電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)調(diào)研電力系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，其安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。電力設(shè)備作為系統(tǒng)的核心組成部分，其健康狀態(tài)直接關(guān)系到電網(wǎng)的可靠性。傳統(tǒng)的人工巡檢模式在面對(duì)日益龐大的電網(wǎng)規(guī)模、復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及惡劣的運(yùn)行環(huán)境時(shí)，已逐漸顯露出效率不高、主觀性強(qiáng)、覆蓋范圍有限以及存在安全風(fēng)險(xiǎn)等短板。在此背景下，電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，旨在通過引入先進(jìn)的傳感、通信、人工智能等技術(shù)，提升巡檢的自動(dòng)化、智能化水平，確保設(shè)備狀態(tài)的精準(zhǔn)掌握與及時(shí)預(yù)警。本調(diào)研將圍繞電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、核心技術(shù)應(yīng)用、面臨的挑戰(zhàn)及未來趨勢(shì)展開探討，以期為行業(yè)同仁提供參考。一、電力設(shè)備智能巡檢核心技術(shù)現(xiàn)狀分析當(dāng)前，電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)正處于快速發(fā)展和應(yīng)用深化階段，多種技術(shù)路徑并行發(fā)展，各有側(cè)重與優(yōu)勢(shì)，共同推動(dòng)巡檢模式的變革。1.1機(jī)器人巡檢技術(shù)機(jī)器人巡檢因其能夠替代人工進(jìn)入高危、高難、高污染環(huán)境作業(yè)，成為智能巡檢領(lǐng)域的重要力量。*輪式與軌道式巡檢機(jī)器人：這類機(jī)器人通常應(yīng)用于變電站、換流站等室內(nèi)外固定場(chǎng)所。它們搭載高清攝像頭、紅外熱像儀、聲音傳感器等多種檢測(cè)裝置，按照預(yù)設(shè)路徑或遙控方式進(jìn)行自主移動(dòng)巡檢。其優(yōu)勢(shì)在于續(xù)航能力較強(qiáng)，檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備外觀、儀表讀數(shù)、溫度、異響等多維度信息的采集。目前，其自主導(dǎo)航精度、障礙物識(shí)別與避障能力、以及在復(fù)雜電磁環(huán)境和惡劣天氣下的適應(yīng)性已得到顯著提升，但在面對(duì)復(fù)雜地形或臨時(shí)障礙物時(shí)，靈活性仍有提升空間。*無人機(jī)巡檢技術(shù)：無人機(jī)憑借其靈活機(jī)動(dòng)、視野開闊的特點(diǎn)，在輸電線路巡檢，特別是跨山越嶺、江河湖海等復(fù)雜地形的線路巡檢中發(fā)揮著不可替代的作用。通過搭載高清變焦相機(jī)、紅外熱像儀、激光雷達(dá)（LiDAR）等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路導(dǎo)地線、絕緣子、桿塔、金具等部件的缺陷檢測(cè)，如斷股、銹蝕、發(fā)熱、鳥巢等。近年來，長(zhǎng)續(xù)航、大載重?zé)o人機(jī)以及多機(jī)協(xié)同巡檢技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，自動(dòng)化巡檢航線規(guī)劃、自主起降、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳與初步分析能力也在不斷增強(qiáng)。1.2機(jī)器視覺與圖像識(shí)別技術(shù)機(jī)器視覺技術(shù)是智能巡檢的“眼睛”，廣泛應(yīng)用于各類設(shè)備的外觀缺陷檢測(cè)、表計(jì)讀數(shù)識(shí)別、狀態(tài)指示判斷等。通過高清圖像采集，結(jié)合深度學(xué)習(xí)、模式識(shí)別等算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備異常狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別與報(bào)警。例如，在變電站中，可用于識(shí)別斷路器分合閘狀態(tài)、隔離開關(guān)位置、絕緣子破損、套管油污、表計(jì)指針讀數(shù)等；在輸電線路中，可輔助識(shí)別導(dǎo)線斷股、異物纏繞、絕緣子自爆等。該技術(shù)的關(guān)鍵在于算法模型的準(zhǔn)確性、魯棒性以及對(duì)復(fù)雜背景、光照變化、不同設(shè)備型號(hào)的適應(yīng)性。目前，針對(duì)特定場(chǎng)景和設(shè)備類型的識(shí)別準(zhǔn)確率已達(dá)到較高水平，但在通用化、小樣本學(xué)習(xí)以及復(fù)雜缺陷的精細(xì)識(shí)別方面仍需持續(xù)攻關(guān)。1.3傳感器與在線監(jiān)測(cè)技術(shù)除了移動(dòng)巡檢手段，固定安裝的各類傳感器構(gòu)成了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的另一道防線。*內(nèi)置傳感器：部分新型電力設(shè)備在出廠時(shí)即內(nèi)置了溫度、濕度、局放、機(jī)械特性等傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部狀態(tài)。*外置傳感器：對(duì)于存量設(shè)備，可通過加裝紅外溫度傳感器、超聲波傳感器、SF6氣體泄漏傳感器、光纖傳感器等，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備關(guān)鍵部位運(yùn)行參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)。*物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)：通過各類智能傳感器的部署，結(jié)合低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量分散設(shè)備狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、連續(xù)采集，為設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估和壽命預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐。這類技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、不間斷監(jiān)測(cè)，及時(shí)捕捉設(shè)備的早期潛伏性故障征兆，但傳感器的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、以及海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理是其面臨的主要挑戰(zhàn)。1.4機(jī)器人與機(jī)器視覺的融合應(yīng)用在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)器人巡檢平臺(tái)（輪式、軌道式、無人機(jī)）往往作為機(jī)器視覺系統(tǒng)的搭載載體，二者深度融合，形成“移動(dòng)平臺(tái)+視覺檢測(cè)”的一體化解決方案。機(jī)器人提供靈活的移動(dòng)能力，將視覺傳感器帶到最佳觀測(cè)位置，而機(jī)器視覺算法則對(duì)采集到的圖像進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)缺陷的自動(dòng)識(shí)別。這種融合模式極大地?cái)U(kuò)展了機(jī)器視覺的應(yīng)用范圍和檢測(cè)效能。二、電力設(shè)備智能巡檢面臨的挑戰(zhàn)與瓶頸盡管智能巡檢技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在實(shí)際推廣應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)：1.數(shù)據(jù)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化難題：不同廠家、不同型號(hào)的巡檢設(shè)備采集的數(shù)據(jù)格式、精度、標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致數(shù)據(jù)共享困難，難以形成統(tǒng)一的分析研判平臺(tái)。圖像數(shù)據(jù)易受光照、天氣、角度等因素影響，質(zhì)量參差不齊，增加了算法識(shí)別難度。2.算法魯棒性與泛化能力不足：現(xiàn)有算法多在特定場(chǎng)景、特定數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練優(yōu)化，面對(duì)復(fù)雜多變的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境（如惡劣天氣、復(fù)雜背景、新型號(hào)設(shè)備、罕見缺陷）時(shí)，識(shí)別準(zhǔn)確率和可靠性往往大幅下降。小樣本、零樣本學(xué)習(xí)能力有待加強(qiáng)。3.多源數(shù)據(jù)融合與智能決策水平不高：巡檢過程中產(chǎn)生的圖像、視頻、紅外、聲音、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等多模態(tài)信息如何有效融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的全面、精準(zhǔn)評(píng)估，并輔助運(yùn)維人員做出最優(yōu)決策，仍是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。當(dāng)前融合分析多停留在數(shù)據(jù)層面的簡(jiǎn)單疊加，缺乏深度的知識(shí)挖掘和因果推理。4.成本與效益平衡問題：智能巡檢系統(tǒng)（尤其是機(jī)器人、無人機(jī)）的初始投入和后續(xù)運(yùn)維成本相對(duì)較高。對(duì)于一些設(shè)備數(shù)量較少、環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，其投入產(chǎn)出比可能不盡如人意，影響了推廣速度。5.人機(jī)協(xié)同與運(yùn)維模式轉(zhuǎn)變：智能巡檢技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是技術(shù)的更新，更需要運(yùn)維管理模式、人員技能結(jié)構(gòu)的相應(yīng)調(diào)整。如何實(shí)現(xiàn)“機(jī)器負(fù)責(zé)巡檢，人負(fù)責(zé)決策”的高效人機(jī)協(xié)同模式，以及培養(yǎng)既懂電力業(yè)務(wù)又掌握智能技術(shù)的復(fù)合型人才，是各電力企業(yè)面臨的共同課題。6.安全性與可靠性考量：巡檢機(jī)器人、無人機(jī)等在電力生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)作業(yè)，其自身的運(yùn)行安全（如防碰撞、防墜機(jī)）以及對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的安全（如電磁干擾）必須得到充分保障。數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、隱私保護(hù)也不容忽視。三、發(fā)展趨勢(shì)與展望展望未來，電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)將朝著更智能、更高效、更可靠、更深度融合的方向發(fā)展：1.巡檢機(jī)器人的智能化與多功能化：機(jī)器人將具備更強(qiáng)的自主導(dǎo)航與環(huán)境適應(yīng)能力，如基于SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）的未知環(huán)境探索、更精準(zhǔn)的自主避障。同時(shí)，將集成更多種檢測(cè)手段，如氣體檢測(cè)、局放檢測(cè)、激光雷達(dá)三維建模等，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)器人多能”。小型化、輕量化、模塊化設(shè)計(jì)也將成為趨勢(shì)。2.AI算法的持續(xù)突破與深度應(yīng)用：深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等AI技術(shù)將在圖像識(shí)別、缺陷分類、故障預(yù)測(cè)、趨勢(shì)分析等方面發(fā)揮更大作用。算法的泛化能力、魯棒性、實(shí)時(shí)性將進(jìn)一步提升，能夠處理更復(fù)雜的場(chǎng)景和更細(xì)微的缺陷?；跀?shù)字孿生的虛擬巡檢與物理巡檢相結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的精準(zhǔn)管理。3.多技術(shù)融合與一體化平臺(tái)建設(shè)：未來的智能巡檢不再是單一技術(shù)的應(yīng)用，而是機(jī)器人巡檢、無人機(jī)巡檢、固定在線監(jiān)測(cè)、人工巡檢等多種手段的有機(jī)結(jié)合。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺(tái)和AI分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的匯聚、清洗、融合與深度分析，構(gòu)建全面的設(shè)備狀態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)，為設(shè)備健康度評(píng)估、故障預(yù)警、壽命預(yù)測(cè)和智能運(yùn)維決策提供強(qiáng)大支撐。4.邊緣計(jì)算與云計(jì)算協(xié)同：在巡檢前端部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)預(yù)處理和快速響應(yīng)；后端利用云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、模型訓(xùn)練和知識(shí)沉淀，形成“邊緣實(shí)時(shí)處理+云端深度優(yōu)化”的協(xié)同架構(gòu)，提升整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率和智能化水平。5.標(biāo)準(zhǔn)化與輕量化發(fā)展：推動(dòng)智能巡檢設(shè)備接口、數(shù)據(jù)格式、通信協(xié)議、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化，將降低系統(tǒng)集成難度和運(yùn)維成本。同時(shí)，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，開發(fā)低成本、易部署、易維護(hù)的輕量化智能巡檢解決方案，以適應(yīng)更廣泛的需求。6.無人值守或少人值守變電站/換流站的加速推進(jìn)：隨著智能巡檢技術(shù)的成熟和成本的降低，結(jié)合遠(yuǎn)程集控中心的建設(shè)，變電站/換流站的無人值守或少人值守將成為主流趨勢(shì)，大幅提升運(yùn)維效率，降低人工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。四、結(jié)論電力設(shè)備智能巡檢技術(shù)是電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高運(yùn)維效率、降低運(yùn)營(yíng)成本具有不可估量的價(jià)值。盡管當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用