《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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    • 北京大兴国际机场正式投运后,机场刷脸值机、刷脸安检、刷脸登机等乘机新体验让人啧啧称奇。这些酷炫的智能黑科技,出自“中国人脸识别领域”第一梯队——厦门瑞为信息技术有限公司。 据了解,瑞为技术为大兴机场所提供的基于人脸识别技术的OneID全流程刷脸登机解决方案,包括查询、安检、航显、登机等超300台刷脸黑科技,占据了大兴机场90%以上的人脸识别服务市场份额。 大兴机场刷脸技术福建造,是我省人工智能技术应用加速行业落地,提升市场竞争力的一个缩影。 去年省政府出台的《关于推动新一代人工智能加快发展的实施意见》明确提出,到2025年,福建的人工智能技术在经济社会各领域得到深度融合和推广应用,部分人工智能产业具有国际竞争力,人工智能成为引领我省产业转型升级和新福建建设的核心动力。 当前,福建一批人工智能企业和研究机构正迅速成长,新一轮AI(人工智能)大潮使福建人工智能产业迎来“弯道超车”的机会。 刷脸技术福建造 去年以来,人工智能大热,而以人脸识别为代表的计算机视觉技术可谓是人工智能应用最具代表性的一项,新兴人脸识别企业也快速成长。瑞为缘何能战胜其他企业,获得大兴机场的青睐? “无感、精准、最优,这是瑞为的优势所在。”瑞为技术副总裁、高级工程师詹红梅说。 瑞为的人脸识别技术在大兴机场大显身手。在大兴机场所有安检口均设置了瑞为机场人脸识别一体机,不同于以往过验证员肉眼来进行旅客身份核验,大兴机场以旅客人脸作为唯一身份标识,旅客在办理安检手续时,只需出示一次身份证件,在通行过程中,系统即可自动完成旅客信息核验及人证比对,整个过程耗时不到1秒,准确率高达99%。 独特的自动预抓拍功能还为特殊旅客提供安检绿色通道,无需旅客起身或改变姿态配合,即可获取旅客的最佳人脸照进行人证核验;且不受旅客年龄大小、肤色、化妆等因素的影响,为旅客创造了更舒适的通行体验。 实际上,瑞为的刷脸登机技术早在去年1月就应用于兰州中川国际机场,这一全国首创的技术实现了刷脸安检刷脸登机,做到全流程、无纸化、无感知。目前,瑞为全流程刷脸登机解决方案,已覆盖包含北京首都国际机场、深圳宝安国际机场等在内的国内三分之一机场。除了机场,瑞为人脸识别通行解决方案还部署到码头、地铁、火车站、客运站等,实现了海陆空全覆盖的智能化通行应用。 AI落地助力行业升级 从产业、资本、政策以及大众的关注热度来看,人工智能已站到了新的浪潮之巅。 在瑞为技术的CEO詹东晖看来,人工智能并不能独立产生价值,而是要跟具体的行业结合,应用才是硬道理。“我们一手抓算法研究,一手抓落地应用,深入行业,将技术和场景结合,并快速转化为可落地的产品。”詹东晖说。 瑞为技术,是一家土生土长的福建企业,成立于2012年,一直专注于图像智能感知技术研究和AI场景化落地,拥有业界领先的机器学习和计算机视觉核心技术,并在智慧商铺、智能车载、智能安防、智能家电四大领域实现了规模化落地应用,成为中国人工智能企业中落地项目最多的企业之一。 城市智能是人工智能重要实践领域,应用场景建设与城市创新能力的提升相辅相成。据悉,厦门将在制造业、公共信息安全、交通、金融、健康医疗等领域进一步开放应用场景,全面开展智慧城市建设,为企业拓展市场提供新实验空间,为推动创新成果应用提供孵化平台。 在技术突破、资本催化、市场驱动下,我省人工智能正在逐步落地应用,助力各行各业升级。 在泉州,人工智能和当地深厚的制造业基础相结合,促进传统制造业升级,使人工智能真正开花结果。 6秒完成鞋底自动喷胶,每条成型线可减少8~10名刷胶熟练工,每天可加工3000双,而预售价仅为欧洲品牌同类型设备的1/3……在中国科学院海西研究院泉州装备制造研究所,德国海归博士李俊团队与黑金刚公司合作,不到一年就研发了国内首条自主知识产权智能机器人柔性制鞋成型生产线。这条生产线融入3D视觉数据采集、喷胶轨迹自动生成等先进技术,已被特步等企业采用,成为泉州“机器换工”推广应用示范项目。 我省正加快人工智能创新成果的转化应用。省科技厅高新处处长叶碧海介绍,我省正加速推进人工智能在福建工厂、检测、医疗、农业、金融、交通和政务等11个领域行业的示范应用,提升经济发展质量和效益。 AI产业生态圈加快成型 发展人工智能,需要良好的生态环境。我省着力解决人工智能产业发展过程中的技术、资金和人才等问题,构建人工智能领域技术和产业互动生态链。 去年6月,由中国科学院海西研究院牵头组建的福建省人工智能产业技术创新战略联盟成立。“我们将依托省科技重大专项和人工智能产业创新联盟,促进人工智能重点领域技术攻关、示范推广和产业融合。”省科技厅有关负责人介绍,我省已布局建设了一批高水平人工智能创新平台,包括数字福建(中国)研究院、省智能物流产业技术研究院等,同时以福厦泉国家自主创新示范区为依托,全力推进国家健康医疗大数据中心、马尾物联网产业示范园区、泉州智能装备产业园以及福州、厦门软件园等重点产业园区建设。 在我省发展人工智能的布局当中,泉州聚焦于智能装备制造,打造全国重要的智能轻工装备产业基地。智能制造已成为当地企业实现降本增效的重要手段。目前,泉州超过2000家以上规上企业参与“数控一代”、智能化改造,规上企业装备数控化率达47%以上,部分国产装备实现了对进口装备的替代,为使用企业降低购置成本约50%。 厦门则重点发展机器视觉、自然语言处理等人工智能核心技术,依托龙头企业和高水平人工智能研发平台,打造具有国际竞争力的人工智能产业集群。目前,厦门的人工智能企业已有200余家,涉及图像识别、语音识别、人机交互等多个领域。 技术发力、应用驱动,我省人工智能产业发展持续提速。8月举行的中国人工智能峰会人工智能产业发展论坛上发布2019年中国人工智能产业发展潜力城市榜单,厦门凭借科研投入、政策扶持等优势位列第七;在研究与试验发展投入方面,厦门、福州正不断加大力度。 作为数字中国的发源地,福建数字经济为福建经济转型升级、高质量发展带来巨大动能。据中国信息通信研究院测算,2018年,我省数字经济规模达1.42万亿元,比上年增长22.4%,数字经济占全省GDP比重达39.8%。人工智能产业作为其中最重要的一部分,正成为数字福建发展的强劲引擎。