基于人工智能预建点云的配电场景空间孪生:破解运维痛点,赋能智慧配网
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基于人工智能预建点云的配电场景空间孪生:破解运维痛点,赋能智慧配网

传统的以人工巡视和经验判断为主的方式,很难满足配电网安全生产全面精细化的监测和管理需求,目前迫切需要运用数字化、信息化、智能化等技术手段,构建面向配电网精细化监管的智慧管理和辅助决策新模式。

核心技术:快速构建配电场景数字孪生底座

浙江大有实业有限公司临平分公司、杭州市临平区供电公司和江苏星湖科技有限公司联合研究的基于人工智能预建点云的配电场景空间孪生技术,以 “数据采集 - 智能建模 - 全息应用” 为核心,打造智慧配网全流程数字化数字孪生应用体系。

1. 高精度数据采集层:三源激光 + 全景相机,全面捕捉细节

采用市面主流无人机搭配高清全景相机和激光扫描设备,对目标配电网场景(线路、杆塔、设备等)进行数据采集。全景能够还原实景环境,点云包括三维空间数据,数据采集完成后再经过预处理算法对全景和点云数据进行校正、去噪等处理,为后续建模提供可靠基础。

2. AI 预建点云建模层:高效低成本,模型动态更新

依托 AI 预建点云引擎,无需依赖昂贵的 UE5 技术,快速实现实景点云数据匹配拟合,并融合工程图纸拓扑,最后通过三维物体识别与参数快速标记技术实现配电网标准点云模型的构建,建模成本较传统降低 50%以上,更支持动态更新,避免 “模型与现场脱节”。

3. 全息孪生应用层:数据全融合,决策可视化

构建配电全息数字空间,打通点云数据、全景影像、设备台账、本体感知数据、外部感知数据。支持 “GIS地图 + 全景 + 三维” 多视图联动,点击任意设备即可查看实时参数、实时视频、历史故障记录,还能辅助故障研判,让运维决策有数据、有场景。

痛点破解:技术落地解决4大传统配网难题

攻克当前三维建模技术对复杂线路环境适应性差的问题,实现对杆塔、电缆、开关箱等设备进行精细化三维重构。解决传统技术方法无法满足对关键设备和线路实景细粒度监测的需求。

攻克三维建模效率低的难题,通过引入激光扫描与图像识别相结合的方式,大幅提高对配电资产的三维重建速度。解决人工建模周期长,无法满足配网日常监管需要的问题。

攻克大规模配电网解决高细粒度的建模需要用到UE5等技术成本高昂,建模周期长,难以在日常工作生产中推广应用的问题。解决大规模配网数字孪生平台建模成本高昂且模型无法动态更新难题。

攻克可观、可测、可控的全息空间数据基础载体建设难题,解决从数字化模型中难以有效提取诊断设备安全状态所需要的特征信息,支持后续安全分析应用的难点问题。

总结:技术赋能配电运维,降本提效有实效

基于人工智能预建点云的配电场景空间孪生技术契合《“十四五” 数字电网发展规划》“配电网数字化改造” 要求,技术应用更能减少供电中断损失,保障电网安全性,增强电力服务形象,具有广阔应用前景和显著效益。

目前该技术已在杭州临平地区的重点配网线路试点应用:现场巡检和故障处理效率提升38%,对应成本降低30%。

此技术不仅解决配电运维痛点,还可复用至石化、新能源、铁路、地铁、城建等领域,实现 “一次投入,多场景收益”。(浙江大有实业有限公司临平分公司)