—南网深圳供电局携手华为率先构建电力行业AIoT、智能+物联网解决方案

2019-11-19 15:13:00 北国网 　 作者： 杨娜  

粤港澳大湾区地处我国沿海开放前沿，以泛珠三角区域为广阔发展腹地。作为其四大中心之一的深圳，肩负起了引领粤港澳大湾区建设,带动珠江-西江经济带创新绿色发展等责任。2019年，这座在全球刷出存在感的创新城市，已经成为粤港澳大湾区经济总量第一城。

伴随着城市的发展，深圳供电局逐年增建的一座座铁塔像是时光的见证者，支撑着纵横交织、均匀分布的电网，时刻输送着强劲电能。与此同时深圳供电局也吞咽了成长中的烦恼——领跑全国的供电负荷密度与供电可靠性要求时时拷问着这张现代化电网。最新的挑战则是要跟上建设网络强国、数字中国、智慧社会，以数字化革命跻身世界级大湾区，建设中国特色社会主义先行示范区……的步伐，准备好应对国家战略布局带来的计算需求大爆发。

“这是时代命题，我们倍感任重道远。我们希望能运用新技术改造升级传统电网，并以深圳为样板进行规模推广，努力推动建设安全、可靠、绿色、高效的智能电网。”深圳供电局总经理宋新明指出，“华为和深圳供电局都地处深圳，有更大的舞台和合作的空间，作为先行示范区建设的一员，我们必须更加担当、更加作为。”

ICT联合创新实验室，一年奉献5个首创

随着新一代人工智能在学科理论、技术创新、落地应用等方面的整体推进，人工智能正在掀起链式突破，推动着社会经济从数字化、网络化向智能化加速跃升。

深圳供电局也投身其中，并于2018年10月选择与国内唯一具备全栈全场景AI能力的厂商华为强强联手。基于在技术合作、行业应用、场景理解方面的极强互补性，双方联手创办了深圳供电局-华为ICT联合创新实验室。

一年来，结合电网的不同业务场景，充分发挥深圳供电局丰富的运维经验和深厚的场景理解，依托华为在CPU、物联网、5G和人工智能分析等方面的技术平台和技术研发优势，创新实验室紧盯电网数字化转型过程中的痛点、难点，拓展了CPU架构、物联网和5G通信等电力行业应用。

今年9月，创新实验室展示出电力行业全栈全场景人工智能解决方案，在电力智能巡检领域成功落地了多个创新方案。其中最为引人注目的5大创新：第一是全球首例自研AI算法和昇腾AI处理器研究和应用;第二是鲲鹏处理器全栈方案电力行业首次应用;第三是物联网端侧智能技术在全球输变电生产领域首次应用;第四是电力行业首例AIoT的研究和应用;第五是全球首例电力实时控制+采集领域5G试点。

从算力觉醒到鲲鹏生态，破解产业共性难题

据深圳供电局信息中心主任吕志宁介绍，之前供电公司机房基于X86架构，主要核心芯片和操作系统、存储几乎都是国外品牌。通过部署鲲鹏生态体系，有望实现涵盖操作系统、处理器、服务器和存储等IDC(信息数据中心)软硬件资源全栈安全可控，并有效解决成本问题。

为了保障从X86架构平滑迁移到鲲鹏计算平台上，他们搭建了首个电力业务XTR应用业务迁移验证平台，已经于8月取得了试点成功，为电力核心业务迁移至鲲鹏计算产业生态的稳定性和兼容性提供了技术验证保障。

针对电力行业数据采集难和数据无法统一使用的问题，深圳供电局依托华为的物联网采集技术，结合电网实际业务，统一了数据采集规范，提升了采集通道的能力，实现了端侧音频、视频、图像、湿温度等27大类1300小类传感器异构数据融合，通信接入观测数据采集量比过去提升了30倍，极大提升了观测数据的感知能力。

自2016年以来，深圳供电局在电网输变电线上开展的人工智能算法研究已达51项。他们将这些专为电网业务设计的AI算法，首次在华为AI昇腾芯片上部署，通过深度学习和训练，其中29项算法准确率逾90%。华为昇腾芯片研制成功后，他们又借助ICT联合创新实验室平台将这些算法灌注到华为昇腾AI处理器中，实现了大宽带数据现场就地实时分析处理，极大地提升了巡检效率。

以ICT联合创新实验室的电力行业首个AIoT架构为基础，他们还设计了AI算法组件和物联网技术为核心的架构，将物联网与核心技术进行融合，形成了智慧巡视、智慧客服、智慧安检等。

目前，深圳供电局已经在输电线上安装了数千台视频在线监测摄像头，而这批摄像头的独特之处在于已经应用了基于华为AI昇腾芯片的Atlas 200 AI加速模块。

据深圳供电局输电管理所魏前虎副主任介绍，深圳供电局管辖区内有200多座变电站，7770个杆塔，输电线路总长5742千米。为了运维好海量设备,并最大限度保障全市的可靠供应，目前输电人面临着电网负荷高、人员少、风险大三个突出问题。2013年，深圳供电局开始首次运用输电视频在线监测，通过前端视频采集信息后回传，后端以人工对设备状况进行分析处理。2018年随着与华为的深入合作，通过华为Atlas模块只需将前端的结果回传到后台即可，而无需再将海量数据全部回传到后台，大大提升了工作效率。

在ICT联合创新实验室的展厅中，已经可以看到安装了华为芯片的监控设备、无人机的实物展示。过去户外输电线路传统人工巡视需要20天才能完成的工作量，利用基于Atlas 200 AI加速模块的AI边侧视频巡检只需要2小时，效率提升80倍，并且能及时发现传统人工地面巡视不易发现的隐患点，识别准确率极大提高。

深圳供电局与华为的合作不仅成功打造出了覆盖云、边、端的全栈全场景智能解决方案，而且基于鲲鹏、昇腾生态，正在再造行业智能化，构建万物互联。

吕志宁希望，他们今后的研究能继续保持引领性、先进性、系统性，通过持续开展“云大物移智”等新技术在电力行业中的应用，打造出一批“灯塔”项目。

深耕行业，华为希望加速电力行业数字化转型

联接、计算和云将成为构成智能世界的基础设施，而计算正成为加速智能世界到来的核心驱动力。面对充满无限可能的算力市场，华为智能计算围绕“计算、传输、存储、管理、AI”五大全自研芯片，打造鲲鹏和昇腾两大计算平台，提供覆盖云、边、端的全栈全场景智能计算解决方案，以多样化的算力，加速传统数据中心智能化升级，使能行业智能化再造，构建万物互联的智能世界。

据华为中国智能计算Marketing与产业发展部部长张英梗介绍，通常不同的芯片有不同的架构。华为则是同样的架构、同样的算力，可以在同样的训练和推理上使用，不需要进行编码移植和改变。

华为鲲鹏920是面向数据中心的高性能处理器，最高可以支持64个计算核。通过优化分支预测算法、提升单元数量、改进内存子系统架构等一系列微架构设计，可大幅提升处理器性能。在典型主频下，华为鲲鹏920 处理器的SPECint跑分评估超过了930，同时能效比优于业界其他产品30%，以低能耗、高性能特性为数据中心提供了更优的算力选择。

华为昇腾310与昇腾910 AI0处理器则专为人工智能应用而生，昇腾芯片独特的达芬奇3D Cube架构，使芯片具有高算力、高能效、可扩展的优点。其中昇腾310适用于推理场景，昇腾910则适用于训练场景。

由昇腾芯片支撑的Atlas智能计算平台，成为了AI算力种类更多样、算力成本更有优势的全栈AI新选择。TaiShan服务器是华为新一代数据中心服务器，基于华为鲲鹏处理器，具有高效能计算、安全可靠、开放生态的优势，适合为大数据、分布式存储、原生应用、高性能计算和数据库等应用高效加速，旨在满足数据中心多样性计算、绿色计算的需求。

成功案例是检测产品性能稳定与否的试金石。华为坚持“自己的降落伞自己先跳”。从2016年开始，华为就在自己办公区的IT系统中使用基于鲲鹏处理器的IT设备。截至目前，他们在全球数据中心已部署了超过10万台基于鲲鹏处理器的IT设备，月均访问用户数超过30万，有力地支撑了研发、财经、生产、办公、交付、销售等业务场景。

作为新一代移动通信技术，华为5G技术低时延和高可靠性的特点，正好可以满足差动保护的需求，让城市平均停电时间进一步降低。深圳供电局与华为的合作探索使国家重点研究课题5G配网差动保护真正落地，目前已经实现了阶段性的验证成功，这使得5G技术支撑下电网实施控制和采集能力得到飞跃式的提升。

通常，正常电网时延要求在300毫秒以内，高电能产品要保障在50毫秒以内。

据华为中国区运营商Marketing区域部长郝晶晶介绍，现在差动保护端到端时延只有15秒。目前华为已经同深圳供电局开始撰写相关电网的3GPP提案。

张英梗指出： “我们一直致力于把最先进的技术、方案、产品应用到电力行业，助力电力企业提高生产管理效率，保障供电安全。今天华为以‘芯’立‘智’助力行业数字化转型。我们愿意当好同路人、好伙伴，做厚黑土地，携手合作伙伴服务电力行业客户，构建共赢的合作生态。”

深圳供电局与华为也都表示，今后会持续常态化的将联合创新进行下去，丰富整个行业生态，持续为电力行业数字化转型及数字中国建设贡献力量。