2021年7月，国家能源局举行新闻发布会对2021年上半年我国能源经济形势情况进行了总结与回顾。上半年能源消费增长快速、能源供需总体处于紧平衡状态。用户对电力系统可靠性的要求越来越高，保障电网的安全与稳定成为重要课题。2003至2019年间，我国发电装机总量翻涨四倍，电网规模不断提升，线路复杂度也在迅速增加，电网巡检工作面临前所未有的挑战。不断增长的电网设备数量令传统人工巡检作业的问题日益凸显。伴随着智能化转型的浪潮，电网行业迎来了新的机遇，借助人工智能、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术，巡检作业正在经历着智能化改造。

目前电力巡检机器人已应用于输电线、配电站、变电站等巡检场景，根据头豹研究院数据，预计到2023年，国内电力巡检机器人市场规模或将突破50亿元，出现在越来越多的巡检作业场景中。

▍初级模式——室内配电站巡检

现阶段，室内环境是电力巡检机器人普及应用最多的场景。以配电室为例，在电力系统中，配电室是带有低压配电系统、能够汇集配电站输送过来的电能并输送给用户的小室，内部环境相对简单固定，对机器人的技术要求相对简单，因此是巡检机器人落地应用最快的场景。

在配电室的日常巡检工作中，巡检人员多依靠感官检查配电室内的电气设备与环境状况，不同巡检人员的感受难以量化统一，配电室内的安全隐患或者故障问题容易因为个体感官差异被忽视从而造成损失，巡检机器人的推广使用为室内巡检作业带来了质量与效益的双重提升。

在配电室场景最常应用的是挂轨式巡检机器人，挂轨式巡检机器人通常包括机器人本体与导轨两部分。平移机构、控制平台、升降机构、云台等部件安装于机器人本体，本体挂于导轨之上，并根据室内设备的摆放情况布置导轨。

挂轨式机器人的导轨上布置有条形码与滑触线，工作人员事先将配电室内所有测量点对应的条形码信息以及在该测量点智能云台需要下降的距离信息输入到控制模块，当巡检机器人工作的时候，条形码读取器会将读取到的位置信息发送给控制模块，控制模块将读取到的位置信息与预存的测量点位置进行比较，当读取的位置值小于测量点位置值时，控制平移电机正转，机器人本体进行右移达到测量点。当读取位置值大于测量点位置值时，控制平移电机反转，机器人本体左移。

到达测量点后，机器人的控制模块会根据预存信息掌握智能云台需要下降的距离从而控制升降电机转动，根据需要下降的距离控制升降电机转动的圈数，从而使得智能云台到达仪表的位置。由终端控制室控制着智能云台的水平转动角度与摄像模块的上下转动角度，最终通过红外相机或者可见光相机拍摄仪表，并将图片传送到计算机内进行数据读取分析，并记录数值，完成整个巡检过程。

▍中级模式——开放环境变电站巡检

室外环境与封闭的配电室环境截然不同，巡检机器人采取不同的巡检思路。对于在室外环境工作的巡检机器人而言，导航能力是其开展巡检工作的基础。室外巡检机器人导航技术主要分为三种：在地面上铺设磁条（金属线），在金属线上加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现导航。第二种是激光雷达导航，向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，做适当处理后，获得距离、方位等与目标的有关信息。第三种是视觉导航，通过摄影，将地形、标志等特征作为导航数据，拿当前地形、标志与导航数据进行比较，从而确定当前位置。这三种导航能力的难度依次递增，当前应用最多的导航方式为激光导航。变电站可根据实际需要，对机器人的功能进行拓展，对变电站检测点的温度、液位、设备外观等状态进行监测。

鹏城变电站是南方电网深圳供电局的新一代5G智能变电站，是滇西北直流工程落地后将电能送至深圳的重要枢纽变电站，智能巡检机器人在这里发挥了显著成效。以往大量的设备巡视、操作等工作都需要人工现场完成，工作负担沉重。投入巡检机器人后，巡检机器人可以沿着预定巡检轨道，扫描检测点，对设备上的开关、压板、指示灯、仪表等进行识别和读数，并上传数据，耗时低至1毫秒，巡检效率大幅提升。

以巡视记录主变压器的套管油位为例，油位距离地面10米，直径却不到5厘米，人工要用望远镜观测很久才能看清，在使用搭载37倍光学变焦功能的4K高清摄像头后，巡检机器人可轻松将套管油位和红外热成像图谱记录下来，并由系统自动生成报告，省去了人工攀爬铁塔的步骤。

▍高级模式——高空输电线路巡检

输电线路巡检也是电力系统巡检工作中的重头戏。输电线路分布点多、面积广，绝大部分远离城镇，所处地形复杂，电力线及杆塔长期暴露在野外，在持续受到机械张力、电气闪络、材料老化的影响下，容易产生断股、磨损腐蚀等等损伤。

在几十米高输电线路之上，由人工完成巡检工作的方式危险系数很高，如今无人机巡检已逐渐应用于输电线路巡检作业中，为输电线路巡检提供了更加有保障的巡检作业方式。

无人机搭载的高清摄像头可对输电线路的表面破损异常拍照，并将图像信息存储到上位机，算法系统可将线路设备的缺陷类型进行分类。无人机还可通过搭载的红外线与紫外线摄像装备对图像热源辨别线路中的连接器、绝缘子与夹具存在的问题。

在早前南方电网机巡中心发布的一组数据中显示，借助大疆无人机及大疆智图软件，广东电网已建立了6.8万公里的数字化通道，积累了23万张照片的元件库、5万张照片的缺陷库，对绝缘子等9类元件和13类典型缺陷的识别率可达90%以上。预计到2023年，南方电网将实现全网输电线路的无人机自动巡检全覆盖及缺陷智能识别。

▍巡检发现问题，带电作业解决问题

无人机识别缺陷故障点是第一步，立即抵达故障点展开抢修是第二步。为了保证供电的可靠性减少停电的时间，工作人员往往选择配网带电作业，与高风险同行。2020年9月，国机智能的机器人中标了南方电网广州供电局的“配网带电作业机器人研发及示范应用”项目，中标的配网带电作业机器人能够替代人工，直接与配网高压线接触，减轻工作人员的劳动强度，减少在危险系数高的环境下人员的直接参与。

该配网带电作业机器人将主从操作模式的液压机械臂与绝缘斗臂车集成，操作工人在地面安全环境中借助视觉或力觉感知系统，通过操控地面端的主手来控制高空作业端的从手运动作业，可完成带电拆接火、带电加装故障指示器、带电清除飘挂物等作业。作业端配有多种专用的带电作业工具，可以根据不同的作业任务更换相应的作业工具。

关注“雷克智能”公众号后不要忘记星标

我们还在搜狐新闻、腾讯新闻、网易新闻、今日头条、天天快报、一点资讯、雪球财经、凤凰新闻……