项目公示材料项目名称特大规模电力视频智能分析关键技术及应用项目.docx

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项目公示材料项目名称特大规模电力视频智能分析关键技术及应用项目

项目公示材料

项目名称

特大规模电力视频智能分析关键技术及应用

项目简介

项目研究了基于人工智能技术的电力视频数据底层通信体系、中层数据处理和高层状态识别，并将研究成果与电网统一视频监控平台进行有机整合，能够快速精确地感知、辨识电网在各类复杂场景中的运行状态和灾害事故，有效提高管理与服务水平，为电网安全运行提供保障。

一、研究内容

1、基于流媒体、协议转换、智能分析的集中部署模式和单元式部署模式，基于时序分解与分层架构的信息互联调度技术，基于微内核群集的并发同步访问技术，实现多场景异构网络迭代算法的高并发视频处理；

2、基于自然场景统计和感知质量传播的视频数据质量评价方法，基于色度分割与自适应插值的编解码方法，基于流行空间映射的多视频摘要方法，实现了基于质量控制与结构化压缩的电网多模态数据安全处理；

3、电力场景重建与设备视点追踪方法，电力显著目标和运动目标识别方法，基于深度学习和图谱聚类的目标识别与危害场景感知方法，实现了复杂电力场景下电网运营状态于危害事件的挖掘与辨识；

4、研发了特大规模电力视频数据安全处理与智能分析的系列产品。

二、知识产权和技术指标

1、授权发明专利10项；

2、发表论文16篇，其中SCI收录10篇、EI收录6篇；

3、形成电力行业及国家电网有限公司企业标准4项；

4、完成技术报告1篇；

5、诊断准确率>98%；

6、诊断性能>300MB/秒；

7、数据冗余度<5%；

8、视频浓缩性能<0.08秒/帧；

9、关键帧提取性能<0.008秒/帧；

10、视频重构误差<15%；

11、输电线路危险源识别>93%；

12、输电线路设备缺陷识别>91%；

13、变电站危险源识别>93%；

14、基建现场作业识别准确率>95%；

15、声音识别准确率>93%。

三、经济指标

项目成果自2016年8月起，已经在国网浙江省电力有限公司全面应用，实现了电力作业现场各类危险源和隐患识别，并推广至国家电网有限公司和南方电网有限公司下辖的省市电力公司，直接经济效益达20215.2万元，在助力企业智能化转型的同时，也为全社会提供了更安全高效的供电服务和综合能源服务，产生了极大的经济效益。

四、促进行业科技进步作用及应用推广情况

项目成果自2016年应用至今，共接入视频监控设备576392个，涵盖基建现场528个，变电站17749座，营业厅9327个，500kV输电线路586条，形成约800T特大规模视频有效数据，同时为用户发现633处事故隐患，通过提前预警，及时进行处理，避免了重大电力事故，为全社会提供更安全高效的供电服务和综合能源服务。

第三方评价

一、科技成果鉴定评价：

2017年12月9日，中国电机工程学会组织召开了项目成果鉴定会（中电机鉴[2017]第204号），以潘德炉院士为主任的鉴定委员会一致认为：

本项目在电力行业同类研究中总体达到国内领先、国际先进水平。

其中应用于电力行业的多模态视频质量评价、多模态视频摘要准确性、异常事件预警和识别准确性等方面达到国际领先水平。

二、测试和查新评价：

1、项目成果已通过“中国赛宝实验室”的测试和检测，对多模态视频智能处理系统的软件质量特性包括功能性、信息安全性、可靠性、易用性和可移植性5大特性9个子特性进行了测试，测试结果为9项优秀。

2、由浙江省科技信息研究院对本项目研究成果进行国内外查新，并出具科技查新报告，结论为：

经分析比较，委托单位的成果具有以下技术特点：

1）基于多场景异构网络迭代算法的高并发视频流处理技术；2）基于质量控制与结构化视频压缩的电网多模态数据处理技术；3）电网运营状态与危害事件视频挖掘与识别技术；除委托单位的相关专利及文献外，在所检其他国内外文献中未见具体述及。

经济效益

近3年，本项目新增销售收入20215.2万元，新增利润3856.75万元，新增税收2964.1万元。

社会效益

1、减少停电事故导致的经济损失

我国每年因事故停电而造成的经济损失超过数亿元，借助电力视频智能分析技术提前预测关键电力设备的故障信息，可以大幅降低停电损失。

2、增加新能源发电的经济收益

通过分析新接入或已有新能源发电站的视频图像数据，可以增大发电效率，降低设备故障率，提升整体经济收益。

3、降低电网运维费用

利用特大规模视频数据分析技术，可以实现电力设备及系统的状态感知，从而明显降低电网设备的更换、维修和保养费用。

4、降低电力设备人为破坏或盗窃造成的经济损失

通过行为分析和态势感知技术，可以对各类恶意的人为破坏和盗窃行为进行实时监控和判断，从而降低相关的经济损失。

5、保障全社会的用电可靠性

随着在电气化程度的不断加深，各类新型设备大量接入现代电力系统，使得电网极易遭受各类物理和网络攻击，基于人工智能的电力视频分析技术可以实现各类攻击的高效、精确检测，从而提高电力系统的稳定运行能力，进而保障全社会的可靠供电。

推广应用情况

能源安全和电能持续可靠供应是决定一个国家经济社会发展的决定性因素。

我国平均每天的耗电量超过170亿度，且随着社会发展水平的不断提升而快速增长。

为了保障社会稳定和人民的生产生活，必须从发输配用各个环节入手，在提升电网运行监管能力的基础上，提升电力系统的科技水平和服务能力。

人工智能技术已经成为各国进行科技角逐的重要战略方向。

我国政府相继颁布的《“十三五”国家科技创新规划》和《新一代人工智能发展规划》等文件都将人工智能列为重点发展的核心技术。

据估计，人工智能到2030年有望实现相关产业规模超过10万亿元。

人工智能在电网建设、安全、配用电、运检等领域具有广阔的应用前景，将在提高大电网驾驭能力、保障能源安全、增强社会经济发展活力等方面发挥积极作用。

因此，研究、应用、发展新一代人工智能技术已经成为国家电网公司建设能源互联网企业，加速电力系统再电气化的必然选择。

在《浙江省新一代人工智能发展规划》的助推下，在省内众多人工智能企业的技术支持下，浙江省在人工智能基础理论与应用研究中发展迅速。

随着用能需求的快速增长以及电力场景的愈发复杂，将人工智能技术（尤其是电力视频分析技术）有机融入浙江省电力系统，是提高省网安全性，支撑电网新业态发展，促进省内电力企业智慧升级与服务转型的重要手段。

本项目历时6年，以“产-学-研-用”深度融合为手段，充分发挥电力企业、知名高校和科技公司的各自优势，开发了特大规模电力视频智能分析关键技术，不仅可以大幅提升电网安全生产与企业主动响应能力，而且可以为新一代电力系统应用场景的安全防护和智能运维提供关键技术保障。

该技术由三大创新权项、九个创新点支撑，解决了海量异构电力视频数据采集、处理与辨识问题，为基于人工智能的特大规模电力视频分析技术在全国范围内进行推广应用，打下了坚实的技术基础。

特大规模电力视频智能分析关键技术市场潜力巨大、市场前景良好。

主要完成单位

国网浙江省电力有限公司、南瑞集团有限公司、电子科技大学、合肥工业大学、杭州中微感联信息技术有限公司

主要完成人员

王峰渊、罗旺、黄宏和、戴波、樊强、陈晓刚、韩荣杰、张鹿鸣、吴庆波、张天兵、邱兰馨、黄佳佳、许梁

完成人合作关系说明

在技术攻关和人才培养方面，项目各完成单位一直保持有紧密的合作关系。

早在2011年1月，国网浙江省电力有限公司就与电子科技大学、合肥工业大学大学合作开展了“电网视频数据网络构建与信息智能分析”项目的研发工作，共同开展了电力视频图像纵向安全传输与状态识别技术的设备试制、技术改造和应用实施。

针对电力视频系统信息安全与分析处理技术，国网浙江省电力有限公司与南瑞集团有限公司、电子科技大学和合肥工业大学分别在电力视频系统体系架构、数据传输与安全防护、信息同步与并发处理、状态辨识与异常诊断等方面开展了深入研究。

同时，国网浙江省电力有限公司作为教学实践基地，电子科技大学与合肥工业大学大学的数十名博士、硕士研究生将所学和所研在生产中进行实践和检验。

紧密的人员交流与智力资源的相互融合为本成果的取得提供了重要的技术支撑。

推荐单位

浙江省经济和信息化厅

推荐单位意见

电力系统运行安全关系国计民生，需要依托先进的通信、传感、分析、处理与运算技术对反映电力安全的海量多模态视频图像数据进行网络化、系统化、智能化、可视化处理，以形成科学完整的电力系统视频安全防护体系。

由国网浙江省电力有限公司牵头的“特大规模电力视频智能分析关键技术及应用”先进技术开发项目，针对国家电网的实际需求、浙江省电力公司的发展目标、以及人工智能领域前沿技术的发展趋势，以发-输-配-用各个环节产生的海量、异构、多源电力视频图像数据为研究对象，以提升电力系统整体安全性能为研究目标，以人工智能算法为核心技术，建立了涵盖视频安全组网、数据评估处理与安全状态辨识的完整研发架构。

该项目由电力企业、知名高校和科技公司组成，包括多位行业杰出专家人才，研究团队实力强劲。

该项目在发明各类先进的电力视频智能处理软硬件系统的同时，实现了相关技术在国网浙江省电力有限公司全面应用，并由南瑞集团有限公司推广至国家电网有限公司和南方电网有限公司下辖的省市电力企业中，取得了极高的经济和社会效益，实现了产学研用的深度融合。

同意推荐浙江省科技进步奖一等奖。

附件：

1、主要完成人员情况

姓名

王峰渊

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项一、三具有突出贡献，获发明1项，发表论文2篇

姓名

罗旺

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

南瑞集团有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二、三具有突出贡献，获发明5项，发表论文1篇

姓名

黄宏和

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二、三具有突出贡献，发表论文2篇

姓名

戴波

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二、三具有突出贡献，发表论文2篇

姓名

樊强

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

南瑞集团有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二具有突出贡献，获发明1项，发表论文9篇

姓名

陈晓刚

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二具有突出贡献，发表论文2篇

姓名

韩荣杰

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项三具有突出贡献，获发明2项

姓名

张鹿鸣

排名

行政职务

技术职称

教授

现从事专业

工作单位

合肥工业大学

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二、三具有突出贡献，获发明2项，发表论文3篇

姓名

吴庆波

排名

行政职务

技术职称

副教授

现从事专业

工作单位

电子科技大学

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二具有突出贡献，获发明2项

姓名

张天兵

排名

行政职务

技术职称

教授级高级工程师

现从事专业

工作单位

南瑞集团有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二具有突出贡献，获发明1项，发表论文1篇

姓名

邱兰馨

排名

行政职务

技术职称

工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项二具有突出贡献，发表论文1篇

姓名

黄佳佳

排名

行政职务

技术职称

工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项一具有突出贡献，获发明1项

姓名

许梁

排名

行政职务

技术职称

高级工程师

现从事专业

工作单位

国网浙江省电力有限公司

对本项目主要科学发现或技术创造性贡献

对创新权项一具有突出贡献，获发明1项

2、主要完成单位情况

单位名称

排名

对本项目的支撑作用情况

国网浙江省电力有限公司

作为项目牵头单位主持开发了多模态电力音视频数据智能分析与处理系统，并推动系统与实际业务工作相融合，经济与社会效益显著。

南瑞集团有限公司

负责海量视频图像数据的质量评价与电力场景重建与视点追踪的相关产品研发，同时负责项目产品在其他省市的应用推广。

电子科技大学

负责计算机视觉算法的基础理论研究，同时参与本项目相关产品与技术的研发和改进。

合肥工业大学

负责人工智能算法及其在灾害事故中的基础理论研究，同时参与本项目相关产品与技术的研发和改进。

杭州中微感联信息技术有限公司

负责视频浓缩摘要技术的相关产品研发，同时为其他相关行业提供高倍率数据压缩的技术支持。

3、知识产权证明目录

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

授权发明专利

一种联调处理系统和方法

中国

ZL201310581597.9

2016-01-20

1901919

国家电网公司，国网浙江省电力公司，温州供电公司，国网浙江省电力公司温州供电公司

叶茜茜，黄佳佳，刘曦，郑洪波，余知真，刘子浩，杨宇奇，潘伟，赖欢欢，廖申奇，戴瑞海，江涌，杨振，薛大立，宓群超

授权发明专利

一种信息处理方法以及装置

中国

ZL201410038677.4

2017-04-05

2439255

国网象山县供电公司，国家电网公司，国网浙江省电力公司宁波供电公司

许梁，陈篪，范文伟，陈挺，龚志勇，顾荣旦

授权发明专利

一种基于分割的色度帧内预测方法、及视频编码解码方法

中国

ZL201310216492.3

2016-04-20

2038970

电子科技大学

李宏亮，吴庆波

授权发明专利

基于自然场景统计和感知质量传播的盲图像质量评价方法

中国

ZL201410473339.3

2017-06-13

2516305

电子科技大学

李宏亮，吴庆波，熊健，李威，罗冰

授权发明专利

电力系统运营互动全景展示系统

中国

ZL201510835476.1

2018-06-19

2964535

国家电网公司台州市供电公司，国家电网公司

王峰渊，曾晓，项弋力梁海立，陈慧琦，任昕丽，郑俊杰，邹洪亮，应国德，崔春艳，李福珍，陈新

授权发明专利

基于GPS信息视频的三维场景重建方法

中国

ZL201410752454.4

2017-02-22

2389541

合肥工业大学

汪萌，张鹿鸣，郭丹，鲁志红

授权发明专利

基于图像智能分析的山火检测方法

中国

ZL201410853102.8

2017-10-24

2666278

国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，南京南瑞信息通信科技有限公司

姚楠，罗旺，郭雅娟，洪功义，张天兵

授权发明专利

一种基于几何重构和语义融合的视点追踪方法

中国

ZL201410733763.7

2017-10-03

2645528

合肥工业大学

汪萌，张鹿鸣，郭丹，田绪婷

授权发明专利

一种基于微内核群集的应急指挥云服务的实现方法及其系统

中国

ZL201310571136.3

2017-04-26

2464783

国家电网公司，南京南瑞集团公司，南京南瑞信息通信科技有限公司

张天兵，朱平，李伟

授权发明专利

一种电力变电站的全景视频监控方法

中国

ZL201611197235.X

2018-10-09

已授权，证书制作中

国网浙江省电力公司杭州供电公司

陈晓刚，牟轩沁，崔建业，刘伟浩，陈炜，王超，潘坚跃，祝春捷，尤敏，俞旻慧，王伟，施松阳

4、代表性论文专著目录

作者

论文专著名称

刊名/出版社

论文级别

发表时间

王峰渊等

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