【智慧电厂】5G+AI 助力智慧电厂建设 中兴通讯股份有限公司

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5G+AI 助力智慧电厂建设

中兴通讯股份有限公司常振乾、周承飞、李世博

1.背景

1.1 智慧电厂发展趋势

能源是经济社会发展的基础支撑，能源产业与数字技术融合发展是新时代推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引擎，是落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略和建设新型能源体系的有效措施，对提升能源产业核心竞争力、推动能源高质量发展具有重要意义。2023 年国家能源局发布《国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》，提出以数字化智能化技术加速发电清洁低碳转型。提升分布式新能源智能化水平，促进新能源发电的可靠并网及有序消纳，保障新能源资源充分开发。加快火电、水电等传统电源数字化设计建造和智能化升级。2024 年国家发展改革委，国家能源局，国家数据局联合发布《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027 年）》，提出打造一批系统友好型新能源电站，开展新一代煤电试验示范，加快推进新型电力系统建设，为实现碳达峰目标提供有力支撑。

总的来说，在双碳目标下，深度调峰、超低排放、灵活运行是当前火电行业的发展趋势；对于新能源发电，场站少人化无人化，区域集中控制与运维是大势所趋。在此背景下，促进电源侧智能化，建设智慧电站与数字化场站是大势所趋。

1.2AI 大模型发展趋势

人工智能技术发展带来的变革已经深入人类的生产生活，近年来各国也逐步加强人工智能技术研究的重视程度，将人工智能技术发展作为国家科技战略地位，中国在《“十四五”数字经济发展规划》中强调要增加人工智能等关键技术的创新能力。

人工智能连续多年作为各国的研究热点，2022 年底 OpenAI 公司发布 ChatGPT3.5 将人工智能研究推上新的高潮，AI 大模型研究成为人工智能研究的关键热点领域之一。

AI 大模型，通常指的是具备十亿级别以上的参数和超高复杂计算结构的人工智能模型，具备六大特点：模型大小上，可达数百 GB；数据规模上，需要 TB 及甚至 PB 级数据支持训练；训练市场上，通常需要在大量 GPU 上训练数周甚至数月；模型精度上，具备比小模型更强的表达能力和更准确的推理能力；推理能力上，能够支持文本、图像、音视频等多模态数据；智能化程度上，体现了更近似人类的归纳和思考能力。

AI 大模型以其强大的推理能力，正在推动技术跨学科、跨行业融合创新，展现出了巨大的发展潜力，吸引了产业、学术、应用领域的企业、高校、研究机构的关注和投入。

1.3 行业现状

电力行业为响应国家政策、应对技术变革、实现智能升级，纷纷开始探索并实践 AI 对于业务的赋能，积极推进 AI 大模型在各场景下的深度应用与落地。

国家电网发布了光明大模型，是面向电力行业的千亿级多模态大模型，具备电力知识记忆理解、多模态融合分析、业务逻辑推理、基础数值计算、内容辅助生成等能力，可应用于新能源场站智能运维、电力运行态势分析、设备故障诊断评价等业务。统筹开展“人工智能 +”顶层设计，形成以光明为核心的“6541”总体规划布局。

南方电网发布了大瓦特大模型，形成智能巡检、智能客服、负荷预测等多个核心产品，覆盖输电、变电、配电、调度、客服、规划等十余个领域百余个应用场景，大模型、小模型和智能体的大瓦特电力特色模型体系已见雏形。

发电行业，如国家能源集团已完成开源大模型 DeepSeek 在国能企业云平台的本地化部署，面向集团各级各类系统应用提供人工智能模型 API 调用功能，实现从科研辅助到生产系统的多场景支撑。

2.当前主要痛点

在火电厂深度调峰，新能源电站集中控制运维的趋势下，发电厂面临着以下痛点：

发电场站面积大、设备种类多，复杂度高，设备检修运维难度大，人员技术水平要求高。

人员安全管控薄弱，在岗人员分散，行为难以管控，同时大量外来承包商人员分散在厂区的各个位置，工作类型复杂，管理难度大。

过去信息化建设过程中建设了多套管理系统，各系统之间数据孤立，操作繁琐，缺少统一管理平台。

传统电厂环境恶劣，存在高温、噪声、电磁辐射等状况，一线运维工作强度高，安全风险高。

新能源场站分布分散，场站运维团队人员少，运维管理力量不足。

在此背景下，发电企业亟需通过人工智能等数字化手段，提高场站运维管理、设备管理、人员管理的能力，打造智能化少人、无人值守电站。

3. 5G+AI 赋能智慧电厂建设解决方案

3.1 星云大模型解决方案介绍

面向发电智慧场站需求，中兴通讯基于星云大模型，推出电力行业大模型解决方案，具备软硬结合、一站式部署的能力，提供多场景匹配、全开放解耦的大模型应用。一方面围绕传统发电厂与新能源场站场景需求，构建了 10 多种电力典型场景的大模型应用能力，另一方面，面向不同的算力需求，可提供智算集群、训推一体、边缘智算等场景化的部署方案。

基础设施层：中兴通讯提供 AI 训推一体机产品，集成存储、算力、网络和软件平台，实现协同优化与智能并行调度；适配英伟达、昆仑芯、寒武纪、壁仞等主流 GPU；提供丰富的模型库，模型一键部署，简化模型应用流程。

模型层：中兴通讯提供自研星云大语言模型，视觉大模型和多模态大模型，同时适配了国内外主流的开源大模型，如 Qwen、DeepSeek、Baichuan，LLaMA 等。

平台层：中兴通讯大模型行业知识平台，提供知识问数、知识问答、报告生成、智能体等典型能力，可根据需求进行灵活应用编排；视觉智能平台，提供 AI 算法仓、视觉智能体等能力，端到端快速上线，算法准确率在线升级。

3.2 星云大模型赋能电厂智慧场景

3.2.1 电力场站集中运维，风险高效处置

电力大模型通过对电力场站现场的实时图片/视频进行深度分析，利用视觉大模型的一图多义，实现单图片/视频的多场景识别，自动发现电力设备缺陷和异常状态，提高缺陷发现的及时率和准确率。同时可利用大模型对现有实时性要求较高的场景小模型进行结果复核，提升设备识别和故障预测的准确性，实现对设备健康状态的全面监控和主动预警。同时与运维 APP 作业终端进行联动，实现隐患及时排查。

此外，基于 3D 数字孪生+大模型构建的智能巡视应用，可以自动选定巡检对象和角度，自动牵引摄像机资源，快速视频浏览设备对象，根据手指，实现指哪看哪。同时支持一键聚焦、自动巡视功能，升级了传统单场站运维模式，通过大模型与数字孪生的融合可以同时对多个场站进行远程巡视，替代传统的人工例行巡视，使得电站巡检成本降低 70%以上，巡检效率提升 200%。

3.2.2 电力设备运维助手，操作简单易懂

电力设备专业度高、结构复杂、安全隐患多，巡检和检修人员要求具备很高的电力设备知识、操作知识、安全知识等，而实际现场中的检修人员能力参差不齐，对电力安全意识不足。

基于星云大模型多模态文档分析、智能搜索等能力自动生成电力 AI 知识库，通过 RAG（检索增强）技术与电力本地知识库相结合，对发电机组、逆变器、光伏、变压器等电力设备及其运行情况进行分析研判，可针对现场检修人员的问题进行推理、回答，并自动生成检修指导报告。同时利用多智能体系统，可以给出设备故障消缺和检修指导，将故障诊断任务分配给各个智能体进行并行处理，通过智能体间的信息交换，可以更快速地诊断电力设备故障，将风险和隐患关口前移，实现“事前预警预防”，并通过提示词嵌入等手段，降低诊断的错误率，准确率普遍提升 15%以上。电力 AI 知识库可应用于电力设备检修指导、新员工培训、自动生成故障分析报告、故障诊断与预测性维护等。

3.2.3 电力作业安全管控应用，辅助指挥决策

安全是电力作业中的重中之重。电力作业和检修过程中易造成人身安全事故，如何确保电力生产、运维等各个环节的安全作业，是管理者和安监部门面临的难点。通过星云大模型，一方面对历史事故数据、设备运行状态数据等进行深度学习分析，对现场作业文件进行分析，识别作业关键工序及涉及的作业风险点，结合电力企业的作业风险评估模型（基准+场景+动态）形成“规避人的主观因素影响”的风险评估结果；另一方面可以构建现场作业的安全风险评估模型，基于现场作业文件作为输入，结合电力企业模型规范、气象数据和现场人员数据，自动评估风险等级，替代当前单纯人工判断风险等级的主观问题。

此外，星云大模型综合利用视觉算法实现现场作业人员视频监控及安监合规识别分析，对现场作业人员进行作业规范检查（是否按要求进行作业标识摆放）、着装合规分析（安全帽、工作服）、人员行为分析（吸烟、跌倒、聚众聊天等），以及安全作业分析（登高作业安全带使用、吊装下不准站人）等。以此形成综合安全管控一张图，在突发事件发生时，大模型能够快速分析，并提供科学的应急指挥调度方案，确保应急处置工作的迅速、有序进行，实现“作业现场可视、安全风险可管、事故可控”。

3.3 星云大模型在电力行业的实践探索

中兴通讯积极将大模型技术用于电力行业，通过深度挖掘电力数据价值，推动电力系统的智能化升级。目前在发电、输电、变电、配电、用电等电力领域积极探索和实践。

在发电领域，中兴通讯在云南某水电站，将 5G、物联网、AI 等技术与发电厂巡检业务进行融合创新，通过视觉大模型，将电厂视频监控、移动布控球、机器人等终端进行连通，结合智能视频巡视应用，用于电厂的管道跑冒滴漏、危险区域作业监控、人员安全行为管控等场景，解决电力生产中“防、监、维、控”的痛点，打通发电站日常巡检运维的堵点，最终实现远程站房的无人值守，巡检效率提升 2 倍。

在输电领域，中兴通讯与国家电网，在福建进行 5G+无人机巡检应用探索，使用无人机实现 110kV以上输电线路全覆盖，通过可见光、红外热像仪、激光雷达等设备对输电线路杆塔、输电线路通道进行巡视和检查，巡检工作迅速快捷，工作效率高，不受地域限制，与合作伙伴联合，率先实现基于 5G 网络的无人机电力高压巡检方案，通过 5G 网络将无人机高清实时图像回传至后端，通过人工智能算法，对现场图像进行缺陷识别和故障分析，使得足不出户、远程巡视变为可能。传统输电线路巡检时间由数天节省到2 小时，大大提升巡检效率。

随着星云大模型在电力行业的不断探索和应用，能力也在不断增强，正迅速构建崭新的电力运维和管理模式。随着大模型能力的不断成熟，未来，星云大模型在电力的发-输-变-配-用全环节都将发挥关键作用，助力电力数字化新质生产力的提升。

4.方案价值

中兴通讯电力大模型解决方案，通过星云大语言模型和视觉大模型，赋能电厂智能巡检、设备运维检修、作业安全管控，场站管理等场景智能化智慧化。具体价值如下：

通过视觉大模型结合机器人、无人机、3D 数字孪生模型与摄像头资源，赋能场站智能巡检运维，巡检人员无需再频繁到现场进行巡检，只需在运维中心调度电站三维模型，即可自动调用摄像头、机器人和无人机等设备，结合大模型进行一键巡检并生成巡检报告，电站巡检成本降低 70%以上，巡检效率提升 200%。

星云大语言模型结合场站过去运行中产生的各类运行资料、设备检修记录、电站运行规章制度、电力知识库等，通过文档识别分析、智能问答等技术，打造电力设备运维助手，可以支持检修人员故障问答、检修指导、检修报告自动生成，整体检修效率提高 15%，问答准确率普遍提升 20%以上。

星云多模态大模型，通过学习历史事故数据、设备运行状态数据等信息，同时基于现场人员作业视频输入，构建现场作业安全风险评估模型，对现场人员行为规范等进行实时检查，着装是否合规，行为是否异常，危险作业评估，评估现场作业安全风险等级，实现“作业现场可视、安全风险可管、事故可控”。

5.单位简介

中兴通讯是全球领先的综合通信信息解决方案提供商，为全球电信运营商、政企客户和消费者提供创新的技术与产品解决方案。公司成立于 1985 年，在香港和深圳两地上市，业务覆盖 160 多个国家和地区，为全球超过 20 亿用户提供优质的产品和高效的服务，行业头部合作伙伴超过 1000 家。中兴通讯在全球拥有 11 家研发中心，5 大全国智能制造基地。公司坚持以持续技术创新为客户不断创造价值，保持在 5G 无线、核心网、承载、接入、芯片等核心领域的研发投入，2023 年全年研发费用252.9 亿元，占营业收入比例达 20.4%，为业务创新和可持续发展提供动能。截至 2023 年 12 月 31 日，中兴通讯累计申请约 8.95 万件全球专利、历年全球累计授权专利约 4.5 万件，专利技术价值已超过 450 亿元人民币，位列全球专利布局第一阵营，是全球 5G 技术研究、标准制定主要贡献者和参与者。

中兴通讯持续践行“数字经济筑路者”的定位，确立第二曲线发展策略，拓展算力基础设施、产业数字化、数字新能源、汽车电子以及创新终端等以“算力”为代表的新赛道，积极应对外部环境的变化和挑战，公司致力于以“连接+算力”的创新服务全球，深度聚焦 ICT 基础设施建设，全面推进产业数字化，与合作伙伴和合共生，助力全球数字经济可持续发展。