2024年北斗融合人工智能技术驱动能源行业创新应用发展报告

2024年能源北斗与时空智能BDSEP陈向东2024年11月7日2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP北斗卫星导航系统是我国战略空间基础设施，是国家综合定位导航授时体系的核心；北斗卫星导航技术是卫星通信、天体力学、大地测量学、计算机科学等多学科交一叉产生的一门技术。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、一驱动能源行业创新应用市驱动能源行业创新应用市50探索发现，取得了一定的成绩。包括无人驾驶、机器人、无人车、无人机等多种多样在能源电力领域，北斗与人工智能技术的结合，将带动能源电力行业快速发展，为生产运行、企业经营管理等能源互联网数字化、智能化转型奠定基础。同时还将催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式，助力能源电力转型升级和高质量发展。为此，在中国卫星导航定位协会能源北斗与时空服务专业委员会组织下，国网思极位置服务有限公司、国能数智科技开发(北京)有限公司、国网湖北省电力有限公司武汉供电公司、无锡广盈集团有限公司、北京理工大学等单位共同参与《北斗融合人工智能技术驱动能源行业创新应用发展报告》编著工作。篇章设置第一章概述●北斗卫星导航系统概述●人工智能技术概述●能源行业数字化转型第四章●智能勘探开发●智能炼油化工2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会第二章第五章●虚拟电厂第三章●智慧露天矿●智慧煤化工第六章●智慧火力发电●智慧水力发电●智慧风力发电●智慧光伏发电技术特点■混合星座，抗遮挡能力强◆■按照“三步走”的发展●发播三频信号，有效削粥电战略，积极稳妥地开展系离层影响，握高定位的可靠容、渐进”的原则建设和强、地基增强、精密单点定发展北斗系统，使其不但位、短报文通信和国际搜救是中国的北斗，也是世界等多种服务能力。的北斗，更是一流的北斗。■系统采用了星间链路技术显著提升了卫星的自主运营能力。■系统集有源和无源定位一体并在星载原子钟高精度高稳定热控等众多关键技术上实现了突破应用概述■在石化行业，利用北斗高精度定位实现对位移数据动态监测监控和分析，发现石化区地面沉降、鳞体位移、罩棚形变等安全隐患，及时报繁、及时处置，为降低风险和科学决策提供依据。■在电网行业，利用北斗系统支撑电网安全生产和业务管理，包括变电站机器人巡检输电线路的无人机巡检、电力调度中的时间同步，无公网覆范地区的用电信息采集■在光伏行业，利用北斗系统支挥项目管理、系统监测。◆坚持“自主，开放、兼■具备定位导航授时、星基增北斗系统的发展历程关键技术◆■研究、开发用于模拟、■人工智能技术架构从底层到■应用人工智能，可优化能正式提出“人工智能这它不仅能够理解和分析数据，升能源系统的整体性能。一概念以来，Al的发展经还能生成新的、有意义的内■在新能源发电方面，应用人其中深度学习等生成式人分别是Transformer架构和量：这有助于电网调度部门工智能尤为引人注目。基于人类反惯的强化学习。合理安排发历了几次起伏。容，如文本、图像，音频甚工智能技术分析历史风速、应用概述◆■从1956年达特茅斯会议工智能领域的一个重要突破，延伸和扩展人的智能的理顶层，可以分为基础层、技及发展历程3内容概况第一章概述推动能源行业向更加智慧、更加安全、更加友好的能源互联网升级电网电网行业发电行业油气行业煤炭煤炭行业◆新型电力系统数字技术支撑体系构建了数据的“采、传、存、用”架构，统筹基础设施、感知管理、数据汇聚、支撑平台和应用构建，实现设备透明化、数据透明化、应用透明化，◆发电企业积极参与新型电力系统建设和企业数字化工作。将数字技术融入业务场景，通过电厂对象、过程、规则◆构建了数据的“感、传、智、用”架构，实现业务现场采集、加工、运输到销售等全过程的感知、处理及传输◆积极引入工业互联网、大数据、人工智能等现代信息技术，重塑生产、管理和运营等各个环节。面临的挑战面临的挑战数据治理和应用方面：人工智能大模型带来的数据量庞大，企业需要加强数据治理，提升数据质量，实现数据的高效利用和价值挖掘，以支持数字化转型和管新技术应用和风险管理方面：近些年来能源行业安全事故频发，需要加强安全能力建设，在提高人员安全意识的同时，加大自主可控关键技术的投入，确保在行业分布式资源优化配置智能邀检与维护行业油气行业车联网智能充电行业油气行业发电厂建设全程动态监测管理沉漫式检维修培训发电设备动态监测与智能巡检等边缘井生产数据分析及预测设备智能巡检与维护危险品车辆监管等煤炭煤炭行业L√井下人员位置的实时跟踪和路径规划井下环境的全面监控和预警设备的精准作业和故障预警智慧矿山建设等_2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP3内容概况第二章北斗与人工智能融合现状-融合背景提升我国在能源技术领域的竞争力，确保在国际市场中提升能源设施的安全性和稳定性，确保能源供应链的可优化能源设施的运行，提高能源利用效率，降低运营成提供更加精准、高效的服务，满足市场需求，提升客户满意度和忠诚度。降低对国外技术和系统的依赖.增强自主可控能力。2022年3月22日，国家发源局发布《"十四五"现代能源体系规划》,提出，“十四五”期间将推进北源网络安全管控水平。能纳入“新基建”项目，向和支持。2024年能源北斗与时空智能3内容概况第二章北斗与人工智能融合现状融合的关键方向融合产业的发展趋势北斗高精度定位与智能路径规划融合的关键方向融合产业的发展趋势北斗时空数据的获取与智能处理拓展产业生态，催生业态、模式等相关产业的发展水平拓展产业生态，催生业态、模式等相关产业的发展水平和质量进一步提升数据融合与信息安全保障要求不断提高基于北斗的预测性维护与操作优化2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP通过北斗高精度定位对钻机布孔的测量和控制可达小于5cm的精度，实现了钻孔作井工煤矿地面数智化应用井工煤矿地面数智化应用“北斗+数据”通过精确定位和实时监控，极大提升了矿区作业的安全性，优化了资源调配，增强了应急救援能力，为井工矿智能化和自动化管理提供了强有力的技术支北斗高精度定位与人工智能应用于空-天-地协同的地表位移智能监测，实现数井工煤矿地下数智化应用井工煤矿地下数智化应用北斗+井下loT实现井下机电设备、传感北斗+Al+BIM+井下管网运维实现管2024年能源北斗与时空智能2024年能源北斗与时空智能智能煤化工场景中的应用效率和安全，降低成本，具有高效、环保、创智能巡检机器人与北斗卫星导航系统的高效结合，在煤化工园区可及时发现潜在问题，快速实现安全隐患排查，为巡检工作提高大建(构)筑物变形监测与预警度系统核心体系，通过生产调度过程中数据采集、智能分析、调度决策和人机交互3内容概况第四章北斗与人工智能在智能油气领域的融合应用利用北斗精准定位导航赋能低速无人驾驶技术，成功研发融合北斗、激光雷达、惯导系统于一体的北斗防爆智能巡检机器人，开展油气场站智能化、数字化巡检，实现场利用北斗短报文通信技术，构建井场数据传输服务系统，将井场温度压力等现场生产数据进行实时回传，同时，结合人工智能技术，对采集后的数据进行处理，实现油田无人机输油管线监测无人机输油管线监测利用在无人机上搭载摄像头等载荷，融合北斗高精度定位、人工智能等技术，搭建一套基于北斗+Al技术的无人机2024年能源北斗与时空智能智能炼油与化工场景中的应用厂区室内外安全监测厂区室内外安全监测基于北斗高精度定位，融合5G、蓝牙、UWB等室内定位以及人工智能等技术，建设“人员定位管理系统”,采用实时定位、轨迹回放、电子围栏等技术，有效识别和跟踪进入生产储存区以及特定区域的人员位置，对违规行为监控报警，辅助电子巡检、特殊作业全过程管控等，满足应急管理部机油气行业企业对人员聚集风险监测预警功能具体机器人厂区巡检机器人厂区巡检基于北斗高精度定位技术，搭建一套覆盖厂区范围的机器人厂区巡检系统，集成先进的传感器、Al图像识别、大数据分析等先进技术，能够24小时不间断地在炼化厂区内自主巡逻。智能巡检机器人还具备深度学习能力，能够实时分析巡检数据，及时发现并预警潜在的安全隐患与设备故障。2024年能源北斗与时空智能以采用北斗授时技术的同步相量测量装置为基础，并采用人工智能方法，构建广域测量系统(WAMS),在同一参考时间框架下捕捉到大规模互联电网各个节点的实时信息，并将这些信息编码，以特定的数据格式针对新能源的特点，利用人工智能和大数据技术，深度挖掘和高效利用电网基于北斗定位授时的广域时空信息，以此来驱动的大电网智能化调控，并开展基于数字孪生技术的大电网智能调控仿真，确保调控的安全2024年能源北斗与时空智能3内容概况第五章北利用电力北斗地基增强系统提供的高精度智能巡检等技术，构建并完善"星-空-地-人"输电线路地质灾害监测与评估输电线路地质灾害监测与评估将北斗实时厘米级高精度位置解算和事后毫米级高精度位置解算相结合，并结合加速度计等测量传感器，对输电线路地质灾害进行快速监测，并利用人工智能方法进行灾巡检应急指挥自动化巡检应急指挥自动化及自组网通信等技术，快速构建应急安全作业区域并实现应急指挥协同，确保现场工作人员的安全作业。同时采用神经网络配电自动化配电自动化配网数字化配网数字化利用北斗高精度定位功能，开展配网大规模设备位置的精准采集，结合人工智能技配网智能负控与均衡配网智能负控与均衡的电能量数据，并接收自动化负控模块下发的指令。利用基于北斗授时定位的负控终端，形成不同时间和空间维度的柔性控2024年能源北斗与时空智能在推土机、挖掘机、铲车、压实车等基建工程机械上安装北斗高精度定位终端，利用北改造传统的接地线，使其具备北斗高精度定位和短报文通信功能，及时回传高精度位置通过给现场施工作业人员佩戴北斗智能精度定位、三维电子围栏和人工智能图像识虚拟电厂虚拟电厂智能感知、数据智能融合分析、辅助管理决策等技术方式，构建虚拟电厂平台，充分发挥北斗授时定位，及人工智能分析预2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP利用北斗高精度定位技术，实现工程机械车辆的数字化精准施工，结合三维电子围栏实现人员的安全管控，结合人工智能技术实现设备的智能化、常态化巡检；利用北斗高精度授时技术，实现发电厂、变电站的时间同步等。利用北斗高精度定位和人工智能技