輸變電設(shè)備是電網(wǎng)的重要組成部分，其運(yùn)行狀況直接關(guān)系到電網(wǎng)安全及可靠運(yùn)行。長(zhǎng)時(shí)間處于運(yùn)行狀態(tài)的輸變電設(shè)備，在電、磁、力及外界環(huán)境等因素的作用下會(huì)發(fā)生故障或潛在隱患，進(jìn)而威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至造成人員傷亡。在當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，對(duì)非結(jié)構(gòu)化圖像和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)及分析，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀況，提高輸變電設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)和管理水平。基于此，研究團(tuán)隊(duì)聚焦圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的基本理論和應(yīng)用技術(shù)，深入研究了智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)及其在輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，并取得了一系列成果。該成果可細(xì)化為以下三個(gè)方面：

1.電力設(shè)備紅外熱成像智能檢測(cè)及診斷（圖1）。研究團(tuán)隊(duì)提出基于輕量型深度學(xué)習(xí)的電力設(shè)備熱狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)模型，通過采用圖像增強(qiáng)、輕量化深度學(xué)習(xí)及溫度特征提取等方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備熱狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)及診斷決策。

2.變電站安全作業(yè)智能監(jiān)測(cè)及越界報(bào)警（圖2）。研究團(tuán)隊(duì)提出基于單目視覺的變電站設(shè)備安全距離測(cè)量方法，通過融合實(shí)例分割、深度估計(jì)、深度重構(gòu)、反投影等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站中帶電設(shè)備與作業(yè)人員安全距離的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)及越界主動(dòng)報(bào)警。

3.輸電通道防外破安全監(jiān)測(cè)及智能預(yù)警（圖3）。研究團(tuán)隊(duì)提出基于先驗(yàn)激光雷達(dá)的單目視覺方法實(shí)現(xiàn)輸電通道防外破在線監(jiān)測(cè)，通過單階段檢測(cè)器、位姿估計(jì)、反投影變換等技術(shù)預(yù)測(cè)輸電線到隱患目標(biāo)的三維距離，并根據(jù)安全運(yùn)行規(guī)程實(shí)現(xiàn)輸電通道的有效預(yù)警。

上述研究成果先后在國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)的工業(yè)信息會(huì)刊（IEEE Transactions on Industrial Informatics，doi: 10.1109/TII.2021.3123107）、電力傳輸會(huì)刊（IEEE Transactions on Power Delivery，doi: 10.1109/TPWRD.2022.3158818\10.1109/TPWRD.2020.3038880）、儀器儀表與測(cè)量匯刊（IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement，doi: 10.1109/TIM.2021.3052003）等國(guó)際頂刊上發(fā)表。

應(yīng)用前景

本技術(shù)可迭代并推廣到包含各種電力設(shè)備的發(fā)電廠、變電站（所）和輸電線路等電力系統(tǒng)的組成單元中，研究成果高度契合當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)、電力設(shè)備智能運(yùn)檢的實(shí)際需求，具有較好的應(yīng)用前景。研究成果的應(yīng)用實(shí)施：1）有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備潛伏性故障，可有效降低電力設(shè)備故障發(fā)生率，減少電網(wǎng)停電風(fēng)險(xiǎn)；2）保障電力設(shè)備運(yùn)行可靠性，大幅提高電力設(shè)備檢修效率，降低設(shè)備運(yùn)維成本；3）進(jìn)一步減少因設(shè)備故障引起的企事業(yè)單位、用戶停電、停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失；4）提升輸變電設(shè)備智能化水平，實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備運(yùn)維從“人工檢測(cè)”到“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)”的跨越，滿足電網(wǎng)設(shè)備智能運(yùn)檢管理要求，助力電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。