通过视频分析监管关键基础设施
2022 年 3 月，俄克拉荷马州的一个变电站遭到破坏分子严重破坏。这些破坏分子毁坏了一个变压器，导致数千户家庭停电。这只是美国公用事业公司经常遭遇的众多入侵事件中的一个例子，这些事件每年都会造成 25 万至 100 万美元的损失。
但是，入侵并不是公用事业公司面临的唯一挑战。电力行业遇到了一系列复杂的难题，这给他们最有价值的资产之一，即运营，带来了巨大的压力。
关键基础设施的现状
首先是基础设施老化的问题。在美国，高达 70% 的电力变压器和输电线路的使用年限超过了 25 年。据物联网和数字创新领导者 Hitachi Vantara 的智能空间和 Lumada Video Insights 营销全球总监 John Smerkar 表示，60% 的断路器至少已经使用了 30 年。
这些破旧的基础设施到了最糟糕的时刻。气候变化不断加快，给这个系统带来了压力，导致更频繁地发生影响巨大的风暴，而且每次风暴都会造成更大范围的破坏。
更糟糕的是，除了基础设施老旧，维护和管理基础设施的流程也过时了。大部分的基础设施检查流程仍然是手动形式，这意味着当运营团队发现问题时，就已经太晚了。
所有这些因素都导致停电的频率越来越高，停电的时间越来越长。例如，美国客户在 2020 年遭遇的停电时间平均超过了八小时。
随着电动汽车的普及，对电力的需求预计也将增加——到 2050 年，美国的电力需求预计将增加 38%——这将对关键基础设施形成约束。
应对这些挑战的难度在于行业人才的缺失。Smerkar 解释说，该国 400,000 电力公司员工中，有超过三分之一的人即将退休。
鉴于诸如此类的复杂情况，公用事业组织在管理和监控他们的关键资产时困难重重。
“首席运营官们会问，‘我的关键基础设施的哪些核心资产会出现故障？’”‘我怎样才能在增加检查频率的同时继续降低运营成本？’” Smerkar 说。
鉴于压力的残酷，电力公司可以使用更聪明的方法来分配资源。答案是：智能基础设施监控。
推出智能基础设施监控
如今，大多数发电站都通过摄像头来监控设施。问题是，使用闭路电视 (CCTV) 的传统方式并不能产生有效的威慑作用。
例如，维护人员无法及时知晓入侵者何时进入禁区，往往在已经造成损坏后才意识到出了问题。同样，公用事业公司也无法准确预测断路器何时会烧断。传统方法只在入侵发生或断路器出现故障后对鉴定分析有所帮助。
但智能基础设施监控利用 AI 和视频数据，并将其传送到分析领域，以帮助#公用事业公司提前解决问题。
例如，通过日立智能基础设施监控解决方案，公用事业公司可以减少类似俄克拉荷马州的入侵事件。他们几乎可以随时随地监控场地和设备。该解决方案会对擅闯禁区的入侵者录像，并通知授权工作人员立即采取行动。
除了监控是否有入侵者之外，公用事业公司还可以远程监控和检查资产，并在未来转为自主操作。借助该解决方案，他们便可以更频繁地检查每个变电站的运行状况，并使用先进的视频功能，通过平移、倾斜和放大，从各个角度检查关键基础设施。这使得他们能够在问题恶化为设备发生故障并导致数天的停电之前对资产进行预防性维护。
实质上，公用事业公司将会发现，他们可以依靠视频数据这个熟悉的实体，更主动地使用它来解决最紧迫的挑战，用以取代只在出现问题后才能做出反应的传统方法。
这种方法很有前景，表面检测和视觉市场预计将以 7.13% 的复合年增长率增长，到 2028 年，该市场的价值将达到 59.5 亿美元。
把碎片拼凑在一起
Smerkar 表示，技术的进步推动了表面检测和视觉领域的发展。他说：“智能基础设施监控的有效性十分惊人，这背后的原因是，人工智能、机器学习和计算机视觉也取得了长足发展。”
作为智能基础设施监控的一部分，电力公司使用 CCTV 的实时流作为视频数据，并结合使用从人类、无人机或机器人收集的额外数据。公用事业公司还定期对资产进行热扫描，以确保关键设备不会过热和陷入出故障的风险。来自这些不同边缘点的数据进入云进行处理。日立通过可视化套件进行这些分析后提出见解。
Smerkar 表示，使用日立智能基础设施监控解决方案，电力公司的操作人员可以“更有效地引导工人资源，并随时随地掌握关键基础设施组件的实时动态”。
此外，当从特定设备读取的读数超出其正常工作范围时，他们会收到通知，从而大幅缩短系统停机时间。同样重要的是，Smerkar 说：“所有见解都通过一块玻璃面板得出。”在此之前，操作人员需要登录多个系统来跟踪设备，而可视化套件可以将所有实时数据见解集中到一个地方。
日立的可视化套件运行于 Microsoft Azure 堆栈上，在其智能摄像头上使用的是英特尔® NUC。Smerkar 表示，所有用于视频数据预处理的边缘网关都基于英特尔运行。
视频数据驱动的解决方案不局限于变电站的用例。“关键基础设施无处不在，” Smerkar 说。“可能是道路、高速公路、桥梁、体育场。这些基础设施适用同样的原则，”他补充说。
日立的智能空间是智能边缘计划的一部分，它使用视频见解 (SSVI) 来监控和检查各种“空间”的资产——机场、桥梁、体育场、主题公园，以及医疗、教育和制造业等多个行业。Smerkar 举例说：“在轨道车前面安装摄像头，当它沿着轨道运行时，有助于寻找裂缝。”使用视频数据可以让各个行业“看到”故障线在哪里。
所有这些的关键词都是“智能”，Smerkar 说。他补充说：“我们应该让工人去检查寿命快到期的关键基础设施，因为这些设备需要修理或更换，以防止停机；那些因为现在运行状况良好而不需要监控的资产不用检查。”
在使用所拥有的资源时应当讲究策略，而不是一刀切，这才是正面迎接挑战的积极方法。老化的基础设施面临的压力越来越大，这些解决方法恰好送来了救命的稻草。