基于图像识别技术的高压电缆附件质量全过程管理体系
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完成单位:国网上海市电力公司电缆分公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-213
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
周 宏、李 海、何 阳、王振兴、王骁迪、梅珊珊、邹翔宇、邱漫诗
主要创新点
创新点1:创建了高压电缆附件图纸的数字标准化工艺库,实现了由线下至线上的数字化转型。
通过开展专业技术深化研究,规范各产品供应商电缆及附件的技术协议、附件工艺说明书、图纸各类参数,建成上海版技术协议标准与高压电缆标准化工艺库。通过收集各厂商电缆附件图纸及数据参数作为标准工艺库数据,在数据库中标注了关键部位、关键工艺、关键问题,提供了图纸比对和识别的依据。与数字化班组、数据中台、精益化管控平台融合在了一起,互联互通了生产管理、设备、人员及其培养等方面资源信息,为数据的管理和价值挖掘提供数据支撑。
创新点2:建立了基于高压电缆附件图纸的AI识图算法模型,开发了高压电缆附件智能识别系统。
针对机械图纸尺寸过大、信息量密集导致识别过程中易发生信息提取遗漏、比对误判、漏判的情况,提出了基于信息特征的图像分割方法,构建了用于分割图像的信息提取模型,分析图纸中标签、类型、附件形状、尺寸等关键信息的特征差异,实现基于多特征识别的图纸智能分域识别,融合深度自学习算法,实现了图纸差异精准定位与智能比对。
创新点3:创建了高压电缆附件安装全过程数字化管控移交体系,提出了一种将施工记录表模块化设计的方案,实现附件安装全过程数字化管控。
通过各类施工记录表模块化设计,在服务器端根据需要配置相应的报表格式,再同步至移动作业客户端,从而实现施工报表在线填写,实时同步。施工人员可通过数字化手段拍照上传实现工艺实时录入和尺寸智能判别,也可通过现场互联的数字化工器具进行数据实时上传,而管控人员可通过移动作业终端现场管控施工,实现人员资质校核和现场工艺调阅,促进电缆附件安装过程全方位管控。
成果简介
随着城市化水平的不断升高,地下电缆逐渐成为城区电力主网架,截止2022年底,上海市110kV及以上高压电缆长度已达4383公里,电缆附件数量达4万余套,涉及23家厂商,97种附件工艺,且每年工艺更新率超过15%,而电缆附件部位故障在高压电缆故障中占比高达83%。当前,电缆附件工艺存在图纸审核复杂、对比难度大、审核结果与过程管控脱节等问题,且电缆附件安装地点分散、过程管控人员少、施工环节多而隐蔽,容易造成电缆运行隐患。
为此,建立了高压电缆附件图纸数字标准化工艺库,基于信息特征的图像分割方法和深度迁移学习算法,提出了高压电缆附件图纸的智能分域识别方法,构建了用于分割图像的信息提取模型和字符识别模型,开发了高压电缆附件智能识别系统。已在34个工程上成功应用,共计发现差异点49处。
针对附件安装过程中的质量管控,创建了高压电缆附件安装全过程数字化管控移交体系,通过各类施工记录表模块化设计,按需配置相应的报表格式,同步至移动作业客户端,从而实现施工报表在线填写、尺寸智能判别、工艺实时录入及调阅。现已在14个工程上完成验收闭环,处理存储数据量达1.8T。
实施效益
项目提高了电缆附件工艺审核的效率,减少了审核人员的工作量,为审核人员提供了全流程的过程指导及比对差异点的智能化分析判断,为后续厂家的工艺改善提供了借鉴,后续可复制推广至全国其他标准化基地建设单位使用。此外,可以实现高压电缆附件全过程动态监管,实时更新工艺库,大幅降低非标准的工艺图带来的风险成本及安全隐患,提高电缆附件安装工程质量,降低电缆设备故障率,提高电网的供电可靠性。自上海市项目试点以来,应用效果良好,2021年减少因工艺变更的检修3次,避免了经济损失约1447万元。