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华为与深圳供电局联合创新 给“古老”的电力行业插上AI翅膀

朱飞 2019-09-22
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原标题:华为与深圳供电局联合创新 给“古老”的电力行业插上AI翅膀

作为第二次工业革命的推手,发明于19世纪70年代的电力,时至今日无疑已是一个“古老”的行业。但更让人感到古老的是,电力系统在过去几十年来一直缺乏大的变化,全世界的电网几乎都在一个相对封闭的环境里做着“发、输、变、配、用”的大同小异的劳作,较少和新技术、新商业产生大的交集。

与之相对应的是,电力虽已成为当今世界最不可或缺的超级基础设施,支撑着互联网、移动互联网、AIoT等一个个新时代的发展壮大,但其自身还处于一个人力密集型的状态,数字化和自动化水平非常低下,大量维护运营的工作还要靠电力人翻山越岭、匍匐攀爬,劳苦且低效,危险系数还高。

当前正值5G呼啸而来,各行各业争先拥抱AI,如果给古老的电力行业插上AI翅膀,结果会怎么样?9月3日,南方电网深圳供电局联合华为举办了一场数字电网创新技术与应用峰会,发布了双方共建的ICT联合创新实验室的最新成果,其中就有大量AI在电力行业的创新应用展示,令人耳目一新。

负重出发,南方电网深圳供电局锐意求变

发布会介绍,南方电网深圳供电局和华为共建的ICT联合创新实验室,是在负重之下应对挑战而成立的。数据显示,深圳供电局要管理的输电杆塔多达7770个,输电线路长达5742公里,其间部署有3452个摄像头,以及28281个传感器,面临着多种数据采集难、高清数据传输难、人工巡检效率低、无实时分析措施等难题,无法持续高效支持深圳作为粤港澳大湾区核心区域发展的诉求。直面挑战,深圳供电局与华为于去年10月成立联合实验室,着力研究解决未来电网如何更智能、供电如何更可靠、生产效率如何更高、核心设备如何自主创新等难题。

将近一年后的今天,联合实验室带来了多个方面的创新成果,包括基于昇腾AI处理器的Atlas人工智能解决方案在全球电力行业首次应用,鲲鹏处理器全栈方案在电力行业首次应用,物联网端侧智能技术在全球输变电生产领域首次应用,全球首次5G+电力配网现网试点等。双方非常重视此次联合创新成果的发布,南方电网公司党组成员、副总经理贺锡强,华为常务董事、ICT战略与Marketing总裁汪涛等高层均出席见证。

分析这些创新成果不难发现,AI的出镜率非常高,其已被作为一种通用技术全面渗透到电力生产到使用的诸多场景。比如,基于AIoT架构的视频巡检改变了传统的人工巡检模式,大幅提升效率且有效保障了输电线路的安全稳定运行。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,巡检效率提升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。又比如,基于昇腾AI处理器的AIoT还可以实现安全帽识别、着装识别、带电区域越界识别和变电站无人机入侵识别,解决现场安全生产监督难的疼点。

据介绍,在这些应用的背后,深圳供电局已在输电现场安装近2000台集成了华为Atlas 200 AI加速模块的视频在线监测摄像头,并研制出搭载Atlas 200 AI加速模块的无人机,可搭配起来针对重点输电段进行实时高效和安全可靠的监控及巡检,让传统输电人足不出户就能决胜千里。

全场景AI,华为Atlas人工智能计算平台全面赋能

80倍效率提升的秘诀在哪里?答案在于边缘有了智能。过去的输电网络虽然也部署了一些摄像头,但由于端侧缺乏AI芯片做推理,它们拍摄的视频不得不全部回传至监控中心做分析处理,导致费时又费力。有了端侧智能的加入,前端设备就可以只回传那些有异常或疑似异常的图像,大大减轻了云数据中心侧的压力,并大幅缩短响应时间。同时,对一些既需要推理也需要训练的应用场景,则可采用边云结合协同解决。

针对不同的算力需求,云、边、端灵活搭配,背后的关键则是华为Atlas人工智能计算平台。资料显示,华为Atlas是基于华为昇腾系列AI芯片和业界主流异构计算部件的智能计算平台,它通过模块、板卡、小站、一体机等丰富的产品形态,可打造面向端、边、云的全场景AI基础设施方案。目前,华为Atlas家族包括面向端侧的Atlas 200 AI加速模块、面向数据中心侧的Atlas 300 AI加速卡、面向边缘侧的Atlas 500智能小站,以及定位于企业领域一站式AI平台的Atlas 800 AI一体机。

此番联合创新成果发布,就全面展示了基于昇腾AI处理器的Atlas人工智能解决方案在全球电力行业首次应用。比如,在远程可视化巡视、实时在线监测、无人机巡检、机器人巡检排障等场景下,端侧都有内置Atlas 200 AI加速模块的终端设备做采集分析;在变电站和机巢等场景下,则有Altas 500智能小站的身影;在云端监控中心,则是Altas 800和Altas 300的用武之地。

作为华为全栈全场景AI解决方案的重要组成部分,Atlas人工智能计算平台以超强算力著称,可赋能客户适应边缘智能的兴起,赢得AI未来。比如,得益于华为自研的达芬奇架构,Atlas 200 AI加速模块外形尺寸只有半张信用卡的大小,耗电量仅为9.5瓦,但算力可达16T(业界AI加速模块仅1T-2T),支持16通道实时高清视频分析,可以部署在摄像头、无人机和机器人等设备上,完美满足边缘AI计算需求。

8月23日刚刚正式发布的华为昇腾910芯片,则把华为AI芯片的算力再次推上新的台阶。数据显示,这款具有超高算力的AI处理器,最大功耗只有350W,八位整数精度(INT8)下的性能达到512TOPS,16位浮点数(FP16)下的性能达到256 TFLOPS,远优于英伟达和谷歌的同类产品,可广泛运用于云端中心侧的训练任务,搭配边缘侧的推理,云、边、端协同全面赋能电力行业的智能演进。

说易行难,要提供云、边、端全场景AI解决方案,考验的当然不仅仅是厂商的算力水平,还在于对不同场景需求的深刻理解,以及定义相适配的最优产品方案的能力——特别是针对不同细分场景,如何避免重复训练和部署,让AI开发更高效,是摆在厂商面前的大难题。为此华为给出的方案是用统一的达芬奇AI芯片架构搭档自研的全场景AI计算框架MindSpore,达到一次训练到处部署,大大降低了开发和部署门槛,并极大提升效率。

用“芯”立“智”, 使能智慧电力华为致力于做厚黑土地

“在电力行业,华为用‘芯’立‘智’,当同路人,好伙伴,做厚黑土地。”在与深圳供电局的联合创新成果发布会上,华为智能计算中国智能计算Marketing与产业发展部部长张英梗如此总结了华为AI使能智慧电力的策略。从中可见,华为AI将重心放在了以AI芯片为主的底层基础设施创新,同时联合行业客户及大量第三方合作伙伴,一起深耕AI在垂直行业的应用落地。核心思路是用核心技术赋能做厚黑土地,让AI创新业务及应用根植其上“野蛮”生长,最终形成生态做大整体市场蛋糕。

在核心的芯片技术上,华为围绕昇腾AI处理器和鲲鹏处理器,实现了计算芯片的全面自研。其中,针对云、边、端AI计算华为拿出了昇腾310和昇腾910两款处理器,针对数据中心高性能计算华为发布了鲲鹏920处理器。主芯片之外,华为还自研了智能管理芯片、智能网卡芯片、SSD控制器芯片等周边芯片,它们与主芯片结合一起打造出Atlas人工智能系列产品以及TaiShan服务器;两者异构扩展,进一步构成了华为使能智慧电力的强大的自主创新的核心处理器产品阵容。

在此基础之上,华为并不直接销售芯片或盒子,而是基于电力客户的实际需求,联合解决方案集成商、行业硬件厂商、软件厂商等第三方伙伴,通过统一接口标准,服务容器化部署,联合开发应用软件、算法移植,提供端到端行业解决方案,共同构建行业共赢的合作生态。

出席发布会的华为中国区副总裁周建军表示,当前华为与南方电网深圳供电局的创新合作进展顺利、成果显著,这是双方在电力行业的首个实体联合实验室。通过这个实验室,鲲鹏计算处理器、昇腾AI处理器均实现了全球电力行业的首次成功应用,完成了全球首次5G+电力配网现网试点,物联网端侧智能技术也首次在电力生产领域成功应用,双方形成了良好的合作机制,今后会把这种联合创新常态化的进行下去,持续加深合作。同时,他也希望能与各位业界同仁一起携手并进,共同创新,丰富整个行业生态,把握大湾区发展和产业转型升级的历史机遇,为建设数字中国、数字南网贡献力量。

在移动应用云化、万物互联与边缘智能兴起呼唤新算力的挑战之下,在国际贸易和技术摩擦引发的安全可靠诉求高涨背景下,华为与南方电网深圳供电局基于古老的电力行业联合创新取得的一系列自主创新的成果,为其他行业拥抱AI和5G等新技术加快数字化、智能化进程树立了标杆。道阻且长,行则将至,相信只要大家精诚合作、不懈努力,属于中国的世界级高科技产业生态必将到来!

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