《以人工智能赋能电力高压识别和防御》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-10-12
  • 人工智能的快速发展使得信息技术不断颠覆传统的行业模式,也给各个行业带来了新的发展契机。电力系统高压识别和安全防御是一个综合性问题,涉及电网结构、自动控制、运行方式计划、安全稳定控制、防止大面积停电等各个方面,是一个极其复杂的系统工程。传统的电力高压识别只有与人工智能深度融合,同时利用分析所得数据,升级电力高压防御系统,才能切实降低灾害发生的几率,减少相当部分不必要的损失,更大程度保证了居民的用电安全。

    电力系统安全稳定运行问题是一个关系到社会稳定和经济发展的世界共性问题,历来受到电力企业及各国政府的高度关注。电力系统包括众多的电气设备,由于材料或工艺存在瑕疵,操作人员误操作,湿度和温度等原因,电气设备内部会留下潜伏性的缺陷。如将原有的缺陷设备投入电力系统运行,送电时极可能会发生事故。有些缺陷设备,虽然暂时不发生事故,但运行一段时间后,也可能会发生事故,甚至引起线路跳闸、设备损坏等严重后果,直接威胁到整个系统的供电安全。电力生产的实践证明,对电气设备进行高压识别,是防患于未然,保证电力系统安全,经济运行的重要措施。

    面对当下情况,葛力娜表示:“研究能够有效地降低大面积停电风险的技术手段,确保我国电力系统的安全稳定运行,是我国电力系统发展面临的基础性、关键性和迫切性问题。所以,如何借助人工智能技术来构建安全可靠的电力高压识别系统并做好事故预防处理这一课题需要不断深化研究。”

    为此,众多电力系统领域的专家和学者仍然在不遗余力地对电力高压识别和安全防御问题持续开展深入的研究,力图在理论上有所突破,在技术上有所创新。电力工程智能化研发专家葛力娜作为其中一员,她凭借自身扎实的专业知识和对前沿技术的深刻了解,尝试把人工智能技术与电力高压识别融合,并开展了“人工智能在电力领域的高压识别和防御应用研究”课题。该课题主要设计把人工智能技术应用于电力高压危险源识别,为保证高压电力系统安全稳定运行、及时发现故障并采取稳定控制措施、防止大面积停电等提供了新思路和新想法。

    葛力娜提供了一种基于人工智能的高压电力设备故障诊断理念和方法,分别对高压电力设备正常状态和故障状态的声音样本进行标注;对标注后的声音样本分别提取声音样本的特征向量;利用机器学习算法,对所提取的高压电力设备声音样本的融合特征向量进行分类训练,形成基于声音信号的高压电力设备故障状态特征图谱;根据故障特征图谱,对高压电力设备的工作状态进行判断,从而完成高压电力设备故障诊断。该课题设计通过非接触式声音传感器实时监测电力设备运行情况及故障判断,可使得运检人员能初步掌握各电力设备的基本情况,对于是否需要对电力设备进一步观察、检测提供了实时的、经济的、可靠的信息来源。该课题构建坚强的电力系统综合安全防御体系,为预防电力系统大停电事故的发生做好全面准备。

    葛力娜所探讨的“人工智能在电力领域的高压识别和防御应用研究”这一课题所得出的结论和方法已对电力行业的智能化发展带来巨大的帮助,并得到社会各界的高度评价。除这一知识产权成果外,葛力娜还把信息技术融合到混合线路故障区间定位以及变压器工况验证中去,自主研发了“基于物联网的混合线路故障区间定位系统V1.0”和“基于声纹识别的变压器工况验证系统V1.0”两个原创性成果,这一系列的创新成果被广泛应用于电力工程的各个细分领域,是该领域信息化、数据化的巨大推动力。据了解,基于葛力娜的成就突出,还被河北华群电气有限公司邀请她以高级评审员的身份,参与“2019年度电力安装行业技术成果评审工作”的活动,以提高企业在电力工程领域的专业发展。

    在电力工程领域,安全是永恒的主题。因此,我们要充分利用信息、计算与控制领域的最新技术,通过优化电力高压识别功能,配置最优的自动控制系统,合理安排运行方式,从而加强电力系统安全保障体系的防线,进一步完善电力系统稳定控制体系防线,保障我国特大规模电力系统的安全稳定运行。

  • 原文来源:https://power.in-en.com/html/power-2415065.shtml
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    • “你是谁?”在当今社会,无处不在的身份识别场景在无声发问。进小区门,要问你是业主本人吗?进家门,要扭动匹配的钥匙或按下指纹;开电脑工作,弹出密码输入弹窗。每个人都是独立的个体,我们能否使用唯一特性与外界建立联系?唯一意味着安全,也意味着核实更方便准确,就像我们的身份证,上面有唯一的数字编码。 与此同时,数字化时代,我们与机器的互动,从敲键盘一步跨向手指点击滑动、开口对话、抬起头、眨眨眼,远隔千里的人们能便捷地沟通交流、能跨省跨国网上办事,但客观上无法实现“亲眼所见”,也给建立“信任”关系带来新的挑战。 人工智能技术的发展,针对数字社会人与人之间、人与机器之间如何建立“信任”关系,提供了一个很好的技术解决手段,即生物识别技术。你用什么方式证明自己?怎样才能定义这世界独一无二的你?设备的进化中,谁在保证个人使用的安全性?无接触生活的背后都是技术在化解复杂,生物识别技术的研究,正是希望解决这些问题。 1.生物识别是数字社会的重要基础 无论处于哪个社会经济发展阶段,“人”始终是最重要的核心要素。人类作为群居动物,在地球上有人类的时刻,“信任”的需求就应运而生,通过视觉“亲眼所见”、听觉“亲耳所闻”等辨别同伴建立信任关系,这种最原始的通过“亲眼所见”等手段建立“信任”的方式也将伴随人类一直延续下去。 数字化世界,需要迭代新的信任交互,生物识别技术是技术发展演进到一定阶段的必然产物,也是一种新型数字身份的基础设施。它基于个体生物特征进行自动识别的一种技术,结合计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等,依靠人体的生理特征或者行为特征来进行身份验证的识别,是当前人工智能技术和信息安全技术在工业界落地应用最显著的代表性成果之一。 所谓生物特征包括人脸、指纹、声纹、虹膜、指静脉、体温等,行为特征则记录签名笔迹、行走步态、坐姿等。这些生物特征各有特点,比如每个人的静脉血管都不是一样的,血管也足够多,因此它的信息唯一、丰富,几乎不能被复制;而一个人随着年龄增长和一些突发情况,行为特征比如走路姿态可能会发生变化,可以理解为特征信息稳定性不那么强。 唯一的、稳定的生物特征就具备理论上的安全基础,我们将它们进一步结合形成有效技术手段,同时采用多种方式来确保它准确、高效就像使用身份证确认“你就是你”。 作为一种身份认证方式,目前生物识别技术已经在金融、教育、司法、医疗、社会治理等行业都有了广泛应用,它需要满足不同场景、行业要求和不断变化演进的业务需求。它将迅速成为数字经济社会的重要信息基础设施之一。 2.生物识别开始出现大规模技术创新 从技术上来说,传统生物识别技术在鲁棒性、准确性以及抗攻击能力等方面,近年来都有大幅提升。比如突破2D人脸存在景深数据丢失的局限性,3D人脸识别技术因其具有更强的描述能力开始在高准确性应用中逐渐增多;在3D识别的基础上人脸活体检测的新技术也进一步被采用;防止人脸数据库被盗库的识别技术也已被提出;指纹识别则开始引入基于手指皮肤颜色和的脉搏心率信号的活体检验,用于防止被仿生导电材料做成的假手指攻击;声纹识别可结合使用电磁场检测,来判断声源为真人还是扬声器等。 另一方面,考虑到应用场景的不同需求:持续认证、移动设备上识别、个人隐私保护等,新型生物识别技术也是应需而生。比如,浙江大学网络空间安全团队针对持续认证,开发了“心脏密码”系统通过不间断用生物雷达的无线信号来感知心脏运动,实现了易用性高的非接触式可持续认证;针对移动设备上的生物识别,利用设备内置摄像头捕捉到的眼球运动,智能手环上测量到的心电图,以及虚拟现实头罩测量到的眼电图和脑电波都相应的实现了可靠的生物识别;针对生物识别中的个人隐私保护,采用无线信号成像来代替摄像头,既避免了摄像头受视角和阻挡等条件的限制,更消除了直接获取图像的隐私泄露风险。 另外,正如每种生物特征各有特点,在充分考虑各种攻击场景下,任何单一生物识别技术往往都呈现出特定的优势和局限。每个模态都具有不同的数据安全程度、采集适应场景、隐私敏感度等,因此解决方案并不能通过单一技术完全达成。 多模态多因子生物识别技术融合因此非常重要。比如夜晚光照不理想,人像识别率低,结合红外成像和热成像的跨模态互补就能增强人像识别的准确度。像是蚂蚁金服多模态融合人脸识别技术实现用户的精准识别,满足金融级误识率(低至千万分之一误识率)下,大大超出了单模态人脸识别技术能达到的性能瓶颈,并提升了人脸识别的安全性。同时,还充分利用移动设备的芯片级安全能力,经过与产业链多方的合作,构造了基于TEE(可信执行环境)的全链路安全协议,为生物支付提供了强有力的安全保障。此外,通过风险感知模块检测黑产攻击,风控引擎自动更新风险模型,风险拦截效率大幅提升,充分保证了交易安全。 未来生物识别技术的趋势便是如此,将会从传统的只提取人体生理特征,向人、物理世界、数字世界融合的认证方向发展。生物识别技术将在和环境特征、数字凭证相结合,满足时空关联、多模态多因子融合的基础上完全实现可信认证。 3.“生物识别”“多模态融合”作为主流研究方向形成标准化的应用共识 从实验室走向产业商用,从模型走向安全产品,靠的是持续生物识别技术迭代和多重技术算法的保障,尤其引起我们关注的是“安全和隐私保护”。 基于这一点,去年,浙江大学和蚂蚁金服联合成立了数据安全与隐私保护实验室,汇集了双方创新力量和优势资源,产学研联合推进前沿科技研究,提升国内生物识别行业安全技术水平。 目前针对人脸数据脱敏、不可逆、可更新、加密等做了大量研究,给生物识别信息保护提供可行的安全技术解决方案。部分安全技术已经转化应用到蚂蚁金服人脸识别技术上,支撑大量金融级安全应用。 在生物识别技术突破最多的是人脸识别,即在图像特征抽取和人脸比对环节中取得了很大进展。但从实验室之外的实际场景应用模拟发现,其影响因素很多。从全链路的角度来看,活体检测、人脸交互、关键点定位、人脸跟踪等在真实的场景下,特别是不同的手机、环境、用户背景等条件下,想做到非常好并且稳定的用户体验是很难的。我们对此进行了很多特殊的优化,如使算法在不同的手机上达到比较一致的运算速度、响应时间,通过文案设计提高用户对刷脸的感知和理解,适应用户背景(如光线、角度等),分析基于其他传感器数据的反馈等。同时企业根据自身业务的不断发展,向学术界持续反馈新的需求,也反过来促进了联合实验室在新技术前沿开拓的方向感和紧迫感,产学研联动形成良性闭环发展。 基于我们共同进行的大量研究、实践积累,近期企业已在IEEE成立“移动设备生物特征识别”标准工作组,并立项“生物特征识别多模态融合”IEEE国际标准。这也是中国企业首次在国际标准中,提出移动设备多模态融合技术的实现框架、功能要求、性能要求、安全要求等。这意味着,“生物识别”、“多模态融合”作为主流研究方向将形成标准化的应用共识。这也是一项技术脱离实验室踏上商用之路的重要一步,有利于推动行业平均技术发展水平。而国际标准是国际规则和共识重要通用载体,对整个行业良性发展至关重要,也是具备技术实力的中国企业必须具备发言权之处。毫无疑问,高校和企业在生物识别这类国际前沿技术及标准上的探索,是中国科技布局眼光、研究能力、科学严谨性的综合体现。它同样预示着,中国企业在人工智能技术领域的国际竞争进入新阶段——从产品出海到技术走出去,如今又向输出全球标准迈进。
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    • 编译者:zhangmin
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    • 今年上半年,湖南省人工智能的核心产业产值达70亿元,同比增长16.7%   本报记者 肖伟   11月15日,2020中部(长沙)人工智能产业博览会(以下简称智博会)在湖南省会长沙市落幕。为期3天的智博会,共有近400家企业展示创新成果,覆盖5G技术及应用、智能家居、智慧医疗、智慧交通等人工智能全产业链。   近年来,长沙抢抓人工智能产业发展风口,将人工智能及机器人作为全市22条产业链之一,聚集各类生产要素计划打造人工智能产业高地。目前,人工智能产业不仅在长沙开花落地,更通过技术赋能带动湖南上市公司及中小微企业向前发展。   长沙智慧高地呼之欲出   本次智博会是我国中部地区首个大型人工智能产业博览会。智博会包含11个展区,现场展览面积3万平方米。在会展现场,捷易生物遗传病领域智慧医疗项目、虹膜识别技术人工智能产业基地、华盾云科商密产业基地等10个项目签约落户长沙市,总投资约253亿元。   近年来,长沙市通过招商引资、鼓励创新、示范应用、人才培养、金融扶持等方式,聚集各类生产要素,打造湖南省人工智能产业高地。长沙市工业信息化局总经济师熊祥林向《证券日报》记者介绍:“2019年,长沙市涉及人工智能及机器人(含传感器)产业链的企业达到989家,其中规模以上涉链企业达到36家,实现总产值97.4亿元,实现税收3.55亿元。2020年前三季度,在新冠肺炎疫情冲击下,长沙市涉链企业仍保持良好发展势头,规模以上涉链企业实现产值74亿元,同比增长23%,为长沙市经济平稳增长提供坚实支撑。”   长沙市作为人工智能产业高地,在成功抵御新冠肺炎疫情冲击同时,正在产生区域带动效应。湖南省工业和信息化厅总经济师熊琛向《证券日报》记者介绍:“2020年上半年,湖南省人工智能的核心产业产值已达到70亿元,同比增长16.7%,其中人工智能与传感器产业链保持较快增长。预计到2021年,湖南省人工智能的核心产业产值将达到100亿元,带动相关产业产值达到1000亿元,助推湖南高质量发展。”   人工智能赋能湖南企业   2017年以来,长沙市明确以智能装备、功率芯片、智能终端等为重点,推进人工智能产业高地建设。湖南企业围绕“专、精、特、新”下功夫,选准“小而特、小而精、小而优”的项目,紧扣人工智能产业链打造各具特色的新产品。   在智能装备领域,以三一集团、中联重科、山河智能为代表的湖南企业纷纷推出各自的智能装备,在矿山开采、现代农业、工程建设等重要领域大放异彩。今年6月份,三一集团结合毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器等先进技术,推出无人驾驶纯电动宽体车、5G版遥控挖机、云调度平台,并应用在紫金矿业威斯特矿业现场,为三一集团的人工智能产品体系又增添新利器。9月份,中联重科旗下搭载5G、物联网、大数据等新技术的智能收割机、无人驾驶拖拉机、无人植保机以及智慧农业大数据平台亮相第三届中国农民丰收节,赢得与会者高度评价。11月份,山河智能旗下的“基于5G网络的远程控制智能旋挖钻机”应用成果入围2020世界计算机大会创新技术与产品应用成果展。   在功率芯片领域,在2020年度中国汽车工业统计工作会议上,时代电气副总经理余康表示:“我们已成功下线中国首条8英寸车规级功率芯片生产线,产品将于近期推出。”   在智能终端领域,中小微企业灵活运用人工智能技术为自家产品赋能,发掘教育、医疗、安防、餐饮等民生领域商机,为潜在用户提供丰富的产品方案。   开智科教是国产机器人教具生产厂家,该公司培训部部长于兆轩在智博会现场接受《证券日报》记者采访时表示:“我们自2018年开发湖南市场,如今在湖南机器人教育市场已拥有40%的市场占有率。”   已提交创业板IPO申请的可孚医疗从事智能化医疗器械产品设计开发,该公司参展智博会的工作人员告诉《证券日报》记者:“当前糖尿病、高血压等病症较为普遍,我们推出的智能穿戴装备具有多参数检测仪,可实时记录身体数据,并形成综合电子报告,是‘双11’销售爆款产品之一。”   湖南中大检测技术集团在智博会现场展示了一场地质灾害监测预警的全过程,现场工作人员向《证券日报》记者表示:“在泥石流、滑坡等灾害隐患区域,如果装载了我们自主研发各类传感器设备,就如同给灾害隐患区装上了‘千里眼’。智能设备可实时监测、采集、传输数据,并通过数据分析迅速给主管部门提供针对不同状况的处置方案意见。”   湖南易泡智慧饮科技有限公司在智博会现场为观众展示了物联网智慧茶饮机。《证券日报》记者用手机扫描茶饮机上的二维码,选取一款茶品并点击确认,仅仅数分钟后一杯冲泡好的黑茶新鲜出炉。该公司工作人员向《证券日报》表示:“智慧茶饮机结合了物联网、智能硬件、智慧零售等新技术,可在咖啡店、茶饮店、中高档餐厅、办公场所、学校、图书馆、医院、会展中心、影院等环境下使用。黑茶是湖南主产茶之一,我们想用更智能、更便捷的方式让传统茶文化走近年轻一代消费人群,成功跨越通向消费市场的‘最后一公里’。”