智能變電站三維建模，基于三維模型實(shí)現換流站檢修，三維智能巡檢......
運用三維激光點(diǎn)云采集、數字高程模型、高精度測繪等技術(shù)，為每一條線(xiàn)路、每一基桿塔、每一個(gè)部件賦予了專(zhuān)屬的三維坐標，定位精度達到厘米級甚至毫米級，正是電力行業(yè)借由數字孿生搭建的現實(shí)世界與數字虛擬世界的橋梁。
在數字孿生不斷被行業(yè)看見(jiàn)的過(guò)程中，優(yōu)立科技理想中的數字孿生，是在精確GIS信息為底座的實(shí)景三維場(chǎng)景上，實(shí)現人與人的遠程協(xié)同辦公、到現場(chǎng)與不到現場(chǎng)的同樣可遠程操控，而這些操作的實(shí)現只需要人手一部的手機或在PC端。
智能巡檢，算法先行
一個(gè)50MW的變電站人工巡檢完整一圈，覆蓋所有設備所需要時(shí)間通常為2-3個(gè)月，而機器巡檢僅需要2天左右的時(shí)間。
在新一代變電站集中監控系統及遠程智能巡視系統替代人工例行巡視、熄燈巡視和部分特殊巡視的剛需之下，加快推進(jìn)變電站智能巡視建設應用，拓展變電站智能巡視覆蓋面，早已成為優(yōu)立科技數字孿生技術(shù)下沉至實(shí)際應用的場(chǎng)景之一。
優(yōu)立三維智能巡檢系統
目前，基于在海量數據中挖掘的電力行業(yè)數據，優(yōu)立科技在電力領(lǐng)域案例已達十余個(gè)，應用逐漸由淺入深。
“過(guò)去大家會(huì )認為，數字孿生是不是通過(guò)建立動(dòng)態(tài)的數字化變電站動(dòng)態(tài)模型，按照攝像頭信號的實(shí)際安裝位置，將其接在模型上進(jìn)行鏈接，搭建出一個(gè)變電站的可視化系統即可?”
優(yōu)立科技創(chuàng )始人兼CEO張雪兵解釋稱(chēng)，過(guò)去行業(yè)在數字孿生項目中的確做過(guò)很多“好看”的嘗試，多以人工建模為主，除了高昂的數據修模投入，做出來(lái)的“一張圖”只能運行在工作站，出現在大屏上，無(wú)法用手機或瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)，離用戶(hù)越來(lái)越遠。
當越來(lái)越多客戶(hù)，尤其企業(yè)端和政府端的用戶(hù)不愿意花大成本在為迎檢準備的“花架子”上，以?xún)?yōu)立科技為代表的真正做實(shí)景三維應用的企業(yè)也因此在實(shí)際應用中搶眼起來(lái)。
相比原來(lái)所謂的“智能巡檢”，真正的數字孿生技術(shù)在實(shí)際電力應用上發(fā)生哪些變化?
張雪兵介紹稱(chēng)，“在數字孿生的空間里，我們首先做一個(gè)基本的測算，即按照電網(wǎng)領(lǐng)域對設備巡視點(diǎn)位相應的規范和標準清單，測算電網(wǎng)等單位目前部署的攝像頭是否已滿(mǎn)足企業(yè)對所有設備巡視點(diǎn)的巡視需要。畢竟有些設備的安裝位置很高，有的六米高，甚至有的高達十米，已然形成了一個(gè)大的立體空間。”
而各省份電力領(lǐng)域攝像頭的覆蓋率一般很難超過(guò)70%：過(guò)去攝像頭的部署，都是由攝像頭廠(chǎng)家根據經(jīng)驗以及現場(chǎng)勘測來(lái)實(shí)現。
優(yōu)立科技的智能巡檢攝像頭點(diǎn)位優(yōu)化服務(wù)，則更多通過(guò)三維空間的智能算法為電力領(lǐng)域客戶(hù)提供相對高性?xún)r(jià)比的覆蓋方案。“已安裝的位置是不是用戶(hù)所需要被巡檢的位置，以及有哪些地方還沒(méi)被覆蓋，如何增補?如果還沒(méi)安裝，應該裝在哪里?”
優(yōu)立智能攝像機布點(diǎn)優(yōu)化服務(wù)
點(diǎn)云算法在電網(wǎng)的創(chuàng )新應用
毫無(wú)疑問(wèn)，從數字孿生初步入局電力領(lǐng)域直至目前，電網(wǎng)數字化智能化轉型的需求處于不斷變化狀態(tài)。
以往「可視化模式的數字孿生」本質(zhì)上還是各種類(lèi)型數據的疊加組合，而此類(lèi)疊加組合表面上看起來(lái)是在一起的，一旦在使用一些專(zhuān)有的分析時(shí)，就會(huì )發(fā)現這些不同來(lái)源、不同層次的數據并不相通，難以靈活整合應用。
以上，也是不少客戶(hù)認為數字孿生價(jià)值不高的原因所在。
如今數字孿生從好看真正進(jìn)入到創(chuàng )造價(jià)值階段，在優(yōu)立科技釋放電力數據價(jià)值的背后，是其對電網(wǎng)領(lǐng)域逐漸深入的理解。
張雪兵指出，電網(wǎng)領(lǐng)域對精準度的要求較高，尤其變電設施、變電站等對于閉合精確度要求達99.99%以上，希望能利用毫米級的精度數據，對電力巡視的狀態(tài)等進(jìn)行準確分析和判斷。
具體到實(shí)際應用中，白天使用可見(jiàn)光攝像頭可以輕松監視和跟蹤目標。然而，到了夜晚，可見(jiàn)光相機具有一定的局限性，且受天氣影響大，陰雨、云霧和夜間等環(huán)境的可見(jiàn)光成像效果受到較大干擾。
正因如此，不同于市面上大部分公司來(lái)用人工建模模型構建三維應用的技術(shù)路徑，優(yōu)立科技打造了一套以變電站三維超高精度激光點(diǎn)云為數據基礎，通過(guò)高精度三維彩色點(diǎn)云和攝像機聯(lián)動(dòng)控制的方式建立起三維智能巡檢系統。
與普通激光點(diǎn)云數據相比，優(yōu)立科技的超高精度激光點(diǎn)云數據在還原度、美觀(guān)度、實(shí)用度三方面全面超越?；诔呔燃す恻c(diǎn)云數據，全站模型可以達到毫米級別精度，點(diǎn)密度達到20萬(wàn)點(diǎn)/平方米，平均誤差在 2MM 內，最大誤差不超過(guò) 6MM。
系統利用高精度點(diǎn)云進(jìn)行點(diǎn)位標記,調動(dòng)攝像機、巡檢機器人、無(wú)人機、輔控設備等檢測設備獲取視頻與照片數據通過(guò)后臺圖像識別分析出隱表與缺陷信息，并顯示在三維模型上。
基于激光雷達點(diǎn)云成果，同時(shí)融合可見(jiàn)光影像數據，優(yōu)立科技通過(guò)遠程定制巡檢任務(wù)，控制站端視頻監控及機器人開(kāi)展巡檢，基于實(shí)景三維實(shí)時(shí)感知巡檢情況，對獲取視知圖像進(jìn)行智能分析，自動(dòng)跟蹤異常設備，結合設備實(shí)時(shí)信號實(shí)現告警監視、故障聯(lián)動(dòng)等，達到遠程智能立體巡檢。
用張雪兵的話(huà)來(lái)說(shuō)，優(yōu)立科技算得上是目前國內首家將激光雷達這類(lèi)新型終端設備運用在大型變電站、直流站內，并提供相應的運維服務(wù)的企業(yè)。
三維電網(wǎng)一張圖，以三維引擎平臺為底座
縱觀(guān)整個(gè)電力行業(yè)市場(chǎng)，入局的企業(yè)并不算少。“包括像阿里巴巴、華為等大廠(chǎng)在內，也在利用自身優(yōu)勢如云平臺來(lái)占據一定市場(chǎng)份額。”
對于優(yōu)立科技而言，輔助電力單位的現場(chǎng)運維與決策，正是企業(yè)在當前數字化、智能化需求涌現的時(shí)代背景下面臨的一場(chǎng)抉擇。
張雪兵表示，電力設施布滿(mǎn)全國各地，包括各省市、縣、鎮級的電力設施全覆蓋，相關(guān)數據量很大。從這一數據體量上來(lái)說(shuō)，既要高精準數據的全面覆蓋，又要龐大的算力與存儲，對數據管理引擎的處理能力，對系統底座平臺要求并不低。
而優(yōu)立科技三維數據管理引擎，便是其進(jìn)入實(shí)用性數字孿生世界的鑰匙。
據介紹，優(yōu)立科技國產(chǎn)自研的三維數據管理引擎，可以秒級加載超大體量三維數據，首先解決實(shí)景GIS數據“看”的難題;除了GIS，引擎還支持多種結構格式的三維模型，在一個(gè)平臺上無(wú)損快速加載;支持數據在云端或本地存儲，多人協(xié)同作業(yè)。
采用自研專(zhuān)利UDS格式，優(yōu)立科技無(wú)限細節三維引擎可以將點(diǎn)云和高精度三維模型進(jìn)行高效壓縮，UDS格式對LAZ格式激光點(diǎn)云的壓縮率在60%以上，轉換效率達到1GB/分鐘，可以大大節約存儲資源和空間?；诎瞬鏄?shù)結構，通過(guò)CPU算力實(shí)現三維數據本地渲染特性。
相對來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)領(lǐng)域的數據保密安全要求較高，一切都需要在安全環(huán)境內網(wǎng)的體系內運行。某種程度上，上述大規模數據快速下載能力下沉至電網(wǎng)領(lǐng)域，也為全省一張圖，乃至未來(lái)全國一張圖的數據資產(chǎn)的安全運維需求提供了無(wú)限可能。
談及優(yōu)立科技的業(yè)務(wù)布局，張雪兵坦言，公司通過(guò)一些具體項目來(lái)打包產(chǎn)品，而下沉至應用的產(chǎn)品始終圍繞著(zhù)自主平臺的構建。“公司現有產(chǎn)品方案，基本依賴(lài)于公司底層的三維數據底座平臺。而這一平臺是目前國家電網(wǎng)或者南方電網(wǎng)等電力系統進(jìn)行數字化轉型過(guò)程中所認可的安全平臺系統。”
放眼未來(lái)，從無(wú)人值守轉向無(wú)人巡檢，從部分試點(diǎn)城市落地到全國范圍內鋪開(kāi)，仍需優(yōu)立科技長(cháng)對內期蓄力，對外保持合作。能夠確定的是，若要想在應用上繼續提升，實(shí)現看、算、存一體化事關(guān)重要。
優(yōu)立科技(Eulee)是一家數字孿生&元宇宙核心技術(shù)提供商，專(zhuān)注為企業(yè)提供三維數據管理、數字孿生創(chuàng )建及應用的高新技術(shù)企業(yè)，致力于用三維技術(shù)構建萬(wàn)物相連的孿生世界，賦能多個(gè)行業(yè)。
