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源码交付,电网集控变电站空天地一体化智慧巡检解决方案,涵盖无人机、四足机器狗、轨道机器人,视频AI算法识别

源码交付,电网集控变电站空天地一体化智慧巡检解决方案,涵盖无人机、四足机器狗、轨道机器人,视频AI算法识别
机器狗、无人机、视频 AI算法监控

众所周知,变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能的核心枢纽,其设备安全直接关系电网供电可靠性。随着"双碳"目标与新型电力系统建设推进,电网正从刚性供电转向柔性调度,从分散控制走向区域集中控制,无人值守变电站以机器狗、轨道机器人、轮式机器人、无人机与视频 AI算法为核心感知载体,融合设备监控、环境监测、安防消防与一键联动,构建"感知—研判—预警—处置"全链路闭环的无人化智慧变电站。

随着设备增加,区域集控变电站传统人工巡检面临诸多痛点

  • 人工依赖强:变电站运行巡视获取的信息 95% 以上来源于目视观察,巡检质量取决于人员经验与状态

  • 效率与频次不足:设备多、点位密,人工例行巡视耗时长,难以做到高频次全覆盖

  • 盲区与高风险并存:设备底部、构架缝隙、GIS 室内等区域人工难以抵达,带电区作业安全风险高

  • 数据割裂:视频、消防、环境、机器人各系统独立运行,缺乏统一平台与跨系统联动

智慧巡检能力

变电站智能巡检将原本独立运行的几十类子系统整合到一个巡检平台,覆盖设备监控、环境监控、安防与智能巡检,实现数据统一接入与跨系统联动

设备监控以"温度 + 图像 + 局放"多维感知设备健康状态

红外测温,仪表读数、油位、油压自动抄录,声纹特高频在线感知实现局部放电监测,渗漏油、裂纹、异物搭接等外观缺陷识别,压力与气压监测,开关位置、压板状态辨识,红外成像结合负荷电流可定性发热缺陷,很多隐患在停电检修前就被提前抓出。

环境监控守护站区"看不见的风险":气体、温湿度、水位

温湿度、烟感、气体浓度等超限报警,电缆沟、集水井水浸实时监测,通风、空调、照明、排水自动联动,气压异常联动保障人员生命安全

安防消防与联动,周界、门禁、视频与消防一体化协同

视频监控与预置位轮巡,周界报警、电子围栏、门禁记录;人员行为AI视频算法识别,火灾报警联动,设备跳闸自动弹出对应间隔视频,一键顺控图像双确认

空天地智能巡检:无人机,机器狗,机器人全覆盖

多形态智能装备各司其职,构建"轨道—地面—复杂地形—高空"立体巡检网络:四足机器狗实现复杂地形与盲区攻坚,轨道机器人负责室内毫米级精细巡检,轮式机器人负责大面积高频例行巡视,无人机巡检金具、绝缘子等高空目标

技术架构

安全分区部署

辅控平台部署于生产控制大区安全Ⅱ区("只看不控");视频存储、智能巡视等大容量业务部署安全Ⅳ区,经正向隔离装置与Ⅱ区交互,满足 36 号文防护要求。

三条运行流线

数据流:设备 → 站端 → 集控平台 → 决策系统;控制流:调度 → 集控 → 顺控引擎 → 站端执行;安全流:边界防护 → 入侵检测 → 主机防护 → 审计溯源。

主辅协同

辅控接收 SCADA 故障跳闸信息触发视频联动,但不反向控制一次设备——这是生产控制网络安全的重要原则,也是"主辅融合"的边界。

核心优势

巡检效率数量级提升4倍

灵绍特高压绍兴站立体巡检将全站巡视周期压缩至 30 分钟,效率提升近 4 倍;南网贵州 160 座变电站全域巡视仅需 2 小时。

现场作业大幅减少

机器人代替人员进入带电设备区,减少现场作业 12 万人次,人员进入高压区域总时长显著下降,作业安全水平提升。

缺陷识别更准更稳

云端 AI 变电智巡系统经 4 轮算法迭代,外观缺陷检出率较站端模型提升 36%,误报率下降 49%。

巡视点位全域覆盖95%

多形态机器人协同可覆盖全站 95% 以上巡视点位,设备底部、构架缝隙等人眼难以抵达区域均能完成测温与外观采集。

巡检全程数据100%可追溯

巡检数据全程留存、可追溯,异常自动转入缺陷流程,同类型缺陷可对比分析、趋势研判,经验沉淀为数据资产。

支撑7×24无人值守

例行巡视以机器人为主、人工复查为辅,为无人值守与一键顺控提供"双确认"支撑,运维模式从人工值守转向智能运维。

应用案例

四足机器狗填补 GIS 盲区 + 云端 AI 智巡 国网江苏电力研发的云端 AI 变电智巡系统在全省 100 余座变电站完成标准化配置,累计回流 1.69 万余个样本、完成 4 轮算法迭代。四足智能巡检机器人首次采集到 500kV GIS 设备盆式绝缘子红外测温数据,在苏州、镇江变电站及无锡电缆隧道累计完成巡检任务 150 余次、里程 35.79 千米,数据全程可追溯。

无人机 + 轮式 + 四足组成常态化 AI 巡检队伍 在交流滤波场、GIS 室等区域,无人机、轮式巡检车与四足机器狗组成立体巡检体系,覆盖全站 95% 以上巡视点位,设备底部、构架缝隙等区域均能完成红外测温、表计读取与外观缺陷采集,整套巡检流程压缩至 30 分钟即可完成。

四足 + 轨道 + 轮式三类机器人组队上岗 城厢(鲲鹏)风电场升压站部署 2 台轨道机器人、1 台轮式机器人与 1 台四足机器狗,构成覆盖"轨道、地面、复杂地形"的三维巡检格局:轨道机器人位置精度达毫米级、全天候监测室内设备;机器狗搭载热成像双光谱云台与工业声学成像仪,具备热成像、可见光、声纹识别三大功能,深入狭窄高危区域补盲。

智能改造驱动运维效率整体提升 4倍 南方电网贵州铜仁供电局智能系统可自主规划巡检路径,同步回传红外与可见光画面,自动识别设备异常并生成预警报告。数据显示,160 座变电站全域巡视仅需 2 小时,减少现场作业 12 万人次,整体效率提升 400%,实现了从人工主导向智能主导的跨越。

写在最后

四足机器狗的运动控制、云台自稳定、载荷减振持续升级,机械臂协同控制与精细作业成为攻关方向:机器不仅发现问题,还将具备现场处置能力,实现"感知—决策—执行"一体化闭环。

基于AI大模型和专业小模型异构融合已能区分油渍、阴影与真实渗漏,实现从基于像素的机械比对到基于语义的智能理解的跃迁;员工经验可通过智能体平台转化为可复用能力。

未来,融合无人机巡检、卫星遥感监测与地面智能传感、视频监控,打破监测壁垒,推动特高压运检从被动处置向主动防控跨越,形成空天地立体协同的智能运检体系。


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