相識相知相戀：OpenVINO的電力“情緣”

10月28日消息（岳明）目前，我國變電站一次設備已基本實現(xiàn)了遠程程序化操作，但對于壓板、空開等二次設備，其智能化、信息化水平仍然相對較低，至今仍然主要依賴人工的方式進行運維巡檢。

而且，變電站壓板尺寸小、數(shù)量多、分布密集，檢測不僅耗時耗力，容易造成視覺疲勞，導致誤操作、漏操作現(xiàn)象發(fā)生，嚴重危害人身與電網(wǎng)運行安全。

如何解決在電站運維工程壓板應用場景中的切實困擾，就成為了擺在華北電力大學智慧能源與信息研究中心主任鄭華教授所帶領的團隊面前的難題。作為全國能源電力領域的最高學府，面對電網(wǎng)用戶的痛點需求，鄭華團隊責無旁貸。

“我們團隊的名字是'慧眼識能源'，用智慧之眼發(fā)現(xiàn)能源珍珠；希望通過智能技術，降低人工勞動強度，提高智能水平。”鄭華表示。“在這個領域，我們已經(jīng)探索經(jīng)年，直到與英特爾和OpenVINO的邂逅，我們這雙慧眼才變的更銳利、更敏銳。”

初識

毋庸置疑，電網(wǎng)是工業(yè)社會、信息社會的關鍵基礎設施。而且，電力行業(yè)正在由運營者變成了創(chuàng)新驅(qū)動者，它不僅僅是自身在變動，它會通過數(shù)字和能源行業(yè)的結(jié)合，最終通過能源互聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)能源數(shù)字孿生體，催生了各種各樣的新商業(yè)模式。

鄭華認為，要想實現(xiàn)能源數(shù)字孿生體，邊緣計算+分布式網(wǎng)絡是“必選項”，特別是在變電站、光伏電站、風力發(fā)電廠等電力網(wǎng)絡的“神經(jīng)末梢。”這些場景運維成本高，配件管理困難，對'無人值守'有很高的訴求，只有通過智能邊緣+AI的方式來解決痛點。“

但在電網(wǎng)智能邊緣的構(gòu)建中，一直面臨著兩大難題。首先是信息采集，很多場景下的設備是”啞終端“，連接性不夠無法完成信息數(shù)字化采集；其次是邊緣算力，以一個標準的110千伏變電站為例，其攝像頭有80多個，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常之大，如何對采集到的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，進行成本可控下的實時分析與智能決策，是個巨大挑戰(zhàn)。

“要想徹底解決'最后一公里'的運維難題，智能邊緣是必然選擇。”鄭華表示。英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部中國區(qū)首席技術官兼首席工程師張宇持有同樣的觀點，他認為，物聯(lián)網(wǎng)的很多應用場景對于實時性要求非常高，只有在邊緣側(cè)構(gòu)建智能閉環(huán)才能滿足應用需求。他還援引IDC的數(shù)據(jù)表示，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中有50%的數(shù)據(jù)，已經(jīng)開始在邊緣來進行處理。

在突破“最后一公里”的問題上，鄭華團隊進行了很多探索，直到其團隊成員段云琦無意中在社區(qū)網(wǎng)站上看到了OpenVINO，“我們和英特爾以及OpenVINO，就這樣認識了。”

攜手

作為OpenVINO開發(fā)者大賽的獲獎團隊、OpenVINO領航者聯(lián)盟成員，在采用OpenVINO之前，“慧眼識能源”團隊也嘗試過很多不同的開發(fā)工具，來提高變電站壓板檢測的準確率，但效果并不是很理想。

這個看似不起眼的應用，卻有著苛刻的要求。“它需要同時滿足高精度和實時性的要求，另外復雜度要低，成本上也要可控。”鄭華表示，“引入OpenVINO之后，我們解決了這些問題。”

鄭華指出，高精度對應的是高性能，OpenVINO可以很好支持TensorFolw、PyTorch等主流框架，減輕了團隊很多工作量；在實時性實現(xiàn)方面，對于檢測精度也幾乎沒有影響。不僅如此，OpenVINO學習成本很低，易用性給團隊帶來很多的好處，“本來我們?nèi)司蜕?，精力又有限，學習成本很高的時候，就很難把它很快的應用到我們實際過程中。”

還有一點很重要的就是OpenVINO的廣部署能力，可以實現(xiàn)一次編寫任意部署，“這是個很強大的功能，在變電站場景中，系統(tǒng)多、設備多，硬件平臺差異太大，應用部署會涉及到多環(huán)境多廠家，而OpenVINO可以幫助我們節(jié)約研發(fā)成本和適配時間。”

而這些功能和特性的背后，正是英特爾OpenVINO工具套件的快速迭代更新，“我們現(xiàn)在以每季度一次的頻率迭代，以滿足快速變化的市場所提出的新需求。”張宇指出。特別是在最新發(fā)布的2021.1版本中，對于第11代酷睿處理器有著強勁的支持表現(xiàn)，在算力方面更進一步；搭載Intel Gaussian和神經(jīng)加速器能夠支持GNA2.0；搭載DL Streamer可提供語音分析能力，同時在Open Model Zoo中提供了針對音頻、語音和語言的預訓練模型和方案演示，超越了視覺應用的能力。“我們通過軟硬兼施的產(chǎn)品組合，釋放智能邊緣效能。”

對于此次發(fā)布的新版本，鄭華團隊也非常樂見，“音頻對我們來說，是個驚喜的發(fā)現(xiàn)，我們不但可以給變電站裝上'眼睛'，還能裝上'耳朵'，通過視覺、音頻等全方位能力進行故障診斷，實現(xiàn)變電站智能運維的'全科醫(yī)生'。”

未來

在張宇看來，“慧眼識能源”團隊方案的開發(fā)不僅賦能電力行業(yè)，其解決方案可擴展至巡檢機器人、無人機、監(jiān)控攝像頭等更多領域的落地部署，具有多領域，普適性，可復制等商業(yè)化市場落地的特點，未來英特爾也將持續(xù)加深與鄭華團隊的合作，加速產(chǎn)品化商用化落地。

鄭華認為，電力行業(yè)智能化的路還很長，需要更加深入的研究；在領航者聯(lián)盟的助力下，在不久的將來建立一個開發(fā)實驗室，將現(xiàn)有的解決方案從商業(yè)落地的角度進一步完善。

同時電力行業(yè)智能化還需要更多的開發(fā)者、更多的高校師生的共同努力，鄭華更愿意將這個開放實驗室形象的比喻成一個“領航者樞紐”，熱情的邀請產(chǎn)學研多領域的開發(fā)者進行交流，共同推進技術創(chuàng)新的愿景。

其實，類似于這樣的案例還有很多。而且背后最大的助推力則是圍繞著OpenVINO豐富多彩的外延與拓展，其中包括OpenVINO中文社區(qū)、領航者聯(lián)盟以及各種公開課。

2020年5月，秉承“開放、開源、共創(chuàng)”的理念，OpenVINO中文社區(qū)順利成立。在社區(qū)建立的半年的時間內(nèi)，英特爾工程師累計服務時長已達2000小時，志愿者更是高達6000小時。

此外，基于開發(fā)者產(chǎn)品難以商業(yè)化落地的痛點而創(chuàng)立的“英特爾OpenVINO工具套件領航者聯(lián)盟”，正通過一系列的技術交流活動和行業(yè)開發(fā)大賽，為開發(fā)者們創(chuàng)造一個學習交流，創(chuàng)新發(fā)展的平臺，為開發(fā)者的技術進階和職業(yè)發(fā)展提供各種資源。

同時，英特爾通過課程培訓、產(chǎn)品落地、比賽認證、職業(yè)助力、社區(qū)共建等多重形式，全面賦能人工智能開發(fā)者發(fā)展。如今，OpenVINO工具套件收獲了眾多粉絲的選擇和喜愛。2020年4月英特爾與復旦大學以及中國大學MOOC(慕課)平臺，聯(lián)合推出了一門基于OpenVINO的人工智能精品課程，對行業(yè)開發(fā)者及學生開放，開課至今已經(jīng)匯集了10000多名學習者。

正如張宇所言：“開發(fā)者是英特爾強大生態(tài)圈的重要組成部分，開發(fā)者的創(chuàng)新能力在推動智能邊緣發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，因此開發(fā)者的體驗是英特爾關注的重點。我們通過不斷推出更加適用的新產(chǎn)品、新工具，賦能開發(fā)者使用；同時通過搭建多種開放、開源、共創(chuàng)的平臺，增強與廣大開發(fā)者的互動，幫助優(yōu)秀方案快速開發(fā)、落地、推向市場；通過生態(tài)共建的新模式，與開發(fā)者一同開拓智能邊緣發(fā)展的新機遇。”

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