Người “huấn luyện” AI canh giữ mạch máu điện quốc gia

Từ những chuyến leo núi kiểm tra đường dây dưới cái nắng như đổ lửa của miền Trung, anh đã trở thành người tiên phong đưa phương tiện bay không người lái (UAV) và trí tuệ nhân tạo (AI) vào quản lý vận hành lưới điện truyền tải, góp phần hiện đại hóa ngành điện, giảm rủi ro cho người lao động và mở ra một cách tiếp cận hoàn toàn mới trong hành trình bảo vệ những “mạch máu” năng lượng của đất nước.

Kỹ sư Nguyễn Văn Vinh điều khiển thiết bị do mình sáng chế. Ảnh: NVCC.

Dạy AI hiểu ngôn ngữ của lưới điện

Sinh ra và lớn lên ở miền Trung, anh Vinh hiểu rất rõ những khó khăn của người lao động ngành truyền tải điện. Hàng nghìn ki-lô-mét đường dây 500kV và 220kV do PTC2 quản lý đi qua nhiều vùng núi cao, rừng sâu, sông suối hiểm trở. Có những vị trí cột điện nằm cách khu dân cư hàng chục ki-lô-mét, muốn tiếp cận phải đi bộ nhiều giờ đồng hồ.

Trong suốt những năm đầu làm nghề, anh từng cùng đồng nghiệp lội suối, băng rừng, leo dốc để thực hiện các đợt kiểm tra định kỳ. Có những ngày trở về khi trời đã tối mịt, quần áo ướt đẫm mồ hôi nhưng vẫn còn hàng chục ki-lô-mét đường dây phía trước cần được kiểm tra trong những ngày tiếp theo. Chính từ những trải nghiệm ấy, anh nhận ra rằng sự phát triển của công nghệ hoàn toàn có thể giúp thay đổi cách làm việc vốn đã kéo dài hàng chục năm trong ngành điện.

Ý tưởng thì có nhưng để biến ý tưởng thành hiện thực lại là một hành trình dài đầy thử thách. Khi bắt tay xây dựng hệ thống quản lý vận hành đường dây tích hợp UAV và AI, anh và các cộng sự gần như phải bắt đầu từ con số không. Không có một “công thức mẫu” nào dành riêng cho lưới điện truyền tải Việt Nam. Những gì nhóm nghiên cứu có được là kinh nghiệm nhiều năm bám tuyến, hiểu thiết bị và một niềm tin rằng công nghệ hoàn toàn có thể làm thay đổi phương thức quản lý vận hành truyền thống.

Ban ngày, anh cùng đồng nghiệp thực hiện công việc chuyên môn. Ban đêm, những bộ dữ liệu hình ảnh hàng nghìn, hàng vạn tấm được mở ra trên màn hình máy tính. Từng chuỗi cách điện, từng phụ kiện, từng điểm tiếp xúc trên đường dây được phân loại, gán nhãn và đưa vào hệ thống huấn luyện.

Có những thời điểm, AI nhận diện sai nhiều hơn đúng. Những khiếm khuyết mà một kỹ sư nhiều kinh nghiệm chỉ cần nhìn qua đã phát hiện được thì máy tính lại hoàn toàn “không hiểu”. Có lúc kết quả thử nghiệm chưa đạt kỳ vọng nhưng anh chưa bao giờ nghĩ đến việc bỏ cuộc.

Anh quan niệm rằng AI cũng giống như một kỹ sư trẻ mới vào nghề. Muốn giỏi phải được chỉ dẫn, được trải nghiệm và được học hỏi từ thực tế. Vì thế, anh xây dựng cơ sở dữ liệu hình ảnh chuyên ngành điện từ các đợt kiểm tra thực tế bằng UAV trên nhiều tuyến đường dây khác nhau. Toàn bộ dữ liệu được phân loại và gán nhãn theo từng nhóm thiết bị, từng dạng khiếm khuyết cụ thể. Trong quá trình vận hành, các kết quả nhận dạng được kỹ sư kiểm tra lại và bổ sung vào dữ liệu huấn luyện. Việc liên tục cập nhật dữ liệu thực tế giúp AI ngày càng nâng cao độ chính xác và phù hợp hơn với điều kiện lưới điện Việt Nam.

Đến hôm nay, hệ thống không chỉ hỗ trợ lưu trữ dữ liệu, quản lý hồ sơ vận hành mà còn có thể tự động sàng lọc, phân tích và cảnh báo các dấu hiệu bất thường, giúp giảm đáng kể khối lượng công việc cho người lao động.

Tiên phong đưa UAV vào những công trình trọng điểm quốc gia

Nếu như sáng kiến ứng dụng AI được ví như một cuộc cách mạng trong quản lý vận hành thì việc đưa UAV vào thi công các công trình điện trọng điểm lại cho thấy tư duy đổi mới mạnh mẽ của người kỹ sư gốc Huế. Tháng 8/2024, khi dự án đường dây 500kV mạch 3 Quảng Trạch - Phố Nối bước vào giai đoạn nước rút, áp lực tiến độ đặt lên vai các đơn vị thi công là vô cùng lớn. Nhiều khoảng cột có chiều dài gần 900 mét, địa hình phức tạp, việc kéo rải dây theo phương pháp truyền thống đòi hỏi rất nhiều nhân lực và thời gian.

Trong hoàn cảnh ấy, anh cùng đồng nghiệp đề xuất sử dụng thiết bị bay không người lái để kéo rải dây mồi. Những chiếc UAV nhỏ bé mang theo sợi dây đầu tiên vượt qua khoảng không rộng hàng trăm mét giữa các vị trí cột điện cao thế. Công việc vốn mất nhiều thời gian được thực hiện nhanh hơn, an toàn hơn và chính xác hơn. Chỉ trong hai ngày 8 và 9/8/2024, giải pháp này đã được áp dụng thành công tại nhiều khoảng cột trên tuyến Quảng Trạch - Quỳnh Lưu. Không lâu sau đó, UAV tiếp tục được sử dụng để hỗ trợ kéo dây cáp quang cho dự án và sau này được triển khai tại công trình đường dây 500kV Lào Cai - Vĩnh Yên. Đằng sau những chuyến bay ấy là dấu ấn của một kỹ sư luôn tìm cách đưa công nghệ đến gần hơn với thực tiễn sản xuất.

Theo anh, điểm khác biệt lớn nhất là chuyển từ kiểm tra thủ công sang kiểm tra dựa trên dữ liệu số. UAV tự động thu thập hình ảnh theo quy trình chuẩn hóa, còn AI hỗ trợ sàng lọc và phát hiện các dấu hiệu bất thường. “Giá trị sáng tạo cốt lõi nằm ở việc xây dựng được một hệ thống đồng bộ từ thu thập dữ liệu, quản lý dữ liệu đến phân tích dữ liệu, giúp nâng cao hiệu quả quản lý vận hành thay vì chỉ ứng dụng riêng lẻ từng công nghệ”, anh chia sẻ.

Kỹ sư Nguyễn Văn Vinh trao đổi về thiết bị không người lái với cán bộ, kĩ sư, người lao động của đơn vị. Ảnh: NVCC.

Trước đó, anh Vinh đã gây tiếng vang trong ngành điện với sáng kiến mang tên “Rồng lửa 2”. Đây là thiết bị bay đặc biệt có khả năng tiếp cận và xử lý các vật thể lạ như diều, bạt, dây nilon mắc trên đường dây điện cao áp - một trong những nguyên nhân tiềm ẩn gây sự cố, ảnh hưởng đến an toàn vận hành hệ thống điện.

Ý tưởng ra đời từ những lần trực tiếp đi kiểm tra đường dây, chứng kiến đồng nghiệp phải huy động nhân lực, phương tiện, thậm chí cắt điện để xử lý những vật thể tưởng chừng rất nhỏ nhưng lại có thể đe dọa sự vận hành của cả tuyến truyền tải. Từ thực tế đó, chàng kỹ sư trẻ đã cùng đồng đội bắt tay vào nghiên cứu, tự học công nghệ điều khiển bay, cải tiến thiết kế và thử nghiệm không ngừng để tạo nên một thiết bị có thể thay thế con người thực hiện những công việc nguy hiểm trên cao.

Anh Phạm Duy Tùng, Tổ phó Tổ Quản lý vận hành đường dây Nam Giang (Truyền tải điện Đà Nẵng, Công ty Truyền tải điện 2), cho biết, trước đây mỗi khi phát hiện dị vật vướng trên đường dây, công nhân phải trực tiếp leo cột để kiểm tra, xác định vị trí và phương án xử lý. Không chỉ mất nhiều thời gian chờ các trạm thực hiện thao tác cắt điện đột xuất, phương pháp này còn tiềm ẩn nhiều rủi ro cho người lao động khi phải tiếp cận gần khu vực có dị vật mắc trên lưới điện. Việc cắt điện để xử lý cũng ảnh hưởng không nhỏ đến công tác vận hành hệ thống. Sự ra đời của sáng kiến “Rồng lửa 2” do anh Nguyễn Văn Vinh nghiên cứu đã tạo nên bước thay đổi lớn.

“Rồng lửa 2” không chỉ giúp rút ngắn thời gian xử lý sự cố từ hàng giờ xuống còn vài phút mà còn mở ra hướng tiếp cận mới trong ứng dụng công nghệ vào ngành truyền tải điện. Công trình nhanh chóng tạo được dấu ấn mạnh mẽ khi vượt qua gần 120 đề tài, sáng kiến trên cả nước để lọt vào Top 10 công trình, sản phẩm xuất sắc tiêu biểu của Giải thưởng “Đổi mới, sáng tạo phát triển Doanh nghiệp lần thứ II năm 2021” do Đoàn TNCS Hồ Chí Minh Khối Doanh nghiệp Trung ương tổ chức.

“Chiến sĩ thi đua” của những sáng kiến không ngừng nghỉ

Nếu những cột điện, đường dây truyền tải là “mạch máu” của hệ thống điện quốc gia thì những sáng kiến của Nguyễn Văn Vinh chính là những giải pháp giúp dòng chảy ấy vận hành an toàn, thông suốt và ngày càng thông minh hơn. Trong căn phòng làm việc chất đầy tài liệu kỹ thuật, mô hình thiết bị bay và những bản vẽ còn dang dở, anh vẫn giữ thói quen ghi lại bất cứ ý tưởng nào nảy ra từ thực tế sản xuất. Với anh, mỗi khó khăn trên công trường, mỗi bất cập trong quá trình vận hành đều có thể trở thành điểm khởi đầu cho một sáng kiến mới.

Bởi vậy, nhìn vào hồ sơ thành tích của Nguyễn Văn Vinh, người ta không chỉ thấy những tấm bằng khen, giấy khen từ Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam, Bộ Tư lệnh Quân khu 5, Bộ Chỉ huy Quân sự TP Đà Nẵng, Tập đoàn Điện lực Việt Nam hay Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia mà còn thấy cả một hành trình lao động sáng tạo bền bỉ kéo dài qua nhiều năm.

Anh Vinh có đến 8 lần đạt danh hiệu Chiến sĩ thi đua cơ sở - đó là 8 lần những nỗ lực đổi mới của anh được ghi nhận nhưng phía sau những con số ấy là hàng trăm đêm nghiên cứu, thử nghiệm và hoàn thiện các giải pháp kỹ thuật.

Những sáng kiến do anh tham gia xây dựng và triển khai không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện mà còn giúp đơn vị tiết kiệm trung bình hơn 300 công lao động mỗi năm, mang lại giá trị làm lợi khoảng 91 tỷ đồng mỗi năm.

Kỹ sư Nguyễn Văn Vinh nhận bằng đổi mới sáng tạo của Đoàn Khối Doanh nghiệp Trung ương năm 2024. Ảnh: NVCC.

Canh giữ tương lai của lưới điện thông minh

Là kỹ sư trực tiếp làm việc trong lĩnh vực truyền tải điện, Nguyễn Văn Vinh cho rằng tinh thần đổi mới, sáng tạo ngày càng trở thành yêu cầu tất yếu đối với người lao động trong thời đại công nghệ số. Điều đó cũng rất phù hợp với phong trào thi đua “Lao động giỏi, năng suất cao, thu nhập tốt” do Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam phát động sau Đại hội XIV Công đoàn Việt Nam, nhằm khơi dậy khát vọng cống hiến và phát huy trí tuệ của đội ngũ công nhân lao động.

Theo anh Vinh, đổi mới sáng tạo không phải là điều gì quá lớn lao hay xa vời mà bắt đầu từ chính những công việc hằng ngày. “Người lao động kỹ thuật cần chủ động học hỏi, không ngừng nâng cao trình độ và sẵn sàng tiếp cận các công nghệ mới. Tuy nhiên, điều quan trọng nhất vẫn là xuất phát từ nhu cầu thực tiễn của sản xuất để tìm ra giải pháp phù hợp. Đổi mới sáng tạo không nhất thiết phải là những công trình nghiên cứu quy mô lớn; chỉ cần tìm được cách làm hiệu quả hơn, an toàn hơn hoặc giúp giảm bớt khối lượng công việc cho người lao động thì đó đã là một sáng kiến có giá trị”, anh Vinh chia sẻ.

Giữa thời đại chuyển đổi số, khi AI đang hiện diện trong ngày càng nhiều lĩnh vực của đời sống, anh vẫn tiếp tục hành trình của mình với những dự định mới. Anh đang cùng các cộng sự nghiên cứu việc tích hợp công nghệ LiDAR vào UAV để xây dựng mô hình 3D hành lang tuyến với độ chính xác cao hơn; đồng thời phát triển các thuật toán AI có khả năng không chỉ phát hiện khiếm khuyết mà còn dự báo nguy cơ sự cố trước khi sự cố xảy ra, đánh giá mức độ rủi ro và hỗ trợ lập kế hoạch kiểm tra, bảo dưỡng. Đó là giấc mơ về một hệ thống vận hành thông minh, nơi máy móc hỗ trợ con người thực hiện những công việc nặng nhọc, nguy hiểm và lặp đi lặp lại; nơi những kỹ sư truyền tải điện có thêm thời gian để tập trung vào các nhiệm vụ đòi hỏi tri thức và kinh nghiệm.

Có lẽ vì thế mà đồng nghiệp thường gọi anh là người “không chịu đứng yên”. Khi một sáng kiến vừa được ứng dụng thành công, anh đã bắt đầu nghĩ tới ý tưởng tiếp theo. Với Nguyễn Văn Vinh, sáng tạo không phải là những khoảnh khắc bùng nổ nhất thời mà là một hành trình bền bỉ, được nuôi dưỡng từ tình yêu nghề và khát vọng đưa công nghệ hiện đại đến gần hơn với những tuyến đường dây truyền tải điện trải dài khắp miền Trung.