智能變電站三維建模，基于三維模型實現(xiàn)換流站檢修，三維智能巡檢......
運用三維激光點云采集、數(shù)字高程模型、高精度測繪等技術，為每一條線路、每一基桿塔、每一個部件賦予了專屬的三維坐標，定位精度達到厘米級甚至毫米級，正是電力行業(yè)借由數(shù)字孿生搭建的現(xiàn)實世界與數(shù)字虛擬世界的橋梁。
在數(shù)字孿生不斷被行業(yè)看見的過程中，優(yōu)立科技理想中的數(shù)字孿生，是在精確GIS信息為底座的實景三維場景上，實現(xiàn)人與人的遠程協(xié)同辦公、到現(xiàn)場與不到現(xiàn)場的同樣可遠程操控，而這些操作的實現(xiàn)只需要人手一部的手機或在PC端。
智能巡檢，算法先行
一個50MW的變電站人工巡檢完整一圈，覆蓋所有設備所需要時間通常為2-3個月，而機器巡檢僅需要2天左右的時間。
在新一代變電站集中監(jiān)控系統(tǒng)及遠程智能巡視系統(tǒng)替代人工例行巡視、熄燈巡視和部分特殊巡視的剛需之下，加快推進變電站智能巡視建設應用，拓展變電站智能巡視覆蓋面，早已成為優(yōu)立科技數(shù)字孿生技術下沉至實際應用的場景之一。
優(yōu)立三維智能巡檢系統(tǒng)
目前，基于在海量數(shù)據(jù)中挖掘的電力行業(yè)數(shù)據(jù)，優(yōu)立科技在電力領域案例已達十余個，應用逐漸由淺入深。
“過去大家會認為，數(shù)字孿生是不是通過建立動態(tài)的數(shù)字化變電站動態(tài)模型，按照攝像頭信號的實際安裝位置，將其接在模型上進行鏈接，搭建出一個變電站的可視化系統(tǒng)即可?”
優(yōu)立科技創(chuàng)始人兼CEO張雪兵解釋稱，過去行業(yè)在數(shù)字孿生項目中的確做過很多“好看”的嘗試，多以人工建模為主，除了高昂的數(shù)據(jù)修模投入，做出來的“一張圖”只能運行在工作站，出現(xiàn)在大屏上，無法用手機或瀏覽器訪問，離用戶越來越遠。
當越來越多客戶，尤其企業(yè)端和政府端的用戶不愿意花大成本在為迎檢準備的“花架子”上，以優(yōu)立科技為代表的真正做實景三維應用的企業(yè)也因此在實際應用中搶眼起來。
相比原來所謂的“智能巡檢”，真正的數(shù)字孿生技術在實際電力應用上發(fā)生哪些變化?
張雪兵介紹稱，“在數(shù)字孿生的空間里，我們首先做一個基本的測算，即按照電網(wǎng)領域對設備巡視點位相應的規(guī)范和標準清單，測算電網(wǎng)等單位目前部署的攝像頭是否已滿足企業(yè)對所有設備巡視點的巡視需要。畢竟有些設備的安裝位置很高，有的六米高，甚至有的高達十米，已然形成了一個大的立體空間。”
而各省份電力領域攝像頭的覆蓋率一般很難超過70%：過去攝像頭的部署，都是由攝像頭廠家根據(jù)經(jīng)驗以及現(xiàn)場勘測來實現(xiàn)。
優(yōu)立科技的智能巡檢攝像頭點位優(yōu)化服務，則更多通過三維空間的智能算法為電力領域客戶提供相對高性價比的覆蓋方案。“已安裝的位置是不是用戶所需要被巡檢的位置，以及有哪些地方還沒被覆蓋，如何增補?如果還沒安裝，應該裝在哪里?”
優(yōu)立智能攝像機布點優(yōu)化服務
點云算法在電網(wǎng)的創(chuàng)新應用
毫無疑問，從數(shù)字孿生初步入局電力領域直至目前，電網(wǎng)數(shù)字化智能化轉型的需求處于不斷變化狀態(tài)。
以往「可視化模式的數(shù)字孿生」本質上還是各種類型數(shù)據(jù)的疊加組合，而此類疊加組合表面上看起來是在一起的，一旦在使用一些專有的分析時，就會發(fā)現(xiàn)這些不同來源、不同層次的數(shù)據(jù)并不相通，難以靈活整合應用。
以上，也是不少客戶認為數(shù)字孿生價值不高的原因所在。
如今數(shù)字孿生從好看真正進入到創(chuàng)造價值階段，在優(yōu)立科技釋放電力數(shù)據(jù)價值的背后，是其對電網(wǎng)領域逐漸深入的理解。
張雪兵指出，電網(wǎng)領域對精準度的要求較高，尤其變電設施、變電站等對于閉合精確度要求達99.99%以上，希望能利用毫米級的精度數(shù)據(jù)，對電力巡視的狀態(tài)等進行準確分析和判斷。
具體到實際應用中，白天使用可見光攝像頭可以輕松監(jiān)視和跟蹤目標。然而，到了夜晚，可見光相機具有一定的局限性，且受天氣影響大，陰雨、云霧和夜間等環(huán)境的可見光成像效果受到較大干擾。
正因如此，不同于市面上大部分公司來用人工建模模型構建三維應用的技術路徑，優(yōu)立科技打造了一套以變電站三維超高精度激光點云為數(shù)據(jù)基礎，通過高精度三維彩色點云和攝像機聯(lián)動控制的方式建立起三維智能巡檢系統(tǒng)。
與普通激光點云數(shù)據(jù)相比，優(yōu)立科技的超高精度激光點云數(shù)據(jù)在還原度、美觀度、實用度三方面全面超越?；诔呔燃す恻c云數(shù)據(jù)，全站模型可以達到毫米級別精度，點密度達到20萬點/平方米，平均誤差在 2MM 內(nèi)，最大誤差不超過 6MM。
系統(tǒng)利用高精度點云進行點位標記,調動攝像機、巡檢機器人、無人機、輔控設備等檢測設備獲取視頻與照片數(shù)據(jù)通過后臺圖像識別分析出隱表與缺陷信息，并顯示在三維模型上。
基于激光雷達點云成果，同時融合可見光影像數(shù)據(jù)，優(yōu)立科技通過遠程定制巡檢任務，控制站端視頻監(jiān)控及機器人開展巡檢，基于實景三維實時感知巡檢情況，對獲取視知圖像進行智能分析，自動跟蹤異常設備，結合設備實時信號實現(xiàn)告警監(jiān)視、故障聯(lián)動等，達到遠程智能立體巡檢。
用張雪兵的話來說，優(yōu)立科技算得上是目前國內(nèi)首家將激光雷達這類新型終端設備運用在大型變電站、直流站內(nèi)，并提供相應的運維服務的企業(yè)。
三維電網(wǎng)一張圖，以三維引擎平臺為底座
縱觀整個電力行業(yè)市場，入局的企業(yè)并不算少。“包括像阿里巴巴、華為等大廠在內(nèi)，也在利用自身優(yōu)勢如云平臺來占據(jù)一定市場份額。”
對于優(yōu)立科技而言，輔助電力單位的現(xiàn)場運維與決策，正是企業(yè)在當前數(shù)字化、智能化需求涌現(xiàn)的時代背景下面臨的一場抉擇。
張雪兵表示，電力設施布滿全國各地，包括各省市、縣、鎮(zhèn)級的電力設施全覆蓋，相關數(shù)據(jù)量很大。從這一數(shù)據(jù)體量上來說，既要高精準數(shù)據(jù)的全面覆蓋，又要龐大的算力與存儲，對數(shù)據(jù)管理引擎的處理能力，對系統(tǒng)底座平臺要求并不低。
而優(yōu)立科技三維數(shù)據(jù)管理引擎，便是其進入實用性數(shù)字孿生世界的鑰匙。
據(jù)介紹，優(yōu)立科技國產(chǎn)自研的三維數(shù)據(jù)管理引擎，可以秒級加載超大體量三維數(shù)據(jù)，首先解決實景GIS數(shù)據(jù)“看”的難題;除了GIS，引擎還支持多種結構格式的三維模型，在一個平臺上無損快速加載;支持數(shù)據(jù)在云端或本地存儲，多人協(xié)同作業(yè)。
采用自研專利UDS格式，優(yōu)立科技無限細節(jié)三維引擎可以將點云和高精度三維模型進行高效壓縮，UDS格式對LAZ格式激光點云的壓縮率在60%以上，轉換效率達到1GB/分鐘，可以大大節(jié)約存儲資源和空間?；诎瞬鏄浣Y構，通過CPU算力實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)本地渲染特性。
相對來說，電網(wǎng)領域的數(shù)據(jù)保密安全要求較高，一切都需要在安全環(huán)境內(nèi)網(wǎng)的體系內(nèi)運行。某種程度上，上述大規(guī)模數(shù)據(jù)快速下載能力下沉至電網(wǎng)領域，也為全省一張圖，乃至未來全國一張圖的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的安全運維需求提供了無限可能。
談及優(yōu)立科技的業(yè)務布局，張雪兵坦言，公司通過一些具體項目來打包產(chǎn)品，而下沉至應用的產(chǎn)品始終圍繞著自主平臺的構建。“公司現(xiàn)有產(chǎn)品方案，基本依賴于公司底層的三維數(shù)據(jù)底座平臺。而這一平臺是目前國家電網(wǎng)或者南方電網(wǎng)等電力系統(tǒng)進行數(shù)字化轉型過程中所認可的安全平臺系統(tǒng)。”
放眼未來，從無人值守轉向無人巡檢，從部分試點城市落地到全國范圍內(nèi)鋪開，仍需優(yōu)立科技長對內(nèi)期蓄力，對外保持合作。能夠確定的是，若要想在應用上繼續(xù)提升，實現(xiàn)看、算、存一體化事關重要。
優(yōu)立科技(Eulee)是一家數(shù)字孿生&元宇宙核心技術提供商，專注為企業(yè)提供三維數(shù)據(jù)管理、數(shù)字孿生創(chuàng)建及應用的高新技術企業(yè)，致力于用三維技術構建萬物相連的孿生世界，賦能多個行業(yè)。
