【张信扬 杭州灵伴科技有限公司高级副总裁】2022智慧电厂论坛(第一期)文字实录

   


主持人:
    AR技术作为发展智慧电力的关键技术,能够保障电力设备的使用率,降低设备损耗,让电力更加安全、高效。杭州灵伴科技专注于人机交互技术,深耕5G+AI+AR领域的软硬件产品开发及YodaOS操作系统。下面有请 杭州灵伴科技有限公司高级副总裁 张信扬 作《5G智能AR穿戴+低代码工业平台助力电力加速数字化进程》的主题发言。大家掌声欢迎。



    张信扬:感谢主持人,感谢主办方专门给了一次分享的机会,感谢前面邹总的分享,刚才在下面听,不断的学习,做了很多拍照,邹总刚才在分享当中讲到价值,做了很多数字化探索之后,体现相应的经济价值,有直接的价值,1200万,间接的价值1000万,让我觉得来参加这个会议也是价值满满,再次感谢邹总刚才的分享。
    今天给大家分享的内容5G+AR+AI助力智慧电力进入工业元宇宙时代。我是来自杭州的灵伴张信扬。
    其实我来到这里,我一直有点困惑,我为什么还要站在这里,现在有一个虚拟人的技术,像我以前看到的《西游记》里面的故事一样,孙悟空拔了一根毫毛,变出了72个孙悟空,这72个孙悟空可以站在不同的地方让别人真假不分,现在的虚拟人这样的技术,可以让第一个张信扬,第二个张信扬,第N个张信扬可以以全息形式站在这里分享。
    我来了之后感到很欣慰,恰恰是因为元宇宙的技术没有普遍应用,让我今天的分享更有价值。
    元宇宙这个词其实在去年开始火爆起来,看到很多产业界的人谈这个事情,很多投资圈的人关注这个事情,政府招商圈也在引这个项目,总之来说它很热,元宇宙到底是什么,不同的人看到不一样,有的人觉得这种东西是一个游戏的升级,有的人认为是一个生态科技,是下一个社会的形态等等。这个当中有点像盲人摸象,每个人可能有每个人的理解也。
    对于这样一个新事物我们怎么样理解,我个人的体会,过去我们的古人很有智慧,他们讲以史为镜,可以知兴替,看一下事物发展的规律怎么样,在古代非常有名的哲人叫老子,写了一本书叫《道德经》,世界上流传最广泛的两本书之一,一本《圣经》,一本《道德经》,《道德经》里面有一句话道生一,一生二,二生三,三生万物。那“道”是什么,道就是规律,我来看人类300万年的历史,我们在科技上面到底是怎样的发展规律。
    我们从300万年的时间来回溯,过去299万年可以忽略,那么长的时间科技发展很缓慢,只有真正在过去300年到400年的时间里面科技长足进步,这个时候来讲,一下子让人类社会从过去非常长时间农耕社会转向到机械社会,从石器时代到现在的数字科技时代,科技演变史来看过去经历四个阶段。
    第一个阶段机械化。以前瓦特改良蒸汽机,从而一下子让机械的力量代替人力,极大的解放生产力,过去英国在这个当中受益,让它成为日不落帝国。
    第二铁路化,解决了我们运输的问题,我们现在的物流,物流的运输都是基础设施,都是能促进生产力发展到一个新的台阶技术,在这一波当中,美国吃到了红利,所以美国在20世纪初的时候,反而超过以前的老大哥英国成为世界霸主。
    第三个时代电气化时代,依然也是美国引领,美国爱迪生搞直流电,另外搞交流电,像特斯拉,大量成果的应用也都在美国,从而让美国钢在过去的时代领先于全球,霸主的地位越来越得到巩固。
    第四个阶段电子化时代还是在美国,真正的半导体,50年代计算机开始的普及流行都是在美国这个时代。
    现在是数字化时代,这个时代里面让中国人站在世界之巅。为什么?因为我们有庞大的内需的规模。第二我们又有庞大的基础设施,我们可以去看,我们现在一个菜场60、70岁的大爷大妈,买菜不用纸票,用手机微信、支付宝完成支付,数字化的基础超过很多国家,同时这里面有很多基础技术得到突破,昨天晚上大家看了新闻联播,整整8分钟时间都在讲关键核心技术攻关,以后叫举国机制,用一个国家的力量来解决中国伟大复兴的问题。在这个时代里面势必是在座各位的机会,更是未来。这一波的浪潮其实就是一个元宇宙的时代。
    大家在想元宇宙的时代是必然的吗?现在还没有到来,所有人说的都是五五开,实际上可以从过去发展的规律,可以来做一些验证。从三个方面,向在座的各位领导和专家做一个诠释。
    1、元宇宙称之为是数字经济是必然产物,从政治上面来看,中国的崛起,美国的遏制,这是接下来未来很长一段时间世界格局不会改变,这个就跟过去老美崛起,英国要对他遏制,再过去大航海时代,英国要崛起,西班牙、荷兰、葡萄牙等等这些国家要对英国遏制,道理是一样的,但是这种规律不会因为某一些时期,某一些人员的意志为转移。我们国家在十四五期间已经明确提出来,科技的自立自强是作为国家发展战略支撑,我们要做哪些事情,要做芯片,做芯片要搞EDA,芯片做出来之后做出自己的操作系统,做成自己的智能终端,做成自己网络,我们现在的5G网络,中国人的标准已经在全球作为主要的标准在输出,我们现在的网络都是用全国产化的技术来支撑,从而我们的信息安全也有更好的保障。
    2、从经济上面来看,现在的孩子,他们已经是2000年以后出生的,家庭都有一定的积累,现在对他们来说要买房买车已经不是第一需求的考虑,更多是买快乐,怎么样让自己有一个更好的体验,所以有各种体验经济,包括开盲盒,像我这个年龄的人,我们那个时候哪里有什么盲盒,顶多小的时候有过彩票,花2元买来现场刮一下,到底是否中奖,也许这是最早期的盲盒,现在的孩子不一样,更多以快乐为导向的体验经济看中,体验经济过去在互联网和游戏,这些游戏毕竟是二维,沉静在情结里的时候,自己人并没有参与进去,这件事情在美国上市公司叫Robotics这家公司,其实已经把这件事做了一些作证,做了一些可沉浸式游戏的体验,从而一下子公司发展起来。
    美国这家公司叫MATE,过去叫Facebook,这个公司用VR的承载全新的游戏,一下子让VR产业圈里面赶超中国,在全球里面拿到80%的份额,从经济上面来看,用户有这样的需求,这种需求牵引着技术解决问题,变成相应的成熟产品和方案进行交付。
    3、在于技术,产业技术的协同商用时机渐趋成熟。元宇宙是一个大的技术框架,这个技术框架里面,其实有六样技术,这六样技术包括第一个区块链,区块链可以做确权,可以做跟踪;第二交互技术;第三是游戏渲染引擎;第四是人工智能技术;第五智能网络技术;第六物联网技术。这些技术现在每一个分立体系的技术已经做得比较成熟,正是因为有不同的技术,大家齐头并进,把过去的木桶原理短板效应消除,从技术上面保障元宇宙这样一种时代的到来。
    光有技术还不够,一个产业是否能发展起来,跟政策有很大的关系,现在来看政策。
    一个方面党中央国务院,对应主管部门出台很多政策。其次看地方政府,稍微统计一下从去年到今年一年时间里面,大概20个省市,包括直辖市出台对应元宇宙相关的政策,比如太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业,北京、上海直辖市都出台元宇宙的政策,这里面从另外一个角度佐证这个产业发展有萌芽的趋势,并且还在加速。
    这样的技术到来,这样的时代到来之后跟电力有什么关系,元宇宙未来一定两个方向:一个消费元宇宙,一个工业元宇宙,也就是说产业元宇宙,产业元宇宙现在对于很多行业做了探索,大能源,大交通,大制造做了探索,探索来看,大能源做这个事情有很好的基础。
    第一是生态地位,基础设施是现在市场经济的一个基石,而电力设施其实是基础设施的基础设施。我们去看,以前说电话,电灯,楼上楼下照明的电灯,楼上楼下要通话的电话这些离不开电,现在满大街跑的车离不开电,导致过去十年时间没有见到拉闸限电的事情从去年开始出现,去年三季度开始有非常多拉闸限电的状况,今年在有些省份也有这样的状况,现在从这个角度来说,越来越多的现象,在经济现象上面看到电力设施的重要性。
    从行业规模来说,电力这个行业也有这样的重要性,在能源“十四五”规划里面,已经明确做了这个规划,跟IT相关,电力IT投资整个“十四五”期间达到357亿。
    从场景来看,电力有非常多的场景,讲到算法,人工智能、交互技术这些里面对应不同的场景所冒出来的需求,比如运维的场景,检修的场景等等,所以电力对应的上游也设备,中游有电厂,下游有电网,再下游有客户,场景非常丰富,本身搞元宇宙这件事情,像电网,国家电网、南方电网本身有基础,国家电网在2018年提出GIM标准,把相应的设计变成模型化,从而指导相应上游的装备也变成3D化。
    有刚性的需求,刚性的需求本身国家向全球已经承诺过3060,分别做到“碳达峰”“碳中和”的目标。在个当中就牵引我们的电力向新型能源转变。
    说了这么多,相信元宇宙一定是未来时代所呈现出来一种状况。
    元宇宙这么抽象的东西到底怎么理解,(图示)用这张图向大家剖析一下。
    分成几个部分:左边首先是终端,元宇宙是里面一定需要有新的终端,这个终端一方面包括老的终端升级,比如iphone手机和电脑,其次全新的终端,类似XR的终端,类似于XR的眼镜,AR智能头盔。第二部分在网络接入层,要把对应的智能终端连到平台,无论通过边缘计算连到平台,还是直接年到平台,对应支持的网络效益有5G的网络,有wifi6兼容,有蓝牙5.0,NBlOT和Lora,NFC,RFID和Zigbee。
    第三块在于平台,我们从纵向来看,又可以分成三层,第一层是智能中台,对接我们以前一个个数据孤岛的业务系统,像MAS系统,DCS系统,SIS系统等等,中间是能力层,过去对于三大版块,能源版块、制造版块和交通版块,各行各业的理解抽象出来,核心需要六个引擎,六个引擎分别是感知引擎,内容引擎,空间计算引擎,学习引擎,流程引擎,交互引擎,各行各业用这些技术可以体现在轻量化,一方面投入的资本可以少一些,第二方面时间可以短一点。
    向上是应用层,对应是用户的管理,设备的管理,数据的管理,运维的管理。通过整体技术架构面向上方是用户层,用户层对应一线的员工,基层部门的管理人再到远程的专家,以及各个企业的经营决策人等等这些。
    理解这些概念还需要一个过程,毕竟“纸上得来终觉浅,要知此事需躬行”,我们怎么去做这个事,其实我们先从一个点开始,哪个点,我们先从终端的革命开始,我们以前的终端,就像手机,我一只手要捧着,另外一只手要滑、点等的操作,所以约束双手,在座的各位对应企业,我们有哪些工作都离不开我们的双手,我们无论做运维、检修还是做巡检,特别是像风塔和爬高,这些工作我们怎么样把双手解放出来,不要因为IT系统的建设重新又成为他使用的负担,所以做了一个终端的革命,这个革命用了AR智能终端。而且匹配不同的场景,有室内和室外,有单目和双目,有全天候工作的,我们做成了三类。
    第一类是我们的单幕AR智能眼镜,这个是国内首款分体式的光波导的眼镜,光波导是一个核心。那个眼镜戴上去的时候,跟我戴的近视镜一样的透光率,这样意味着我戴着这个设备,我在室内工作也好,还是室外行动也好,不受任何光线的影响。
    第二类我们做了双幕的最轻量化的AR智能眼镜,让我们的画面、解析、分辨率达到了高清,跟电脑、手机等等这些主流相匹配。
    第三类,为了确保全天候使用,我们还做了全球第一款5GAR三防头盔,防水、防尘、放摔。我们针对特定的能源行业,像油气行业加强做了防爆,做了国内认证,国外的认证。
    除了这些终端还不够,做了外设的扩展,外设的扩展让穿戴的那个人一举一动能被机器所感知,被平台所感知,有那些,比如指环,指环上面可以相应的扫码,二维码、一维码。还有蓝牙测证,对相应的机械设备放在那里对应是怎么样振动的规律,马上在算法模型支持下做快速的诊断和分析。比如内窥镜,有一些电力设备底下安装空间很小,怎么样穿透进,不是让头进去,而是内窥镜伸进去查看,依然在我的眼镜前方来平视,又比如说气体检测,在不同环境里面,有些空间比较小,怕有毒气体,让人员受伤害,进行作业之前最好有这样的检测,所以像这样的一种方式,我们就在我们的AR上面再来扩展,依此类推,还有红外检测,让一个人戴着AR眼镜,看向哪里,整个面的热呈象测温,智能测温在哪里,包括预警分析也就到哪里,所以从这样的方式来说,在终端层面极大的改变过去一线人员操作的规程,从而历时更短,降低劳动强度。
    选两个点跟大家感受一下,元宇宙的技术不只是研究,而是可以用。
    1、3D数字空间技术和定位跟踪技术。一个虚拟的人身在这里,先把这里面给空间化,空间化在后端就知道,把虚拟人往这里一放,再用AI的技术一控制,就可以在这里面,这么大的空间要把它变成是一个3D的数字空间,难道一帧一帧来划吗?一个面一个面来划吗?不是,我们现在已经把这个技术,这么大的空间,三天时间可以数字化,数字化就是大场景数字化的工作,用激光雷达加上摄像的方式组合起来,组合起来之后到云端把它做处理,比如做点云的着色,扫描出来所有这样三维空间,把它重新稀疏化,变成一个一个空间坐标,X轴,Y轴,Z轴,并且还要给它标上颜色,再加上纹理,再加上抽象出相应的特征,一系列的处理,三天时间扫描下来之后,通过平台三天的处理,这个酒店大厅变成云端里面任何时候可以呈现一个数字空间。
    不知道在座的各位有没有体验过开过特斯拉、小鹏汽车有L2级的电动汽车,其实电动汽车不就是干这个事情,装几个雷达,装摄像头,其实把实时看到的场景,想办法变成一个数字空间,一辆汽车可以理解的数字空间。
    这个技术在这里选了一个视频。稍微选几个点请大家可以实际感受一下。
    (视频⋯⋯)
    在能源行业里面挑战最大,既是大场景,第二户外,第三防爆,对于这样一个大场景,把它做成数字化,数字化做完之后在AR智能头盔里面做自动的运算,做相应的业务系统的支撑,大家看到这个画面其实是两个画面的合成,把这个视频拍下来时候一方面看到AR视频里面的画面,第二防爆手机自己摄像头看到的外部实景画面。当这个人戴着设备往前走动的时候,有相应路线的指引,一个一个浮动绿色圆圈,在数字空间里面重现出来,叠加到真实物理空间里面的指引,从写让一个人无论做应急演练,还是做的突发事件应急逃生,他都可以快速找到出路,还不够,更多是怎么跟平时的工作做结合,可以看到怎么让他做到无中生有。
    比如这个管网里面有很多小矮表,这些小矮表它其实巡检的时候要一个一个去看的,这些小矮表有一部分在云端在SCADA系统里面有数据,我们让它的巡检工作怎么样变得更加高效,我们从SCADA系统里面拿到数据之后,在数字空间里面变成一个一个数字表,数字表通过空间计算的方式给它叠加到真实小矮表上面,从而让这个人戴着头盔走到表面前,一方面看到真实表的表盘,第二有虚拟的表盘带那里,因此让比对工作所见即所得,大大提高效率。同样的道理,也在于相应的流量,刻度计,大家可以看到,有几个装液体的罐体,对应相应的圆盘出来,圆盘就是全新的数字看板,这个数字看板也是当人走到那个位置的时候,会把后台拿到的数据,以一个增强现实数据看板的方式叠加到物体上方,从而让巡检工作提高效率。还可以看到隐蔽工程。 这个人走到三根管道之前,管道下地穿过去,再穿墙而去,这时候巡检怎么做,不可能用雷达探一遍,用空间技术计算出来虚拟的叠加上去。这是大场景的数字空间。数字空间怎么样给它实现的技术和对应呈现的效果。
    2、3D物体怎么样做重建,怎么样做虚实结合。3D物体是什么?小到手机,一个鼠标,大到一个讲台,包括我这个人,可以用现在的智能手机快速扫描,变成一个虚拟的数字化物体,这个物体整个重建的过程跟大空间的重建方式相似,最后也变成虚拟3D模型。虚拟3D模型有什么用,用途就可多了。比如用在检修里面,怎么样把检修过程,如果拆装设备,给它拆解,第一步在哪里,第二步在哪里,第三步在哪里,到底怎么样做到,不妨来看一下这个视频。
    (视频⋯⋯)
    这个管网的右侧有一个复杂的机电装置,叫高级孔板阀,当戴着AR高级头盔的人在这个数字化的场景里面看过去的时候,会有一个3D数字化高级孔板阀出来,并且这个数字化的高级孔板阀用不同的颜色标注不同的部件,不同的部件可以做拆解,可以做放大和旋转。从而有了这样一个技术把以前做的工作,一个资深老师傅在现场手把手告诉他,第一步做哪里,第二步做哪里,现在不需要老师傅去,只需要把老师傅经验变成平台能力,变成一个业务支撑系统,从而下发之后,让所有戴着AR设备的人,他在现场就觉得有一个每天都在进步的老师傅在教他,而且在手把手教他。
    我们有这些技术之后回到应用上面,在电力行业里面有哪些方面可以应用,这里选几个典型的场景:
    1、组织数字化,企业管理里面怎么样用这个技术。比如沉浸式交互的实训,人不管在一起还是不在一起,我们可以让3D模型就在他眼前,相互可以做相应的互动,比如我在这里旋转的面,另外那个人通过AR眼镜,他就看到了另外一个面。
    2、我们可以做一个沉浸式的可视化的协作会议,我们把过去开会的方式也变得更生动,真正感觉人对人的。
    3、上线个性化数字人,让每个人除了真实世界有一个我,在虚拟世界可以有N个我来呈现。
    各位领导各位专家更关心生产。业务数字化里面,我选了三个场景。我们分别来看一下分别解决什么样的问题。
    1、检修专业
    检修的专业经常占用双手,要携带这个设备,占用他的双手效力很低,带的东西多,并且离开的时候有可能落下物品,造成义务的风险。
    2、检修的内容很复杂
    过去两个人配合的方式去做,一个人为了保障安全,有三米以外的距离,还有一个人在那里坐,一个人说一个人做,这两个人做的时候,尤其做的人,完全凭着自己的理解来做,这个上面影响效率,增加安全的风险。我们的方案怎么做。通过刚才说的工作流引擎,流程引擎给它做配置,把相应智能作业票变成智能作业票,从而提高效率。第二把复杂的安装操作或者拆除操作变成刚才虚实融合一步一步手把手教的方式,从而把步骤变成可视化,这个可视化贴合在真实物体之上,因此通过这样的方式确保低风险高效率做到。第三如果在过程当中还有什么问题马上联线远程的专家,原厂设备厂家的专家给他快速远端接入,并且做实时的标注,典型的应用,像知识图谱的系统,远程专家的系统,智能操作票的系统,3D交互作业指导的系统。
    3、运维。
    就像典型的电力对应的客户,电网系统中,对应的有非常多的变电站,变电站一个地级市往往有几百个,这些站分布广、种类多,高的有220千伏,甚至更高,低的也有110千伏,再往下35千伏等等不同,像地级市的运维部门把整个地级市对应110千伏以上的变电站管起来,对应活动半径很大,这种时候过去的方式巡检都是车开着去,一个地方一个地方跑,所以效率低。第二对应有高危作业操作,像9月份开始,电的负荷没有那么大,对相应的设备做检修做倒闸操作,一次复杂的倒闸操作有七十几个步骤,对应有三个小时,那么复杂的过程,安全更重要,所以我们怎么样改变这样一个过程,我们的方案还是跟刚才有所相似。
    一个方面让智能工作流把对应电网多环节场景巡检工作变成标准化、流程化。二是在巡检过程当中,把人工智能的技术用上去,对应有两项,一个是表记的识别,但凡眼睛看得清的地方,对应AR眼镜AR头盔自动读出来,那做到了三合一。一个是拍照、识别、预警,自动做了。红外测温也是一样,大大的提高效率,对应的应用有远程的检测,远程的专家系统,还有智能巡检和3D的交互作业指导系统。
    信通,从传输到信息跨五个专业,在信通一个机房里面,一个人做巡检的时候,这个人不像是一个全科医生,什么事情都会干,所以怎么样让他跨专业的巡检能快速的做到,这个上面需要用智能化的手段。有了这些场景的应用,电力的工业元宇宙有什么样的意义和价值,核心两个方面:
    一个对于企业来说,其实打造一个工业元宇宙的中枢,这个中枢左边把存量系统,存量资产接进来,像音视频的监控,实时生产的数据,一体化的模型,把它接进来,把数字资产进行相应感知之后进行学习,学习之后进行相应的推理呈现,从而到右侧,右侧变成决策,辅助决策,帮助一线的人让他的工作变得更简单。第二方面对于企业的经营管理来说,都把它变成透明化、智能化、自动化。在座的工作目标不是把它变成无人化,而是把人的效率变得更高,这个上面对应第二个价值,希望把一线的人,变成超级工人。怎么样把他变成超级工人?周围一圈都是相应的手段,都是过去在不同的行业里面,特别是在电力对应有电厂,有电网都用过相应可行手段。也许在座的各位专家和领导也会说,元宇宙这是一个很大的课题,对应的系统是不是投资成本会很高,是不是以后要用还需要很长的时间?其实也不是。从我们的心得和体会来说,正是因为模块化的架构设计,所以可以使得快速去匹配场景,小到买了几台AR头盔加上远程专家系统,就可以来解决一些问题,正是因为这样,过去做了非常多的案例,从对应的保供,到对应的运检,对应的检修,对应的运维等等。
    (视频⋯⋯)这个价值不是我们在说,这里有一个视频可以看一下,看看我们的权威媒体怎么样从他的视角看待工业元宇宙的趋势和价值。
    知道核电工业在电厂里面是对安全性最敏感的,要求最高的企业,他们也已经洞见元宇宙这样一种价值,这个商业机会也是在座各位的,总共有这样五类商业机会,只有把握时代趋势的机会才是大机会。
    再次感谢主办方给予这个机会,在此有机会一起去改变世界,也许大家觉得这个口气很大,但是每个人做得工作都是在推动这个时代向前进。
    说了那么多,刚才没有介绍我们公司是什么,大家感兴趣可以扫一下左边的二维码,二维码里面对应企业的公众号,里面有非常多的案例和相应方案的简介,今天分享的方案时间因素没有展开,包括很多内容没有放进去,大家有兴趣探索加一下我的微信,我们不妨成为一起去改变这个世界的朋友。感谢!
     

注:文字实录未经专家整理核实,仅作参考使用,具体解释权归本次会议主办方所有。

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