——南網深圳供電局攜手華為率先構建電力行業AIoT、智能+物聯網解決方案
楊娜
粵港澳大灣區地處我國沿海開放前沿，以泛珠三角區域為廣闊發展腹地。作為其四大中心之一的深圳，肩負起了引領粵港澳大灣區建設,帶動珠江-西江經濟帶創新綠色發展等責任。2019年，這座在全球刷出存在感的創新城市，已經成為粵港澳大灣區經濟總量第一城。
伴隨著城市的發展，深圳供電局逐年增建的一座座鐵塔像是時光的見證者，支撐著縱橫交織、均勻分布的電網，時刻輸送著強勁電能。與此同時深圳供電局也吞咽了成長中的煩惱——領跑全國的供電負荷密度與供電可靠性要求時時拷問著這張現代化電網。最新的挑戰則是要跟上建設網絡強國、數字中國、智慧社會，以數字化革命躋身世界級大灣區，建設中國特色社會主義先行示范區……的步伐，準備好應對國家戰略布局帶來的計算需求大爆發。
“這是時代命題，我們倍感任重道遠。我們希望能運用新技術改造升級傳統電網，并以深圳為樣板進行規模推廣，努力推動建設安全、可靠、綠色、高效的智能電網。”深圳供電局總經理宋新明指出，“華為和深圳供電局都地處深圳，有更大的舞臺和合作的空間，作為先行示范區建設的一員，我們必須更加擔當、更加作為。”
ICT聯合創新實驗室，一年奉獻5個首創
隨著新一代人工智能在學科理論、技術創新、落地應用等方面的整體推進，人工智能正在掀起鏈式突破，推動著社會經濟從數字化、網絡化向智能化加速躍升。
深圳供電局也投身其中，并于2018年10月選擇與國內唯一具備全棧全場景AI能力的廠商華為強強聯手?；谠诩夹g合作、行業應用、場景理解方面的極強互補性，雙方聯手創辦了深圳供電局-華為ICT聯合創新實驗室。
一年來，結合電網的不同業務場景，充分發揮深圳供電局豐富的運維經驗和深厚的場景理解，依托華為在CPU、物聯網、5G和人工智能分析等方面的技術平臺和技術研發優勢，創新實驗室緊盯電網數字化轉型過程中的痛點、難點，拓展了CPU架構、物聯網和5G通信等電力行業應用。
今年9月，創新實驗室展示出電力行業全棧全場景人工智能解決方案，在電力智能巡檢領域成功落地了多個創新方案。其中最為引人注目的5大創新：第一是全球首例自研AI算法和昇騰AI處理器研究和應用；第二是鯤鵬處理器全棧方案電力行業首次應用；第三是物聯網端側智能技術在全球輸變電生產領域首次應用；第四是電力行業首例AIoT的研究和應用；第五是全球首例電力實時控制+采集領域5G試點。
從算力覺醒到鯤鵬生態，破解產業共性難題
據深圳供電局信息中心主任呂志寧介紹，之前供電公司機房基于X86架構，主要核心芯片和操作系統、存儲幾乎都是國外品牌。通過部署鯤鵬生態體系，有望實現涵蓋操作系統、處理器、服務器和存儲等IDC（信息數據中心）軟硬件資源全棧安全可控，并有效解決成本問題。
為了保障從X86架構平滑遷移到鯤鵬計算平臺上，他們搭建了首個電力業務XTR應用業務遷移驗證平臺，已經于8月取得了試點成功，為電力核心業務遷移至鯤鵬計算產業生態的穩定性和兼容性提供了技術驗證保障。
針對電力行業數據采集難和數據無法統一使用的問題，深圳供電局依托華為的物聯網采集技術，結合電網實際業務，統一了數據采集規范，提升了采集通道的能力，實現了端側音頻、視頻、圖像、濕溫度等27大類1300小類傳感器異構數據融合，通信接入觀測數據采集量比過去提升了30倍，極大提升了觀測數據的感知能力。
自2016年以來，深圳供電局在電網輸變電線上開展的人工智能算法研究已達51項。他們將這些專為電網業務設計的AI算法，首次在華為AI昇騰芯片上部署，通過深度學習和訓練，其中29項算法準確率逾90%。華為昇騰芯片研制成功后，他們又借助ICT聯合創新實驗室平臺將這些算法灌注到華為昇騰AI處理器中，實現了大寬帶數據現場就地實時分析處理，極大地提升了巡檢效率。
以ICT聯合創新實驗室的電力行業首個AIoT架構為基礎，他們還設計了AI算法組件和物聯網技術為核心的架構，將物聯網與核心技術進行融合，形成了智慧巡視、智慧客服、智慧安檢等。
目前，深圳供電局已經在輸電線上安裝了數千臺視頻在線監測攝像頭，而這批攝像頭的獨特之處在于已經應用了基于華為AI昇騰芯片的Atlas 200 AI加速模塊。
據深圳供電局輸電管理所魏前虎副主任介紹，深圳供電局管轄區內有200多座變電站，7770個桿塔，輸電線路總長5742千米。為了運維好海量設備,并最大限度保障全市的可靠供應，目前輸電人面臨著電網負荷高、人員少、風險大三個突出問題。2013年，深圳供電局開始首次運用輸電視頻在線監測，通過前端視頻采集信息后回傳，后端以人工對設備狀況進行分析處理。2018年隨著與華為的深入合作，通過華為Atlas模塊只需將前端的結果回傳到后臺即可，而無需再將海量數據全部回傳到后臺，大大提升了工作效率。
在ICT聯合創新實驗室的展廳中，已經可以看到安裝了華為芯片的監控設備、無人機的實物展示。過去戶外輸電線路傳統人工巡視需要20天才能完成的工作量，利用基于Atlas 200 AI加速模塊的AI邊側視頻巡檢只需要2小時，效率提升80倍，并且能及時發現傳統人工地面巡視不易發現的隱患點，識別準確率極大提高。
深圳供電局與華為的合作不僅成功打造出了覆蓋云、邊、端的全棧全場景智能解決方案，而且基于鯤鵬、昇騰生態，正在再造行業智能化，構建萬物互聯。
呂志寧希望，他們今后的研究能繼續保持引領性、先進性、系統性，通過持續開展“云大物移智”等新技術在電力行業中的應用，打造出一批“燈塔”項目。
深耕行業，華為希望加速電力行業數字化轉型
聯接、計算和云將成為構成智能世界的基礎設施，而計算正成為加速智能世界到來的核心驅動力。面對充滿無限可能的算力市場，華為智能計算圍繞“計算、傳輸、存儲、管理、AI”五大全自研芯片，打造鯤鵬和昇騰兩大計算平臺，提供覆蓋云、邊、端的全棧全場景智能計算解決方案，以多樣化的算力，加速傳統數據中心智能化升級，使能行業智能化再造，構建萬物互聯的智能世界。
據華為中國智能計算Marketing與產業發展部部長張英梗介紹，通常不同的芯片有不同的架構。華為則是同樣的架構、同樣的算力，可以在同樣的訓練和推理上使用，不需要進行編碼移植和改變。
華為鯤鵬920是面向數據中心的高性能處理器，最高可以支持64個計算核。通過優化分支預測算法、提升單元數量、改進內存子系統架構等一系列微架構設計，可大幅提升處理器性能。在典型主頻下，華為鯤鵬920 處理器的SPECint跑分評估超過了930，同時能效比優于業界其他產品30%，以低能耗、高性能特性為數據中心提供了更優的算力選擇。
華為昇騰310與昇騰910 AI0處理器則專為人工智能應用而生，昇騰芯片獨特的達芬奇3D Cube架構，使芯片具有高算力、高能效、可擴展的優點。其中昇騰310適用于推理場景，昇騰910則適用于訓練場景。
由昇騰芯片支撐的Atlas智能計算平臺，成為了AI算力種類更多樣、算力成本更有優勢的全棧AI新選擇。TaiShan服務器是華為新一代數據中心服務器，基于華為鯤鵬處理器，具有高效能計算、安全可靠、開放生態的優勢，適合為大數據、分布式存儲、原生應用、高性能計算和數據庫等應用高效加速，旨在滿足數據中心多樣性計算、綠色計算的需求。
成功案例是檢測產品性能穩定與否的試金石。華為堅持“自己的降落傘自己先跳”。從2016年開始，華為就在自己辦公區的IT系統中使用基于鯤鵬處理器的IT設備。截至目前，他們在全球數據中心已部署了超過10萬臺基于鯤鵬處理器的IT設備，月均訪問用戶數超過30萬，有力地支撐了研發、財經、生產、辦公、交付、銷售等業務場景。
作為新一代移動通信技術，華為5G技術低時延和高可靠性的特點，正好可以滿足差動保護的需求，讓城市平均停電時間進一步降低。深圳供電局與華為的合作探索使國家重點研究課題5G配網差動保護真正落地，目前已經實現了階段性的驗證成功，這使得5G技術支撐下電網實施控制和采集能力得到飛躍式的提升。
通常，正常電網時延要求在300毫秒以內，高電能產品要保障在50毫秒以內。
據華為中國區運營商Marketing區域部長郝晶晶介紹，現在差動保護端到端時延只有15秒。目前華為已經同深圳供電局開始撰寫相關電網的3GPP提案。
張英梗指出： “我們一直致力于把最先進的技術、方案、產品應用到電力行業，助力電力企業提高生產管理效率，保障供電安全。今天華為以‘芯’立‘智’助力行業數字化轉型。我們愿意當好同路人、好伙伴，做厚黑土地，攜手合作伙伴服務電力行業客戶，構建共贏的合作生態。”
深圳供電局與華為也都表示，今后會持續常態化的將聯合創新進行下去，豐富整個行業生態，持續為電力行業數字化轉型及數字中國建設貢獻力量。
