智易时代变电站与换流站智能巡检解决方案

2026/07/02 分类:应用场景智能巡检 1468 0

智易时代变电站与换流站智能巡检解决方案

一、方案背景

传统人工巡检模式存在作业强度大、环境风险高、检测标准不统一、缺陷漏检率高的痛点，已难以满足高压电网、特高压换流站无人值守、少人值守的发展需求。随着人工智能、机器人技术与传感技术的成熟应用，多品类智能巡检机器人的协同部署，可实现变电站、换流站全场景、全时段的自动化巡检，大幅提升设备缺陷发现效率，降低运维人员劳动强度与作业风险，保障电网核心设备的安全稳定运行。本方案针对变电站与换流站不同场景特性，匹配对应机器人巡检方案，明确功能定位与巡检标准，构建空地一体、覆盖全域的智能巡检体系。

变电站

二、变电站智能巡检方案

变电站设备分布涵盖室外开阔高压场地、室内封闭配电室、地下电缆隧道与非结构化狭窄区域，需根据不同场景地形特征、设备类型部署对应类型的巡检机器人，实现分层分区覆盖。

（一）轮式巡检机器人（室外开阔区域）

轮式巡检机器人主要部署于220kV及以上电压等级的室外高压场地，适配开阔平整的作业地形，具备自主导航避障、全自动化作业能力，核心功能与巡检内容如下：

红外测温：自动规划巡检路径，对主变压器、断路器、隔离开关、母线接头、电流电压互感器等核心发热部位进行逐点扫描测温，系统预设温差阈值，当检测部位与同工况同类设备温差＞5℃时，自动触发异常报警，并生成温度曲线存档。
表计读数识别：通过高清可见光相机采集仪表图像，依托AI图像识别算法读取电流、电压、主变油位、SF6气压等各类仪表数值，识别误差控制在5%以内，替代人工完成读数记录，实现数据自动存档与趋势分析。
设备外观异常识别：通过AI视觉算法自动识别设备外观缺陷，包括套管裂纹、设备本体渗漏油、绝缘子放电痕迹、金具锈蚀变形等异常，发现缺陷自动拍照标记位置。
局部放电检测：机器人搭载特高频局部放电传感器，可沿巡检路径对高压设备进行不间断局放检测，准确定位电晕放电、悬浮放电等异常放电源，提前发现设备绝缘缺陷。

（二）挂轨式巡检机器人（室内固定场景）

挂轨式巡检机器人依托预制固定轨道部署，适配室内配电室、控制室、换流站管廊等线性场景，可沿预设轨道连续自动开展巡检，核心巡检内容如下：

开关柜状态监测：读取开关柜内集成的温湿度数据、面板电流显示数值，通过视觉识别检测开关柜柜门是否处于关闭状态，发现柜门未关、温湿度超阈值及时报警。
电缆夹层巡视：对电缆夹层内的电缆接头进行红外测温，识别电缆绝缘层老化、破损缺陷，同时监测夹层环境是否存在积水、遗留施工工具等异物异常。
消防与安防联动：机器人接入站内消防告警系统，当站点触发烟雾报警时，可自动沿轨道快速行进至告警区域，上传现场实时视频画面，辅助运维人员快速确认警情，提升应急响应效率。

（三）轮足式机器人（非结构化地形场景）

轮足式机器人具备强越障能力，可适配楼梯间、不平坦地面、设备密集狭窄空间等非结构化地形，解决传统轮式机器人通行受限的问题，核心巡检内容如下：

地下电缆隧道巡检：进入电缆隧道开展常态化巡检，完成电缆接头红外测温与局部放电检测，自动识别电缆本体过热、绝缘破损等异常缺陷。
狭窄空间深入检查：可进入轮式机器人无法到达的设备底部、墙角间隙等狭窄区域，完成设备底部渗漏油、附件松动等隐蔽缺陷检查，消除巡检盲区。
多模态数据融合采集：融合可见光视觉、红外热成像、声纹传感多模态数据，通过多特征融合算法提升缺陷识别准确率，降低单一检测方式的漏检概率。

（四）智能驱离型机器人（全域安防巡检）

智能驱离型机器人在完成常规设备巡检的基础上，集成动物驱离与异物预警功能，解决变电站内小动物入侵引发设备短路的风险，核心功能如下：

常规设备状态监测：完成对应责任区域内的设备红外测温、表计读取、外观检查等基础巡检任务，满足常规运维需求。
动物入侵识别与自动驱离：通过AI视觉识别鸟类、蛇、鼠等入侵站内的小动物，自动启动激光威慑、超声波驱离、高分贝汽笛警示等分层驱离手段，将小动物驱逐出设备区域，避免引发设备故障。
异物入侵预警：自动识别挂落于母线、设备上的风筝、塑料袋等漂浮异物，及时触发预警通知运维人员处置，避免异物引发短路跳闸事故。

变电站巡检

三、换流站智能巡检方案

换流站作为特高压直流输电的核心节点，设备类型多、场景复杂度高，包含室外直流场、室内阀厅、地下管廊、高空输电线路等多类场景，需采用复合部署与协同巡检模式满足巡检需求。

（一）轮式+挂轨复合部署方案

根据换流站室内外不同场景特性，采用轮式与挂轨机器人组合部署，实现全域覆盖：

室外直流场区域：部署轮式巡检机器人，完成平波电抗器、避雷器、直流隔离开关等室外设备的常态化巡检，开展红外测温、外观检查、阀值报警等标准化作业。
室内阀厅、控制室、管廊区域：部署挂轨式巡检机器人，沿预设轨道实现连续稳定监测，对阀厅设备温度、控制屏参数、管廊环境状态进行不间断巡检，保障核心控制区域设备稳定运行。

（二）四足机器人（复杂地形精密检测）

四足机器人具备优异的越障与地形适应能力，可用于阀厅周边、冷却系统管道区等地形复杂区域，辅助开展精密检测作业，核心任务包括：

换流变压器油色谱数据辅助核查：通过红外热成像与可见光图像联动检测，结合油色谱在线监测数据，辅助判断换流变压器内部潜伏性过热、放电故障，提升故障预判准确性。
冷却系统巡检：对换流阀冷却系统的油泵、风扇进行运行状态检查，通过视觉识别确认管道阀门开闭状态正确，通过声纹检测判断油泵风机是否存在异常振动异响，保障冷却系统正常运行。
阀厅密封性检查：监测阀厅空调除湿系统的运行参数，实时采集阀厅内部环境湿度，确保湿度控制在40%-55%的标准范围内，避免湿度过高引发设备绝缘故障。

（三）无人机+机器人空地协同巡检

采用无人机与地面机器人协同作业模式，构建“广域快巡+重点精检”的立体巡检体系，适配换流站输电线路与应急场景需求：

换流站出线输电线路巡视：依托无人机开展高空线路巡检，替代巡线工攀爬高塔、穿越复杂地形，高效排查铁塔金具、绝缘子、线路本体的缺陷，降低高空作业风险。
应急场景快速勘察：在汛期、山林火情、覆冰冰雪等应急场景下，无人机可快速抵近事故区域开展勘察，快速掌握现场整体情况，为运维人员制定应急方案提供依据，避免人员盲目进入危险区域。
地面机器人精准复检：无人机完成广域排查发现异常点位后，由地面机器人对异常点位开展近距离精准检测，确认缺陷类型与严重程度，形成完整的巡检闭环。

换流站巡检

四、方案优势

对比维度	传统人工巡检	本方案智能巡检
作业效率	单站巡检耗时数小时，依赖人工记录，数据整理效率低	全自动化作业，巡检耗时缩短70%以上，数据自动存档分析
缺陷识别	受人员经验、环境影响，漏检率较高	标准化检测算法，缺陷识别准确率稳定，漏检率大幅降低
作业风险	运维人员需进入高压区域、高空、地下隧道等危险环境	机器人替代人工作业，仅需远程监控，大幅降低作业安全风险
场景覆盖	狭窄区域、高空区域存在巡检盲区	多机器人协同，覆盖室外、室内、地下、高空全场景，消除巡检盲区
应急响应	应急场景人员到位慢，难以快速掌握全局情况	无人机快速响应，机器人自动前往警情，第一时间回传现场数据