另一方面通过计算迁移、任务卸载等技术，实现网络计算资源与服务的科学合理配置。作为系统的中枢处理核心，平台向下支持各种现场设备的接入，向上可与各类工业互联网平台对接。

    2）边缘端：智能推理终端基于飞腾E2000CPU+飞腾X100桥片构建，利用E2000柔性计算设计特点及X100强劲的算力，在边缘场景实现音、视频等异构数据的接入和人工智能算法推理，实现故障快速诊断。下图是本方案中研制的 SAI-3004 推理终端。

图二：推理终端

    系统软件设计面向风、光、水、火等多种发电类型及发电“少人、无人值守”运维模式需要，实现了对人员、设备、环境的安全风险预警，将人工智能技术成功引入电力生产与运维环境。

    系统基于边缘计算、人工智能、机器人、多传感器融合等技术，针对发电领域重点设备尤其是发电专用设备故障特征研制智能巡检算法；基于电厂安全管控需要，实现人员行为及环境安全检测算法，构建覆盖风、光、水、火等不同发电类型的发电行业场景与算法库与数据集；基于算力应用升级可持续发展的需求，在国产异构算力终端上开展人工智能算法适配，实现神经网络构建及性能优化，攻克了视觉人工智能技术在安全管控、智能巡检等应用中面临的小样本检测、多类型混合缺陷检测等难点，打通了人工智能与电力产业应用的“最后一公里”；针对大型转动设备，通过多源异构数据融合，对状态信息进行过滤、联合、相关和优化组合，从而形成更精确的综合决策。同时通过构建国产边缘计算终端，将电力行业深度应用算法推理过程部署在设备侧，实现故障的快速辨识及响应。

    该国产系统已经成功应用于江苏华电昆山热电有限公司及华电四川发电有限公司宝珠寺水力发电厂，实现对电厂作业人员行为、电厂设备安全及对环境安全隐患的检测识别，有效减少了设备故障及安全事故的发生。

图三：系统应用场景

    安全高效的系统运维是电力行业高质量发展的必要保障，飞腾携手国电南自打造的国产电力智能巡检系统，集本质安全、智能巡检于一体，依托人工智能技术为发电领域安全生产提供了系统化的解决方案，为电力系统安全稳定运行提供了保障。同时助力国产人工智能算力的推广应用，在产业推广中进一步完善国产人工智能算力生态。