根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》，2025年我國110kV及以上變電站共上報(bào)設(shè)備缺陷12.7萬項(xiàng)，其中過熱性缺陷占比達(dá)42.7%，是引發(fā)停電事故的首要誘因；配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)因接頭過熱、設(shè)備過載引發(fā)的故障占全年配網(wǎng)故障總量的38.2%，傳統(tǒng)人工巡檢的漏檢率超過22%，無法滿足高可靠性供電的要求【1】。隨著智能巡檢技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用，電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同作業(yè)逐漸成為破解過熱缺陷識(shí)別效率低、漏檢率高問題的核心技術(shù)路徑，可廣泛適配變電站、配電網(wǎng)等多場(chǎng)景巡檢需求，為新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。

一、行業(yè)背景與市場(chǎng)需求

電力系統(tǒng)巡檢是保障設(shè)備健康運(yùn)行、降低故障發(fā)生率的核心運(yùn)維環(huán)節(jié)，近年來隨著電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張，傳統(tǒng)運(yùn)維模式的供需矛盾進(jìn)一步凸顯。*能源局2025年發(fā)布的《電力設(shè)備安全隱患專項(xiàng)整治行動(dòng)方案》顯示，我國110kV及以上變電站總量已達(dá)3.7萬座，10kV配變臺(tái)區(qū)總量突破5200萬個(gè)，運(yùn)維人員總量?jī)H較2020年增長(zhǎng)8.2%，人均巡檢負(fù)荷提升47%，依賴人工的傳統(tǒng)巡檢模式已難以為繼。

在此背景下，智能巡檢裝備的部署速率持續(xù)加快，但單一裝備的能力短板逐漸暴露：固定式紅外熱像儀僅能覆蓋固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，無法實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備的無盲區(qū)測(cè)溫；電力巡檢機(jī)器人搭載的紅外模塊受成本、體積限制，測(cè)溫精度普遍低于固定式設(shè)備，且單臺(tái)機(jī)器人的巡檢周期較長(zhǎng)，無法實(shí)現(xiàn)異常溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。兩類裝備獨(dú)立運(yùn)行的模式下，站級(jí)過熱缺陷的平均識(shí)別準(zhǔn)確率僅為73.4%，誤判率達(dá)18.5%，無法滿足無人值守變電站的運(yùn)維要求。

中國電力科學(xué)研究院測(cè)算數(shù)據(jù)顯示，2026年我國電力智能巡檢市場(chǎng)規(guī)模將突破470億元，其中協(xié)同類巡檢方案的市場(chǎng)占比將從2025年的7.2%提升至21.8%，變電站、配電網(wǎng)場(chǎng)景的協(xié)同改造需求合計(jì)超過120億元，成為電力智能巡檢領(lǐng)域的核心增長(zhǎng)賽道。

二、核心技術(shù)原理與概念解析

電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同作業(yè)，核心是實(shí)現(xiàn)三類技術(shù)能力的融合應(yīng)用，其技術(shù)原理可從設(shè)備層、協(xié)同層、應(yīng)用層三個(gè)維度解析。

設(shè)備層方面，電力巡檢機(jī)器人是指搭載多類傳感模塊，可自主完成電力設(shè)施外觀、溫度、局放等參數(shù)采集的移動(dòng)式智能巡檢設(shè)備，符合《變電站巡檢機(jī)器人技術(shù)規(guī)范》（DL/T 1866-2018）要求，定位精度優(yōu)于±5cm，防護(hù)等級(jí)不低于IP55，可適應(yīng)-25℃~55℃的室外運(yùn)行環(huán)境【2】。紅外熱像儀是利用紅外輻射測(cè)溫原理，將設(shè)備表面溫度分布轉(zhuǎn)化為可視圖像的檢測(cè)設(shè)備，其中固定式紅外熱像儀測(cè)溫精度優(yōu)于±2℃或讀數(shù)的±2%（取大者），符合《工業(yè)檢測(cè)型紅外熱像儀》（GB/T 19870-2018）的技術(shù)要求，可實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備溫度的24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)【3】。

協(xié)同層方面，兩類裝備的協(xié)同可分為三個(gè)層級(jí)：第一是調(diào)度協(xié)同，通過統(tǒng)一的任務(wù)調(diào)度體系，實(shí)現(xiàn)固定式紅外熱像儀的實(shí)時(shí)告警與電力巡檢機(jī)器人的精細(xì)化核查聯(lián)動(dòng)，固定式紅外發(fā)現(xiàn)異常溫度點(diǎn)后自動(dòng)生成巡檢任務(wù)，調(diào)度機(jī)器人前往目標(biāo)點(diǎn)位開展復(fù)測(cè)；第二是數(shù)據(jù)協(xié)同，將紅外熱像數(shù)據(jù)與機(jī)器人采集的可見光、局放、超聲等數(shù)據(jù)進(jìn)行空間坐標(biāo)匹配與時(shí)間戳對(duì)齊，形成多源異構(gòu)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)集；第三是分析協(xié)同，基于融合數(shù)據(jù)集開展缺陷交叉驗(yàn)證，通過溫度數(shù)據(jù)與外觀缺陷、局放信號(hào)的關(guān)聯(lián)分析，精準(zhǔn)判定缺陷等級(jí)與故障類型。

應(yīng)用層方面，協(xié)同作業(yè)的輸出成果可直接對(duì)接電力設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)，自動(dòng)生成缺陷處置工單，實(shí)現(xiàn)“監(jiān)測(cè)-告警-核查-處置”的智能巡檢閉環(huán)，替代傳統(tǒng)人工核查、手動(dòng)錄單的工作流程。

三、行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

截至2025年底，我國110kV及以上變電站的電力巡檢機(jī)器人滲透率達(dá)61.3%，固定式紅外熱像儀部署率達(dá)74.2%，配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的固定式紅外熱像儀部署率達(dá)19.7%，智能巡檢裝備的存量基礎(chǔ)已較為完善【4】。但當(dāng)前90%以上的在運(yùn)裝備采用獨(dú)立運(yùn)行模式，未實(shí)現(xiàn)協(xié)同聯(lián)動(dòng)，存在三類核心問題。

第一是監(jiān)測(cè)盲區(qū)覆蓋不足，固定式紅外熱像儀主要部署在主變、高壓開關(guān)柜等核心設(shè)備區(qū)域，對(duì)穿墻套管、母線接頭、站區(qū)邊緣隔離開關(guān)等點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)覆蓋率不足35%，上述區(qū)域的過熱缺陷占全站過熱缺陷總量的41.2%，僅依靠固定式設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)全覆蓋監(jiān)測(cè)。第二是缺陷誤判率較高，單一紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)無法區(qū)分陽光直射、環(huán)境高溫、設(shè)備正常負(fù)載發(fā)熱與故障過熱，某省級(jí)電網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2025年固定式紅外熱像儀上報(bào)的異常告警中，誤報(bào)占比達(dá)62.7%，大幅增加了運(yùn)維人員的核查工作量。第三是運(yùn)維效率偏低，兩類裝備的獨(dú)立運(yùn)行需要運(yùn)維人員分別登錄兩套系統(tǒng)查看告警信息、核對(duì)數(shù)據(jù)，缺陷處置的平均響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)達(dá)47分鐘，無法滿足故障快速處置的要求。

當(dāng)前協(xié)同作業(yè)的應(yīng)用推廣已進(jìn)入政策引導(dǎo)期，*電網(wǎng)《2026-2028年智能電網(wǎng)建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》明確要求，新建110kV及以上變電站的智能巡檢裝備協(xié)同覆蓋率需達(dá)到*，在運(yùn)站改造完成率不低于80%；南方電網(wǎng)《數(shù)字配電網(wǎng)建設(shè)導(dǎo)則（2025版）》也將多裝備協(xié)同巡檢列為配網(wǎng)智能化改造的核心考核指標(biāo)，要求2027年前珠三角、長(zhǎng)三角等核心城市配網(wǎng)的協(xié)同巡檢覆蓋率不低于60%。中國電力科學(xué)研究院預(yù)測(cè)，2028年我國電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同覆蓋率將突破65%，可帶動(dòng)全站過熱缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率提升至96%以上，減少相關(guān)停電事故70%以上。

四、主流協(xié)同作業(yè)技術(shù)路線對(duì)比

當(dāng)前行業(yè)內(nèi)主流的協(xié)同作業(yè)技術(shù)路線可分為三類，不同路線的適配場(chǎng)景、投入成本、應(yīng)用效果存在差異，用戶可根據(jù)自身運(yùn)維需求選擇適配方案。

第一類是邊緣端嵌入式協(xié)同路線，該路線通過在電力巡檢機(jī)器人端搭載高精度紅外熱像儀（如康高特UIT640智能紅外熱像儀，測(cè)溫精度達(dá)±1℃，像素分辨率640×480，滿足電力設(shè)備精細(xì)化測(cè)溫需求），由機(jī)器人在自主巡航過程中同步采集可見光、紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，邊緣端直接完成缺陷識(shí)別與告警。該路線的優(yōu)勢(shì)是部署成本較低，單35kV變電站的改造成本僅為15~25萬元，無需對(duì)現(xiàn)有固定式紅外系統(tǒng)進(jìn)行改造，適配存量35kV及以下變電站、配電網(wǎng)臺(tái)區(qū)的巡檢需求；局限性是單臺(tái)機(jī)器人的巡檢周期較長(zhǎng)，無法實(shí)現(xiàn)異常溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低的中低壓場(chǎng)景。

第二類是站級(jí)平臺(tái)集中協(xié)同路線，該路線通過站側(cè)邊緣計(jì)算平臺(tái)對(duì)接現(xiàn)有固定式紅外熱像儀系統(tǒng)與電力巡檢機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)，符合《電力邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)范》（DL/T 2432-2021）的通信時(shí)延要求，任務(wù)調(diào)度時(shí)延低于100ms【5】。運(yùn)行過程中固定式紅外熱像儀24小時(shí)監(jiān)測(cè)核心設(shè)備溫度，發(fā)現(xiàn)異常后自動(dòng)調(diào)度機(jī)器人前往目標(biāo)點(diǎn)位開展精細(xì)化測(cè)溫、局放檢測(cè)，多源數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證后判定缺陷等級(jí)。該路線的優(yōu)勢(shì)是過熱缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)97%以上，誤判率可降至3%以內(nèi)，單110kV變電站的改造成本為50~80萬元，適用于110kV及以上大型變電站的運(yùn)維需求；局限性是需要對(duì)現(xiàn)有兩類系統(tǒng)的通信協(xié)議進(jìn)行改造，適配周期約為1~3個(gè)月。

第三類是云邊端全域協(xié)同路線，該路線以省級(jí)電網(wǎng)巡檢云平臺(tái)為核心，統(tǒng)一對(duì)接全省范圍內(nèi)的固定式紅外熱像儀、電力巡檢機(jī)器人、無人機(jī)巡檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨站缺陷特征共享、巡檢任務(wù)跨區(qū)域調(diào)度、缺陷識(shí)別模型云端迭代優(yōu)化。該路線的優(yōu)勢(shì)是可實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的價(jià)值*大化，全省范圍內(nèi)的缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可實(shí)現(xiàn)同步提升，適配省級(jí)電網(wǎng)智能巡檢體系的整體建設(shè)需求；局限性是建設(shè)周期較長(zhǎng)，通常為1~2年，整體投入成本較高，目前僅在江蘇、廣東等省份開展試點(diǎn)應(yīng)用。

五、標(biāo)準(zhǔn)化體系與合規(guī)要求

電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同作業(yè)需符合現(xiàn)行電力行業(yè)的設(shè)備、數(shù)據(jù)、安全等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，核心合規(guī)要求可分為三個(gè)層面。

設(shè)備層合規(guī)要求方面，電力巡檢機(jī)器人需符合《變電站巡檢機(jī)器人技術(shù)規(guī)范》（DL/T 1866-2018）的要求，導(dǎo)航定位精度優(yōu)于±5cm，續(xù)航時(shí)間不低于8小時(shí)， obstacle 避障距離不小于1m；搭載的紅外熱像儀需符合《工業(yè)檢測(cè)型紅外熱像儀》（GB/T 19870-2018）的要求，測(cè)溫范圍覆蓋-20℃~550℃，測(cè)溫精度優(yōu)于±2℃或讀數(shù)的±2%（取大者），溫度分辨率不低于0.05℃。

協(xié)同層合規(guī)要求方面，站級(jí)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)需符合《電力邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)范》（DL/T 2432-2021）的要求，數(shù)據(jù)傳輸加密方式符合國密算法要求，任務(wù)調(diào)度時(shí)延低于100ms，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)周期不低于3個(gè)月；兩類裝備的通信協(xié)議需支持DL/T 860（IEC 61850）電力通用通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)的無縫對(duì)接。

缺陷判定合規(guī)要求方面，設(shè)備溫度閾值的設(shè)定需符合《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596-2021）的要求，高壓開關(guān)柜觸頭溫升不超過40K，變壓器套管熱點(diǎn)溫度不超過85℃，隔離開關(guān)觸頭溫度不超過105℃，相對(duì)溫差超過80%需判定為緊急缺陷【6】；配網(wǎng)設(shè)備的缺陷判定需符合《中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化導(dǎo)則》（GB/T 35727-2017）的要求，缺陷告警信息需同步上傳至配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景與落地案例

電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同作業(yè)已在變電站、配電網(wǎng)兩類核心場(chǎng)景開展規(guī)模化試點(diǎn)，應(yīng)用效果得到了電網(wǎng)企業(yè)的驗(yàn)證。

變電站場(chǎng)景的典型案例為2025年江蘇蘇州某500kV變電站的協(xié)同改造項(xiàng)目，該站為華東電網(wǎng)的核心樞紐變電站，此前部署有12臺(tái)固定式紅外熱像儀、2臺(tái)輪式電力巡檢機(jī)器人，兩套系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，年平均過熱缺陷誤報(bào)量達(dá)117次。本次改造投入218萬元，搭建站級(jí)邊緣協(xié)同平臺(tái)，完成兩類系統(tǒng)的協(xié)議打通與調(diào)度協(xié)同，改造后，全站過熱缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率從76%提升至97.2%，誤報(bào)率降至2.8%，缺陷處置響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)從42分鐘縮短至11分鐘，2025年下半年至2026年第一季度未發(fā)生因過熱缺陷引發(fā)的停電事故，該案例已入選國網(wǎng)江蘇省電力有限公司2025年智能巡檢*案例集【7】。

配電網(wǎng)場(chǎng)景的典型案例為2026年廣東東莞某配網(wǎng)片區(qū)的協(xié)同巡檢項(xiàng)目，該片區(qū)覆蓋127個(gè)10kV配變臺(tái)區(qū)，此前人工巡檢的月均過熱缺陷發(fā)現(xiàn)量?jī)H為3.2起，年平均過熱故障達(dá)17次。本次改造投入92萬元，為3臺(tái)配網(wǎng)巡檢機(jī)器人搭載高精度紅外熱像儀，采用邊緣嵌入式協(xié)同路線，按固定巡航周期開展全片區(qū)配變、電纜接頭的溫度采集，改造后，月均過熱缺陷發(fā)現(xiàn)量提升至21.7起，配網(wǎng)過熱故障發(fā)生率同比下降62.3%，人工巡檢工作量減少71%，達(dá)到南方電網(wǎng)數(shù)字配網(wǎng)建設(shè)的考核要求。

七、實(shí)施路徑與行業(yè)發(fā)展建議

電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀的協(xié)同改造可按三個(gè)階段逐步推進(jìn)，降低實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)與投入成本。第一階段為存量適配階段，優(yōu)先完成現(xiàn)有裝備的通信協(xié)議改造，對(duì)接DL/T 860等通用電力通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)兩類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，該階段單站改造成本僅為總投入的15%~20%，可在3個(gè)月內(nèi)完成，初步實(shí)現(xiàn)告警信息的統(tǒng)一展示。第二階段為能力升級(jí)階段，部署站級(jí)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，搭建協(xié)同調(diào)度與多源數(shù)據(jù)分析模塊，實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)調(diào)度、缺陷自動(dòng)判定，完成智能巡檢閉環(huán)，該階段可實(shí)現(xiàn)80%以上的協(xié)同應(yīng)用價(jià)值。第三階段為體系優(yōu)化階段，將站級(jí)協(xié)同系統(tǒng)接入省級(jí)巡檢云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)缺陷模型的云端迭代、跨區(qū)域巡檢任務(wù)協(xié)同，進(jìn)一步提升巡檢效率與缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率。

針對(duì)行業(yè)未來發(fā)展，本文提出三點(diǎn)建議：第一是完善協(xié)同作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系，目前行業(yè)尚未出臺(tái)專門的電力巡檢機(jī)器人與紅外熱像儀協(xié)同技術(shù)規(guī)范，建議由電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)牽頭，制定統(tǒng)一的接口、數(shù)據(jù)、調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)，降低不同廠商裝備的適配成本。第二是強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全保障，巡檢數(shù)據(jù)包含電網(wǎng)核心設(shè)施的位置、運(yùn)行參數(shù)等敏感信息，需嚴(yán)格符合《電力數(shù)據(jù)安全管理規(guī)范》的要求，采用國密算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密傳輸與存儲(chǔ)，明確數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，避免數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)。第三是加大配網(wǎng)場(chǎng)景的適配方案研發(fā)，當(dāng)前協(xié)同方案主要應(yīng)用于高壓變電站，配電網(wǎng)場(chǎng)景的滲透率不足10%，建議行業(yè)企業(yè)開發(fā)適配配網(wǎng)復(fù)雜環(huán)境的低成本協(xié)同方案，降低配網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用門檻，提升配網(wǎng)的智能化運(yùn)維水平。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告[R]. 北京: 中國電力出版社, 2026.

【2】 *能源局. 變電站巡檢機(jī)器人技術(shù)規(guī)范(DL/T 1866-2018)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.

【3】 *市場(chǎng)監(jiān)督管理總局. 工業(yè)檢測(cè)型紅外熱像儀(GB/T 19870-2018)[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2018.

【4】 中國電力科學(xué)研究院. 2025年電力智能巡檢裝備發(fā)展白皮書[R]. 北京: 中國電力科學(xué)研究院, 2025.

【5】 *能源局. 電力邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)技術(shù)規(guī)范(DL/T 2432-2021)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2021.

【6】 *能源局. 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T 596-2021)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2021.

【7】 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司. 2025年智能巡檢*案例集[R]. 南京: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司, 2026.