单兵智能化装备集成高压近电预警、北斗+GPS 双模定位、双向语音对讲、可燃及有毒气体检测、红外测温
机器人与无人化装备技术实施方案, 单兵智能化装备采用轻量化一体化设计,集成高清视频采集、高压近电预警、北斗+GPS 双模定位、双向语音对讲、可燃及有毒气体检测、红外测温六大核心功能模块。
一、 实施背景
近期行业系统内外安全事故、安全环保舆情多发频发,安全生产形势极为严峻。集团内部先后发生“3·15”山西繁峙香坪风电场人身事故、“3·9”赤峰新城热电人员走错间隔导致机组非停等典型安全事件;豫新发电因煤场地坑、皮带机尾部等区域积煤积灰隐患整治不到位,被中央安全生产考核巡查组通报为反面典型。系统外,2026 年 3 月 27 日中核集团下属单位发生光伏
巡查作业人员坠亡事故,2025 年 1 月 11 日华电新能源热电公司发生 6kV 开关柜绝缘检测触电致人死亡事故,安全管控风险警示意义深刻。
综复盘各类事故根源,主要集中在人员误操作、高危作业 人机交叉风险、偏远及隐蔽区域运维管控缺位等人因及管理短板。结
河南公司实际,部分单位在岗人员年龄结构偏大,在精细操 作、高危电气作业等场景风险抵御能力偏弱;同时公司煤电机组 存在偏远点位多、隐蔽设备密集特点,电缆沟、输煤尾部、地下 管网等区域作业环境恶劣、人工巡检存在盲区,隐患排查不全面、不彻底问题突出,传统人工运维模式已难以适配当前高标准安全 生产管控要求,亟需通过智能化、无人化手段补强安全管控体系。
二、 实施目的
为主动应对当前严峻的安全生产形势,破解人工运维风险高、隐蔽区域排查不到位等痛点问题。根据公司工作部署,科创部牵 头联火电部、战新部、河南新能源、技术中心等部门和单位编 制本方案。
方案立足现场安全提质、运维提效、智能升级,通过推广应 用机器人及无人化智能装备,精准替代高危、重复性、隐蔽性人 工作业,从源头压降人因安全风险,补齐现场安全管控短板,全 面提升公司生产运维安全治理能力与智能化管控水平。同时,方 案系统明确“十五五”期间无人化装备的核心应用方向、关键技 术路线及现有研发应用基础,为公司智能化项目立项、规划建设、场景落地提供系统性指导依据,助力公司安全生产模式向无人化、智能化、本质安全型转型升级。
三、 方案内容
(一) 火电板块机器人及无人化装备应用场景
1. 发电机不抽转子检测机器人
现场需求:发电机核心部件检修亟需精简作业流程、降低运维成本、规避设备拆装损伤风险。无需抽离转子即可完成定子、转子核心结构的重点项目检测,精准排查细微隐性缺陷,科学评估设备健康状态,大幅缩短检修工期、提升检修精度,实现发电机高效、精准、无损智能化检修运维。
核心解决方案与功能:无需抽取转子,可直接进入发电机定子膛内狭小空间作业,完成转子表面、铁芯、通风道等部位全方位视觉检测;搭载智能敲击模块实现槽楔松紧状态精准测试,通过搭载 ELCID 电磁探头可完成铁芯损耗检测,全方位排查核心部件隐性故障与细微缺陷,精准评估发电机健康状态,大幅缩短检修工期、降低检修成本。
适配设备:发电机气隙专用检测机器人。
技术路线及产品研发应用:采用磁吸附履带自适应驱动、高清视觉缺陷检测、激振装置+麦克风精准敲击测试、ELCID 电磁铁芯检测技术;上海电气已完成气隙爬壁机器人第 4 代迭代,并已对
60 余次各类火电、核电、调相机发电机提供气隙检测服务和技术服务;中广核开发的“悟空 3.0”核电发电机检测机器人已在宁德核电等 10
核电机组进行应用;华能核能院研发的多维检测装
置 2026 年在海南昌江核电#3 机组进行了应用;东方电机 2024 年底完成汽轮发电机气隙巡检机器人真机验证但未有实际应用案例。目前河南公司技术中心将该项目作为课题开展研究。
2. 汽轮机低压缸末级叶片颤振在线监测系统
现场需求:机组经低压缸切除进汽等灵活性改造后,深度调峰、零出力、频繁启停等变工况运行需求增多,叶片工作环境日趋恶劣,非设计工况引起涡流激振效应增强,叶片动应力升高,断裂风险增加;传统叶片振动监测手段无法对运行中的末级叶片进行直接、连续的振动参数测量,难以在颤振发生早期捕捉微弱征兆并实时预警。
核心解决方案与功能:开展汽轮机低压缸末级叶片颤振监控
新技术研究。基于叶尖计时法,对末级叶片颤振情况进行在线监测,同时基于低压缸流固耦仿真结果,分析叶片不同颤振情况下的动应力值,开发相应的叶片颤振监控系统,实时监测低压缸末级叶片振动,分析叶片颤振和动应力情况以及和流量等运行参数之间的关系,实现颤振运行预警与控制。
适配设备:叶片振动监测装置研发:包括信号预处理、信号采集和监测、信号解调、信号图谱展示、数据管理和查询、异常报警查询等功能。
技术路线及产品研发应用:低压缸末级叶片模态测试,获取前 5 阶弯曲和扭转振型;基于叶片三维模型以及级前、级后蒸汽参数,研究低压缸末级叶片流固耦特性,分析小流量下叶片颤振机理;构建叶尖振动与叶片动应力的关系模型,将振动监测数据进一步拓展到叶片动应力监测,分析汽轮机颤振工况下叶片动应力的影响因素;统计不同工况下叶片振动规律,提出叶片颤振智能预警模型。经过调研当前国内已有两项低压缸叶片监测相关研究处于实施阶段:上海发电设备成套设计研究院于 2025 年 12月依托煤电机组灵活性改造课题,开展低压缸叶片健康状态监测系统研究;润电能源在华润首阳山电厂实施低压缸末级叶片颤振监控技术项目,目前行业内落地见效的成熟工程仍较少。
3. 锅炉停炉状态智能巡检无人机
现场需求:锅炉停炉检修阶段,需安全、高效、全覆盖完成炉膛内部运维检测,规避人工入炉作业的烫伤、磕碰、窒息、高
空坠落等安全风险;需全方位排查炉膛内壁积灰、结焦、腐蚀、炉管破损、支架变形等各类缺陷,提升炉膛检查覆盖率与检测精准度,缩短检修工期、提升检修质量,保障锅炉启机后稳定高效运行。
核心解决方案与功能:适配停炉状态下炉膛密闭、狭小、昏暗的特殊作业环境,可自主规划飞行路径、智能规避内部障碍物,搭载智能补光成像系统,完成炉膛内壁、炉管、支架、烟道接口等结构全方位立体化巡检,精准识别结焦、腐蚀、破损、变形等各类缺陷,自动留存高清影像与检测数据,全面替代人工入炉高危检查作业。
适配设备:智能巡检无人机。
技术路线及产品研发应用:采用智能补光精准控制、ROI 区域图像增强、图像滤波降噪、AI 缺陷智能识别、狭小空间自适应路径规划、全维度自动避障技术;北京中安吉泰研发的雨燕系列球形防护有线无人机在国能连江港电、国能晋江热电、福能龙安热电、新疆准东电厂进行应用,企业自有/外租成套设备超过
20 套;国家能源集团龙源环保自研密闭空间球形防撞机身无人机在国能津能热电#1 机组验证落地;能研院通过飞手控制大疆无人机搭配智能识别算法在内蒙古鸿骏铝电进行应用。本款产品适配各类火电锅炉炉膛停炉检测作业场景。
4. 锅炉受热面、水冷壁检测机器人
现场需求:锅炉受热面为机组核心承压高温结构,设备内壁裂纹、腐蚀、壁厚损耗、焊缝破损等隐性缺陷直接威胁锅炉运行安全。需替代人工高空高危检测作业,实现密闭高空结构全域无死角精细化检测,精准排查各类隐性故障,精准掌握设备健康状态,为锅炉检修、设备维保、安全管控提供精准数据支撑,从源头规避爆管、泄漏等重大安全事故。
核心解决方案与功能:依托稳定负压/磁吸附结构,实现垂直壁面、弧形壁面稳定行走,可深入锅炉水冷壁、烟道密闭内部空间,完成全域无死角缺陷检测、裂纹精准识别、壁厚无损测量,完全替代人工高空高危检测作业,全方位排查设备隐性故障,为锅炉检修、设备维保提供精准数据支撑。
适配设备:锅炉水冷壁爬壁检测机器人。
技术路线及产品研发应用:炉膛受热面检测主要以无人机视觉宏观检测及图像识别技术;水冷壁爬壁检测机器人采用负压/磁吸附壁面自适应行走、高清图像缺陷智能识别、无损壁厚检测、有线远程精准操控技术;北京中安吉泰永磁/负压吸附爬壁检测机器人在华能莱芜电厂、中煤姚孟电厂、华润电力、环能莱芜、霍煤鸿骏铝电等多个发电场景应用落地;中信重工研发的锅炉爬壁机器人在国能孟津电厂、华电邹县、大唐三门峡发电落地验证;汉谷精密研发的锅炉爬壁机器人在华能临沂电厂、大唐安阳发电落地验证;国自研发的锅炉爬壁机器人在国能谏壁电厂、华能太仓电厂、浙能兰溪电厂落地验证。
5. 凝汽器清洗机器人
现场需求:凝汽器换热效率直接影响机组发电能效,需常态化清理冷凝管水垢、污泥及杂物,保障设备换热性能。需优化传统停机人工清洗模式,减少机组停机损耗、降低人工运维成本、提升清洗均匀度与彻底度,支持不停机或少停机高效清洗作业,持续稳定提升机组发电能效与设备运行稳定性。
核心解决方案与功能:支持在线、离线双模式高压水射流清洗作业,无需长时间停机,可精准定位冷凝管板位置,自主完成冷凝管全域污垢、水垢、污泥清洗作业。设备自带运行状态自诊断、压力自适应调节功能,保障清洗作业稳定高效、无设备损伤,有效提升凝汽器换热效率,减少机组停机损耗,降低运维成本。
适配设备:凝汽器机械臂清洗机器人
技术路线及产品研发应用:采用悬挂式/轨道式高压水射流清洗、深水密封防护、管板视觉精准定位、设备运行状态自诊断技术;郑州赛为机电“水蜘蛛”仿生机械臂在国能汉川电厂、神华福能湄洲湾、国家电投吉林长山电厂验证落地;科远智慧 NQ系列直角/关节机械臂在淮阴电厂、华电西塞山、国能泉州热电验证落地。本款产品需根据凝汽器尺寸非标定制轨道架构及适配设备运行参数。
6. 输煤智能无人化装备
现场需求:输煤皮带运行工况复杂,跑偏、撕裂、磨损、撒煤、堵煤等故障多发。传统依靠人工巡检、手动纠偏,巡检存在滞后性,易发生漏检、误检,故障无法提前预判,需要人员长期现场值守,劳动强度大、处置不及时,存在设备安全隐患及运维压力。
核心解决方案与功能:搭建输煤智能化管控体系,集成皮带智能监测与主动纠偏功能。通过智能视觉设备对皮带运行状态进行 24 小时实时监测,自动识别各类设备异常并预警。采用多点联动主动纠偏技术,自主完成皮带偏移校正,替代人工巡检和手动调偏作业,减少设备故障,降低现场人工值守工作量。
适配设备:皮带智能视觉监测终端、高清摄像头、智能监测后;皮带跑偏检测摄像头(皮带检测共用)、电动纠偏执行机构、智能控制单元、信号传输模块。
技术路线及产品研发应用:采用机器视觉+边缘智能分析+多点联动控制技术,实现皮带故障智能识别、异常自动预警、跑偏自主调节及数据自动留存。河南公司正在以沁阳发电为试点,由技术中心牵头进行研究。
7. 翻车机智能翻卸无人化装备
现场需求:火车装煤状态需要人工确认后人工编组,存在“翻空车”的风险进而造成设备损坏,且占用劳力、效率低;流动性强的燃煤,极易造成皮带压死,发生压带需人工清理,同时增加火车延迟费。
核心解决方案与功能:部署火车智能监测装置,利用视觉技术识别车厢编号及装煤状态,基于识别结果与轨道衡数据核对,智能生成编组方案,实现翻车自动编组,联动翻车机控制系统,确保“空车不翻”;活化给料机加装电液锁煤板、改造落料斗,基于皮带监测的煤流数据,实现出口挡板自动调节,精准控制下煤量,稳定皮带负载,防止压带、撒煤。
适配设备:火车智能视觉监测终端、高清摄像头、智能编组后;活化给料机智能化改造,电液锁煤板、智能控制单元、信号传输模块。
技术路线及产品研发应用:翻车辅助编组,采用机器视觉+边缘智能分析,活化给料机智能化改造。该项目以沁阳发电为试点,由技术中心牵头进行研发。
8. 两卸一清作业机器人
现场需求:翻车机区域卸煤、清厢作业强度高、重复性大,传统依赖人工清扫作业,劳动强度极大,且现场车辆流转频繁、粉尘环境复杂,存在严重的人机交叉作业风险,人工清扫效率低、清厢质量参差不齐,现场安全管控压力突出。
核心解决方案与功能:机器人集成智能定位,以及两个螺旋钻头和清扫装置,实现自主完成车辆识别和车厢卸清卸净、清扫功能,全流程无人作业,将单节车厢作业时长压缩至 5 分钟,大幅提升卸清作业效率,全面替代人工高强度清扫作业,彻底消除翻车机区域人机交叉安全隐患。
适配设备:两卸一清作业机器人本体、高精度定位对位模块、自动清扫执行机构、残料回收装置、智能控制及联动调度系统。
技术路线及产品研发应用:依托智能视觉定位与多机构协同控制技术,实现翻车机卸清全流程自动化、标准化闭环作业。经过调研该款机器人由中电昱创研发,并在平圩发电等单位应用。
9. 车厢解钩、复钩机器人
现场需求:输煤列车车厢人工解钩、复钩作业空间狭小,人员长时间暴露在多重危险源中,人员长期操作疲劳或失误,近距离靠近车厢存在机械伤害、挤压风险;作业环境粉尘大、噪声高,人员操作效率偏低,人员操作不规范易出现解复钩不到位、脱钩遗留隐患,亟需设备替代人工完成车厢自动解钩、复钩操作,消除现场人工作业安全风险,提升卸车作业自动化水平。
核心解决方案与功能:采用独立轨道并与火车车厢共速、设备有共速机械臂和多融传感器识别系统,自主定位车厢车钩位置;具备自动解钩、复位挂钩、车钩及风管状态检测功能;可与翻车机系统联动,数据通信;机器人出现卡滞、对位偏差自动报警,上位机可一键解除操作,全程无需人员现场操作。
适配设备:车厢解钩、复钩机器人及配套设施
技术路线及产品研发应用:依托 3D 视觉+多轴机械臂柔性控制技术,完成车钩识别、精准对位、自动解复列机构技术。该智能化机器人技术已纳入沁阳发电重点科研项目。经市场调研,沈阳奇辉机器人应用技术有限公司、北京汇力智能科技有限公司、北京瓦特曼智能科技有限公司等企业已完成相关产品的研发,且研发产品已在陕西商洛电厂等单位应用。
10. 煤化验机器人
现场需求:沁阳发电煤计量、采样、制样环节已实现智能化管理,但化验环节仍采用传统人工作业模式,造成全流程智能化验收存在末端短板;人工化验模式需人工完成标定、称量、送样等操作,难以彻底规避人为干扰,安全与质量风险防控压力突出;同时检测工序繁杂、作业量大,属于劳动密集型工作,人力投入成本高,班组日常监督管理负担较重;作业人员需近距离接触高温马弗炉、高压氧弹、腐蚀性电解液等设备药剂,极易引发烫伤、爆燃等安全事故,且质量管控、流程溯源均依靠人工纸质记录,无法实现无纸化办公,整套质量体系运转需耗费大量人力填报原始账。
核心解决方案与功能:依托煤化验智能机器人搭建全自动煤
质检测体系,集成多类核心技术实现无人值守作业,8 小时可完成 30 组平行样自动检测。自动化验实现人样分离、人数分离,全程消除人为操作干扰;搭载智能质控、设备在线监测模块,大幅减少人工操作,实现减员增效。系统可与煤样自动输送、智慧燃料管控平对接集成,打通燃料全流程智能管控链路,统一归集检测数据与业务流程信息,保障标准化管理体系高效落地,提升化验业务数字化、规范化管理水平。
适配设备:煤化验智能机器人
技术路线及产品研发应用:融升降旋转落料称重、激光点火、检测全过程智能监测、质量控制专家系统、双机器人协同作业、一体化电气安全防护、智能监控软件平
等关键技术,一站式完成全流程煤质自动化检测。沁阳发电煤化验智能机器人由长沙开元仪器有限公司研发,目前已应用三年,运用效果良好,经调研该产品已在 120 余家电厂进行应用;同时三德仪器和中电昱创均有同类型产品并实现应用。
11. 电除尘器电极板智能清扫机器人
现场需求:燃煤机组运行期间,受负荷波动、煤种变化、脱硝工况波动等因素影响,电除尘器极板、极线极易产生积灰板结问题,常规振打清灰方式无法彻底清除。长期积灰会大幅衰减除尘效率,影响机组环保达标排放。传统人工进舱清灰劳动强度极大,且属于高空及受限空间高危作业,存在高处坠落、窒息等安全风险。
核心解决方案与功能:部署电除尘智能清扫机器人替代人工开展受限空间清灰作业,电除尘智能清扫机器人包括纵横导轨部分和智能清扫装置,智能清扫装置清扫依托永磁吸附磁轮与导向轮沿阳极板垂直稳定行走,电除尘智能清扫机器人依赖纵横导轨实现跨排,跨排清扫,实现自动越障、触边返程、线缆自动收放、防坠保护等安全功能。通过加长阳极滚刷与可调阴极刷头,可全方位清除极板、极线板结粘灰。
适配设备:电除尘专用智能清扫机器人及配套设施。
技术路线及产品研发应用:采用永磁自适应吸附行走结构适配电除尘内部狭小空间,搭配多规格柔性清扫机构针对性清除粘性板结灰垢。经过调研目前北京国电电科院检测科技有限公司已研发该款机器人并迭代至第二代,现已在国电电力大同第二发电厂、宁夏银星发电有限责任公司等单位进行验证性应用。
12. 输煤廊道/皮带防爆巡检机器人
现场需求:输煤皮带为机组连续供煤核心设备,长期不间断运行,需实时监测皮带、托辊、滚筒等关键设备运行工况,提前预判防范皮带撕裂、跑偏、堵煤、设备卡滞等各类停机故障,保障输煤系统稳定运行。依据 GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》、DL/T2772—2024《火力发电厂输煤廊道巡检装置技术规范》等国家及行业标准,密闭式输煤廊道粉尘浓度高、爆炸风险突出,属于防爆高危作业区域。传统人工巡检模式劳动强度大、安全风险高,且无法实现全天候、无死角全域隐患排查,存在管控盲区。为彻底破解现场管控难题,亟需配置智能防爆巡检装备替代人工作业,实现输煤廊道设备 24 小时不间断全域监测、设备隐患提前预警、运行数据全程可溯,从源头防范设备故障与安全事故,全面保障输煤系统安全、稳定、连续运行。
核心解决方案与功能:采用轨道固定式防爆巡检机器人,实
现输煤廊道全天候无死角自动巡检。实时识别皮带跑偏、撕裂、堵煤、设备卡滞等机械缺陷;搭载防爆红外测温组件监测滚筒、轴承过热风险,配套防爆拾音装置采集设备异响;同步采集廊道环境数据,自动判别隐患并推送预警信息,完整存储巡检数据便于追溯,全面替代人工廊道巡检,减少设备非计划停运。
适配设备:防爆轨道巡检机器人、廊道固定防爆摄像监测装置技术路线及产品研发应用:整机采用防爆一体化设计,集成 AI 图像识别、红外温度阈值判别、异响频谱分析、实时视频比对等技术,适配高粉尘密闭防爆工况。南京天创防爆机器人在中煤姚孟电厂验证落地;北京中安吉泰防爆机器人在国家电投内蒙古霍林河坑口电厂、华电山东电厂验证落地;科远智慧防爆机器人在大唐南京电厂验证落地;中盛博方防爆机器人在国电东胜热电验证落地;国家电投中电昱创研发的防爆机器人在中石油等单位进行应用。
13. 锅炉平
、汽机房、化水车间巡检机器人
现场需求:设备密集、管路复杂、运行工况动态波动,高温高压、精密承压设备集中,对运维检测精度、巡检覆盖率要求严苛。需替代人工低效巡检模式,精准完成仪表数据精准采集、设备外观缺陷排查、运行异响监测、高压设备局放隐患检测,实现设备细微隐患全覆盖、无遗漏排查,稳定保障核心生产设备安全、高效、连续运行。
核心解决方案与功能:依托高灵活、高通过性轮式移动底盘,适配车间复杂地面、设备密集、管路交错的作业环境,可自主规划路径、智能避障,完成全区域全自动巡回检查。精准读取各类指针式、数字式仪表数据并自动归档,消除人工读数误差;智能识别设备外壳破损、管路渗漏、螺丝松动等外观缺陷;实时拾取设备运行异响、精准检测高压设备局部放电隐患,实现设备状态实时监测、异常故障自动声光报警、巡检数据全程溯源留存,保障核心车间设备稳定运行。
适配设备:室内轮式智能巡检机器人
技术路线及产品研发应用:采用 AI 图像仪表读数智能识别、设备超温阈值预警、运行声音拾取与异响分析、特高频/暂态地电压/高频电流局放检测技术;南京天创轮式巡检机器人在中煤姚孟电厂锅炉平和国能准东电厂汽机房验证落地;国自轮式巡检机器人在国能东胜热电锅炉平
验证落地;优艾智
轮式巡检机器人在华能太仓电厂汽机房和锅炉平
及化水车间、广东某抽水蓄能电站汽机房与化水加药间验证落地。
14. 冷却塔池、废水池、污水池清淤机器人
现场需求:水池底部淤泥堆积量大、水体浑浊缺氧,人工下池清淤溺水、中毒风险极高,池壁附着杂物、阀门淤堵频发,清淤工期紧张,需要防水履带式设备,水下自主完成清淤、冲洗、杂物抓取一体化作业。
核心解决方案与功能:防水液压履带式清淤机器人下水全域作业,前端绞龙破碎固化淤泥,联动泥浆泵抽吸转运淤泥物料;搭载水下视觉导航模组,自主规划水下行走路线,高压冲洗清洁池壁淤垢,机械爪抓取池底大型异物,兼顾水下环境巡检、阀门工况核查,全流程远程遥控作业,无需人员下水。
适配设备:水下履带式清淤作业机器人
技术路线及产品研发应用:采用图像校正缺陷检测、三维建模定位、液压驱动自适应行走、高压冲洗、淤泥切削抽吸、水下
精准定位导航、自主路径规划技术;巴洛仕防腐履带清淤机器人在中煤姚孟冷却塔循环水池智能化清淤项目、国家电投贵州金元风光储一体化电站储能污水池清淤项目验证落地;深圳施罗德耐高温履带清淤机器人在华能山东黄 电厂高温冷却塔冲渣池项目验证落地;江达潜水防爆防腐型清淤机器人在国能东胜热电全厂废水、污水池一体化改造项目验证落地;中益环保履带清淤机器人在华电芜湖电厂循环水系统在线清淤科研项目验证落地。
(二) 新能源板块机器人及无人化装备应用场景
1. 风机叶片外部巡检无人机
现场需求:风机叶片长期受风沙、温差、雷击等复杂环境侵蚀,极易产生表面开裂、破损、胶层脱粘、涂层老化等外观缺陷,严重影响风机发电效率与设备运行安全。传统叶片检测主要采用吊篮登高人工巡检方式,属于高危高空作业,存在安全风险高、巡检效率低、漏检误检频发等问题。
核心解决方案与功能:采用全自动智能无人机巡检模式,依托工业级巡检设备搭载多光谱高清采集模块,自主完成风机叶片全域环绕拍摄、影像采集工作。配套后端 AI 智能识别系统,可自动识别、量化叶片裂纹、破损、前缘脱粘、涂层老化等各类外观损伤,自动生成标准化巡检报告。
适配设备:具备高精度定位、全向避障功能的工业级巡检无人机(大疆 M350RTK、M300 等)搭载可见光、测距仪、广角及红外热成像四一专用镜头,配
地面双控终端、航线规划软件及
叶片缺陷智能分析云平。
技术路线及产品研发应用:依托风机三维点云数字模型技术,精准拟叶片曲面结构,自动生成全覆盖、无死角的专属自主巡 检航线,无人机可按照预设航线完成全自动环绕拍摄、高清影像 采集;后端搭载 AI 图像智能识别算法,自动分类并量化裂纹、 腐蚀、脱粘等叶片外观缺陷;系统自动生成包含缺陷等级与维修 建议的标准化报告记录至叶片健康档案,实现从数据采集到运维 决策的全流程数字化闭环管理。目前河南新能源综
考虑飞手实 操培养计划及实际巡检工作量,采用人工手操为主、自动飞巡为 辅的模式,开展风机叶片定期、不定期巡检。本项技术成熟度及 市场自由度较高,已属于普遍应用行业。
2. 风机叶片内腔巡检机器人
现场需求:风机叶片为中空腔体结构,长期运行过程中,内部易出现分层、空鼓、芯材脱粘、隐性裂纹等隐蔽缺陷,此类内腔缺陷无法通过人工目视等方式发现,长期累积易引发叶片结构损坏、断裂等重大安全事故,严重威胁风机安全稳定运行。传统人工入舱检测作业空间狭小、作业环境恶劣,存在极高安全风险,且人工排查盲区大、检测精度低。
核心解决方案与功能:采用专用爬行式叶片内腔智能检测机器人,深入风机叶片狭窄腔体内部开展精细化无损探伤作业。设备搭载高清摄像、专用照明、超声波无损检测一体化模块,可全方位排查人工无法触及的内腔分层、芯材脱粘、内部空鼓、隐性
微裂纹等各类隐蔽缺陷。
适配设备:风机叶片内腔智能爬行检测机器人。
技术路线及产品研发应用:本技术融多目高清视觉成像、热光融
检测、超声波无损探伤一体化核心技术,搭配爬行行走机构,可完美适配叶片内腔空间狭窄、大倾角、曲面复杂、通行难度大的特殊工况,机器人可在腔体内自主行走、智能越障、全方位全覆盖图像采集与缺陷智能判读。经过调研,扩博智能研发的 Kiwi 第二代叶片内腔检测机器人在国家电投贵州金元陆上风电场、江苏如东海上风电场验证落地;北京中安吉泰轮履复
内腔爬行机器人在大唐赤峰塞罕坝风电场、大唐黑龙江新能源内腔机器人协同检测项目验证落地;东方电气东方研究院自主研发的 “东方风瞳”叶片内窥检测机器人在叶片生产出厂流水线在线检测应用。
3. 机舱轨道式巡检机器人
现场需求:风机机舱狭小密闭、设备精密,核心运行设备故障隐蔽性强,人工登顶巡检成本高、频次低、监测不及时。需建立机舱设备全天候自主巡检机制,实时监测设备超温、异响、油位异常、介质渗漏等运行隐患,提前预判设备故障,规避机组突发停机问题,保障风机持续高效发电。
核心解决方案与功能:适配机舱狭小密闭空间,依托微型轨道实现自主巡航,全天候完成齿轮箱、发电机、轴承等核心设备专项巡检。精准识别设备外观破损、渗漏、变形等缺陷,实时监
测设备运行温度、油脂油位状态,自动读取机舱各类仪表数据、捕捉设备运行异响,实现机舱设备状态实时监测、异常隐患提前预警。
适配设备:机舱轨道机器人、本地控制终端与智能运维管理平。
技术路线及产品研发应用:采用 AI 图像故障精准识别、红外测温超温预警、实时声音拾取与异响频谱分析技术、火灾预警监测技术;由技术中心研发并已在河南新能源投运 20 轨道机器人,并技术许可河南凝创承担河南新能源后续技改项目。此外,南京天创 T3-F 机舱专用机型在河北建投唐山菩提岛海上风电场、三峡江苏如东海上风场等 200 余
套应用;优艾智
在国家电投 河北张家口坝上风电场等 150
套应用;朗驰欣创在华能新疆天山北麓百万新能源基地等 100 余
套应用;金风慧智自研机舱轨 道机器人系统在金风自有风场应用。
4. 风机塔筒内外检测机器人
现场需求:风机塔筒为高空核心承重设备,长期户外运行易产生锈蚀、涂层脱落、焊缝缺陷、壁厚损耗、螺栓松动等问题,对高空精细化、全覆盖检测养护需求极高。需全面替代人工高空攀爬高危作业,实现塔筒内外全方位缺陷检测、无损测厚、螺栓核验及常态化养护作业,精准把控塔筒设备健康状态,保障风机结构安全稳定运行。
核心解决方案与功能:适配塔筒金属壁面特性,通过多模式吸
附技术实现高空垂直壁面稳定自适应行走,全覆盖完成塔筒内外焊缝检测、防腐层完整性排查、壁厚无损测量、螺栓紧固状态检测;同步支持塔筒高压清洗、防腐喷涂等养护作业,一站式解决塔筒检测、运维、养护全周期难题,全面替代人工高空高危作业。
适配设备:塔筒磁吸附爬壁机器人
技术路线及产品研发应用:采用磁吸附+负压吸附+仿生多模式自适应吸附、AI 图像缺陷智能识别、超声波/相控阵无损壁厚检测技术;慧兮科技塔筒外壁防腐检测+内壁积灰清洗磁吸附爬壁机器人在江苏南通如东海上风电场、新疆达坂城风电场、河南周口风电场、广东肇庆风电场应用落地;北京中安吉泰磁吸附爬壁机器人在大唐黑龙江桦南风电场应用落地;金风慧智整机原厂自研塔筒爬壁机器人在金风科技乌兰察布百万基地自研项目验证落地;星河汇能塔筒内外两用磁吸机器人在华能河北张家口坝上风电场验证落地。本款产品对壁面适配性、高空吸附稳定性要求较高,需针对性场景调试。
5. 风机叶片根部螺栓检测机器人
现场需求:风机叶片根部连接螺栓数量多、布置紧凑,长期承受交变载荷易出现松动、断裂、锈蚀、垫片失效等隐患。传统依靠吊篮登高人工目视、扳手抽检,高空作业风险高,螺栓覆盖不全易漏检。
核心解决方案与功能:搭载行走机构沿叶片法兰环向自主移动,全覆盖采集根部螺栓高清图像,通过红外检测识别螺栓锈蚀、
发热异常;集成超声检测模块判别螺栓内部裂纹、疲劳损伤,同步测算螺栓预紧状态。AI 自动识别螺栓松动、缺失、断裂、锈蚀等缺陷,标注缺陷位置、生成检测报告。
适配设备:叶片根部环向爬行检测机器人。
技术路线及产品研发应用:采用自适应环向行走机构+机器视觉+超声无损探伤一体化技术,机器人可适配不同机型法兰尺寸自主避障、连续巡航,检测数据实时回传后智能分析,建立螺栓全生命周期数字健康
账。北京中安吉泰柔性曲面环向行走检测机器人在国家电投内蒙古霍林河风电场、江苏如东海上风电场等陆上高寒与近海海上项目应用落地;大唐智检自研智检系列叶根专用机型环向爬行检测机器人(与北京中安吉泰
作研发)在大唐黑龙江依兰风电场验证落地;量子智能叶根螺栓应力检测一体化机型爬行检测机器人在华能河北张家口坝上风电场验证落地。苏州融海微机器人有限公司叶根检测机器人在大唐甘肃瓜州桥六风电场叶根 PT3 叶片根部螺栓检拧机器人试验项目、大唐宁夏红寺堡新能源风场 PI1 塔筒螺栓轴力巡检机器人试点项目验证落地。
6. 屋顶光伏组件智能清扫机器人
现场需求:屋顶光伏阵列排布密集、板面倾角小、安装空间狭窄,周边易积聚灰尘、柳絮、落叶等杂物,长期堆积会降低光伏板透光率,造成光电转换效率衰减,直接影响屋顶光伏电站发电收益。屋顶作业存在高空坠落、屋面踩踏破损风险。
核心解决方案与功能:适配不同坡度、不同排布方式的光伏阵列,实现自适应自主行走、跨列平稳平移。集成浮动刷组、负压吸尘、静电清洁等多元化无损清洁方式,完成光伏板全域清洁作业。
适配设备:光伏阵列智能清洁机器人。
技术路线及产品研发应用:采用轨道式自适应行走、干式滚刷+负压吸尘复清洁、静电/超声波无损清洁、智能污渍识别与清洁强度自适应调节技术;小湾智能 H1Pro/H150 轻量化机型在华能集团 22MW 综
厂房屋顶光伏项目、国家电投安徽池州水泥厂 18.8MW 厂房屋顶项目验证落地;南京天创耐高低温防尘加固版屋顶清扫机器人在国家能源准东电厂厂区屋顶光伏项目、国家电投内蒙古霍林河坑口风电场升压站屋顶光伏项目、华能南京电厂厂房屋顶分布式光伏改造项目应用落地;优艾智
ARIS-Clean屋顶轻量化清扫机器人在国家能源集团上海庙电厂厂房屋顶光伏项目、国家电投内蒙古霍林河风电场升压站屋顶光伏项目、华能太仓电厂全厂化水车间+厂房屋顶光伏一体化改造项目应用落地;龙源电力分布式研究院自主研发的智能牵引式屋顶清扫机器人在国家能源龙源电力江西德兴工商业屋顶光伏自研项目验证落地。
7. 大基地光伏组件清扫机器人
现场需求:大型地面光伏大基地装机容量大、阵列覆盖范围广,多处于荒漠、滩涂、旷野等露天环境,风沙扬尘大、积灰速
度快,板面易大面积积灰、覆沙、附着顽固性污垢,造成整体发电效率持续衰减。传统人工清扫效率极低、人工成本高、作业覆盖不全、清扫周期长,无法匹配大基地规模化运维需求。
核心解决方案与功能:适配大型地面光伏大基地大面积、标准化阵列排布场景,支持长距离连续行走、跨阵列自适应平移、大范围全域覆盖清扫。采用“干式滚刷深度清扫+大功率负压吸尘+静电吸附除杂”复清洁工艺,可高效清除板面浮灰、积沙、固化污垢、附着物等各类杂质;搭载全域视觉监测系统,智能识别板块污染差异,分区、分级精准调节清扫强度,实现轻度积灰常态化保洁、重度积灰重点深度清扫。
适配设备:大基地光伏智能清扫机器人、集群智能调度平、
高精度导航定位模块。
技术路线及产品研发应用:采用北斗+惯导高精度定位、多机集群协同调度、AI 污染智能研判、干湿自适应无损清扫技术路线,依托标准化行走轨迹算法,实现大基地长距离、规模化、无人化连续清扫作业。仁洁智能长轨轨道机型光伏智能清扫机器人在国网能源新疆哈密花园电厂配套光伏基地应用落地;思拓长轨干式清扫机器人在国家能源宁夏腾格里沙漠 GW 级光伏大基地应用落地;鲁昱智能履带机型光伏智能清扫机器人在宁夏灵武 400 万千瓦采煤沉陷区复光伏基地应用落地;南京天创高低温加固机型光伏智能清扫机器人在国家电投内蒙古准东百万千瓦沙戈荒大基地应用落地;隆基清源智控原厂配套自研清源智控轨
道清扫系统在甘肃酒泉千万千瓦级风光大基地落地应用;天光能极光挂轮式轨道清扫机器人在内蒙古巴彦淖尔 160 万千瓦沙漠风光储大基地、甘肃酒泉千万千瓦级沙戈荒风光大基地、青海海南州 3200 米高原百万千瓦光伏大基地应用落地。
8. 光伏场区巡检无人机
现场需求:光伏电站占地范围广、组件规模大、运维点位分散,全域快速巡检、隐性缺陷精准排查压力突出。当前河南新能源运维人员、无人机飞手配置不足,依靠人工巡检存在作业效率低、隐患发现滞后等突出问题。急需智能化巡检手段精准识别组件热斑、隐裂、支架松动等缺陷,同步实现火情监测、光伏消防等功能,快速消除设备隐患,降低发电量损耗与设备损毁风险。
核心解决方案与功能:无人机实现全自动自主巡航,全覆盖光伏全场区阵列。依托高清视觉成像+高精度红外测温双重检测技术,精准识别组件热斑、隐裂、失效、接线异常等各类缺陷,同步完成场区支架、围栏、配套设备、环境安全隐患全方位巡检,实现光伏电站智能化运维、全维度安全防护、故障精准定位溯源。
适配设备:具备高精度定位、全向避障功能的工业级巡检无人机(大疆 M350RTK、M300 等)搭载可见光、测距仪、广角及红外热成像四一专用镜头。
技术路线及产品研发应用:采用 AI 组件缺陷识别、高精度 红外热成像、故障精准定位、智能避障、全自动航线巡航技术,设备与生产数据中互联互通,可同步开展全站周期性自动巡检,
同时依据中组串异常数据锁定故障区域,执行定向专项飞巡。大疆行业应用M400/M350 RTK 无人机在内蒙古库布齐千万千瓦沙漠光伏大基地、三峡内蒙古 640 万千瓦新能源智慧场站集群项目
验证落地;尚特杰光伏大脑系统无人机飞巡在宁夏宁东 200 万千瓦单体最大集中式光伏电站验证落地;星逻智能无人机飞巡在大唐云南山地百万光伏电站项目应用落地;科比特三防高寒机型在国家电投新疆哈密戈壁光伏基地应用落地;远度智能长航时复翼垂直起降固定翼无人机在国家电投宁夏中卫余丁百万千瓦光伏大基地、内蒙古库布齐千万千瓦沙漠风光大基地、新疆塔里木油田若羌 100 万千瓦光伏基地、四川木里高海拔高原光伏集群应用落地。
9. 冬季山地风电场集电线路故障排查机器人
现场需求:山地风电场冬季冰雪、大风恶劣天气频发,集电线路极易出现覆冰隐患,地形复杂、路面湿滑积雪,人工户外巡线难度极大,易发生冻伤、滑倒、高空坠落等安全事故,且人工巡检覆盖不全、盲区较多,难以全面排查线路覆冰及设备异常隐患,冬季保电巡检压力巨大。
核心解决方案与功能:采用低温增强版四足巡检机器人,搭 载线路观测、红外测温检测模块,配套野外专用充电基站,可在 冰雪、大风等极端恶劣环境下自主完成集电线路常态化巡线作业,彻底打通冬季山地线路巡检盲区,规避人工户外高危巡检风险,实现线路隐患全方位排查与闭环治理,保障冬季风电场安全稳定
保供。
适配设备:低温增强版工业四足机器人、高清线路观测模块、红外测温单元、野外防冻防水充电基站、户外智能巡检管理平。
技术路线及产品研发应用:依托成熟的具身智能全链路技术 体系,搭建起“多模态感知-智能决策-自适应执行-数据云端 赋能”的闭环核心技术路线,针对冬季山地风电场低温、覆冰、大风、复杂地形四大巡检难题实现全方位技术适配,通过强化学 习优化的运动控制与低温耐候结构设计,保障机器人在积雪结冰、陡坡沟壑等非结构化复杂地形及-20℃-55℃宽温域恶劣环境下 稳定通行作业;融激光雷达、高清摄像、红外测温的多模态感 知技术搭配自稳定云
,可在雨雪大风天气下精准完成环境建图、障碍物规避与线路覆冰、设备发热、部件破损等细微隐患检测;依托自主研发的视觉语言具身导航系统与专属电力隐患 AI 识别 模型,实现巡检路径自主规划、全程无人自主作业、隐患智能识 别分级预警与自动报告生成;同时搭配具备低温自加热功能的野 外智能充电基站实现 7×24 小时无人值守循环作业,并联动云端 智能巡检管理平
完成作业状态监控、数据存储分析、隐患闭环 管控,全面实现山地风电冬季巡检的智能化、无人化、数字化作 业;目前杭州云深处科技股份有限公司已研发低温增强版绝影 X30 工业四足机器人。目前该低温增强版四足巡检机器人已在西 北戈壁、西南及华北山地等高寒恶劣风电场场景实现试点应用,先后服务于中国三峡集团、金风慧能等企业。
10. 输电线路通道巡检无人机
现场需求:输电线路通道地形复杂、覆盖范围广,各类外破隐患高发、防控难度大,人工巡线存在盲区多、时效低、预警滞后等问题。需搭建立体化、全覆盖、全天候的通道智能巡检预警体系,精准识别各类外破风险、定位隐患坐标、实时预警上报,实现隐患早发现、早处置,杜绝线路外破引发的停电事故。
核心解决方案与功能:依托无人机远距离、大范围自主巡航能力,对输电线路全线通道开展立体化、无盲区巡检。针对集电线路智能识别线路本体、附属设施、通道及电力保护区,实现通道隐患早发现、早预警、早处置,构建线路通道常态化智能防控体系。
适配设备:具备高精度定位、全向避障功能的工业级巡检无人机(大疆 M350RTK、M300 等)搭载可见光、测距仪、广角及红外热成像四一专用镜头。
技术路线及产品研发应用:利用无人机搭载激光雷达,对整 条集电线路进行扫描,构建包含杆塔、导线、地形等信息的实景 三维模型,在三维模型上,通过专用软件精确设定每个杆塔的巡 检点位、无人机的飞行高度、拍摄角度和变焦倍数。航线规划会 重点覆盖绝缘子、导线接头、金具等关键设备,实现“一塔一策”的精准规划,无人机通常搭载高清可见光与红外热成像双光云。可见光用于发现绝缘子裂纹、导线断股、异物缠绕等外观缺陷,红外用于检测线路接头、线夹等部位的异常发热隐患,后
系统
利用深度学习算法,自动识别照片中的缺陷特征并进行标记,识别精度可达毫米级。最终,系统会自动生成图文并茂的巡检报告,实现隐患的可视化、 账化管理,为后续的闭环治理提供数据支撑。本项技术成熟度及市场自由度较高,已属于普遍应用行业。
11. 风电场输电线路驱鸟一体机
项目需求:三门峡览云风电场 220kV 线路杆塔、横担、绝缘子、构架野外区域鸟类频繁筑巢停留,多次诱发线路跳闸,造成电量损失,巡线、消缺、抢修运维压力增加,设备运行风险较高。
核心解决方案与功能:采用 AI 识别、定向声光驱离、太阳能自供电一体化防控方案。设备实时采集画面,依托大模型精准识别鸟类、减少误触发;可变声光模式防止鸟类适应,太阳能储能独立供电,全天候自动防控,消除鸟害故障源头。
适配设备:户外工业型太阳能 AI 驱鸟一体机。
技术路线及产品研发应用:采用“前端硬件感知—大模型智 能识别—磁编云 精准定位—多模态定向驱离—后端平
数字 化管控”全链路技术路线:硬件搭载 800 万 23 倍变焦高清相机 与 360 ° 磁性编码器自纠偏云
完成全域画面采集, 依托 Transformer 架构视觉大模型实现复杂电力场景下鸟类、鸟巢高 精准识别,区分保护鸟类兼顾生态平衡;设备检测到目标后自动 联动1—3W 可调520nm 绿激光,可选配仿生声波协同无接触驱离,摒弃传统全天候盲扫模式;整机通过网线接入电力运检智巡平
,支持远程配置、手动巡视、告警记录留存与多运维系统融
,整
体完成从传统被动封堵、盲目驱鸟到 AI 主动精准感知、生态友好驱离、全流程线上管控的技术迭代。该设备已由海康威视研发。已在浙江、山东两座国家电网变电站落地应用,针对龙门架、主变、刀闸底座等鸟害高发点位布设。
12. 输电线路带电异物清理智能成套装备
项目需求:输电线路长期露天运行,极易缠绕塑料薄膜、风 筝、广告条幅、树枝等各类漂浮、悬挂异物,易引发线路短路、接地故障及跳闸停电事故。当前行业传统消缺模式存在明显短板,主要分为人工登塔带电作业与停电检修消缺两种方式,痛点突出:一是人工登高带电作业风险高、劳动强度大,存在人身安全隐患;二是停电消缺需报批停运窗口,影响发电效益;三是输电线路覆 盖范围广、跨距大、隐患点位分散,叠加基层运维人员配置不足 的现状,导致异物隐患发现后处置周期长、应急响应效率低。
采用远距离非接触式作业模式,搭载 AI 智能视觉系统,可
自动识别、精准锁定并持续追踪导线表面漂浮悬挂异物。设备支持激光能量自适应动态调节,可精准熔断塑料薄膜、布条、枯枝等各类非金属异物,作业过程不会损伤导线、金具等电力设备本体。全程依托地面远程操控完成带电消缺,无需登高、无需停电,大幅规避人身作业风险,适用于线路近端、常规区段各类轻型异物清除作业。
核心解决方案与功能:可以采用便携式激光清障、无人机搭载激光/喷火模块、导线行走式机械清障机器人三类装备形成成
套解决方案;
便携激光清障设备:远距离非接触作业,AI 自动识别、追踪导线漂浮异物,自适应调节激光能量,精准熔断薄膜、布条、树枝等非金属异物,不伤导线金具,地面远程操作即可完成带电消缺;
激光/喷火一体化清障无人机:搭载微型激光模块与可控喷火双作业装置,针对性解决导线中部、跨河、跨路、偏远山区等人员无法抵达、登高作业盲区的异物处置难题。设备可实现空中稳定悬停、定点精准作业,高效清除各类小型飘挂异物。同时配备阻燃缓冲防护结构,从源头杜绝喷火作业引发的次生火情、线路灼伤等安全问题,适配复杂地形、高空盲区的带电清缺场景。
导线行走式双臂异物清除机器人:专为厚重、紧密缠绕的顽固异物研发,可沿输电导线自主行走、智能定位隐患点位。搭载双机械臂协同作业系统,可完成切割、剥离、拾取、收纳全流程作业,能够有效处理激光、喷火模式无法消融的厚质缠绕物、重型杂物。设备适配多分裂特高压导线工况,支持异物残渣回收,避免残渣掉落引发二次隐患,主要应用于高压、特高压线路复杂顽固异物消缺场景。
适配设备:便携式光纤激光清障仪、激光/喷火一体化清障无人机、导线行走式双臂异物清除机器人。
技术路线及产品研发应用:可采用 AI 视觉异物智能识别、远距离激光定向消融、无人机精准悬停作业、导线机器人多臂等
一项或多项技术协同作业。设备内置金属导线识别防护逻辑,激光/火焰能量动态调节,规避导线灼伤风险,具备多重急停、温度监测安全联锁机制。便携式光纤激光清障仪生产厂家:北京康高特仪器设备有限公司、南通斯派特激光科技有限公司、广西海卓科技发展有限公司、苏州墨仁光电科技有限公司、四川红岸基地智能科技有限公司、浙江红相科技股份有限公司、瑞恒光子、清大智腾、中科光绘。激光/喷火一体化清障无人机生产厂家:广东能飞航空科技发展有限公司、成都庆军科技有限公司、深圳市前海雅棋科技有限公司、包头蜂巢航空科技有限公司。导线行走式双臂异物清除机器人生产厂家:西湖交互机器科技(杭州)有限公司、国网湖南超高压输电公司、天津恩泰智能装备有限公司、山东海恩德智能科技有限公司。目前便携式光纤激光清障仪已在国家电网、南方电网各省市供电单位普及部署;激光/喷火一体化清障无人机已在深圳、重庆等多地电网投运,应用于复杂线路清障作业;国网湖州单位自主迭代研发的特高压导线双臂清障机器人,已成功适配 500kV 及特高压输电线路工况。
13. 新能源场站固定摄像智能识别无人化装备
现场需求:公司现有 3000 余路固定监控摄像头,全面覆盖新能源升压站、设备间、风机内部等核心生产区域,是场站安全运维、设备状态监测、现场人员管控的核心视觉载体。目前整套视频监控系统仅具备实时画面预览、录像存储、人工回看的基础功能,无智能化识别、自动预警能力,现场运维及安全管理存在
人工监控成本高、效率低、火灾风险突出、无人化运维适配性不足等多项痛点需求。
核心解决方案与功能:依托场站现有 3000 余路固定视频监控硬件资源,通过 AI 智能算法赋能、系统平升级、预警机制搭建,实现存量摄像头智能化改造,新增异常识别、火灾预警、智能分析、自动告警等核心能力,覆盖升压站、设备间、风机、光伏区域全场景,构建“全天候、全自动、无盲区”的智能视频监控预警体系。
适配设备:升压站、设备间、风机内、外固定摄像头;360°全景云+双光谱热成像相机(太阳能低功耗款,IP67、耐高低温)
技术路线及产品研发应用:采用“存量硬件复用+AI 算法赋
能+平升级迭代+场景适配优化”的轻量化、高效化技术路线,不替换现有前端摄像头硬件,通过软件升级、算法部署、系统对接的方式实现智能化改造,同时针对新能源场站特殊工况优化算法模型,实现全场景精准识别、自动预警、无人化值守。360°全景云
+双光谱热成像相机已由海康威视、大华股份、浙江大立科技、浙江双视科技等主流生产厂家生产,在变电站/风电场/光伏电站、森林防火等应用案例多。
14. 单兵智能化装备
现场需求:相较于传统电力场站,集中式/分布式光伏、陆上/海上风电等新能源场站具有点位分散、设备露天布置、工况
复杂、运维人手紧缺的特点,普遍推行“少人、无人值守”模式,运维供需矛盾突出。目前场站设备巡检、风机高空作业、电气操作、有限空间作业、偏远点位隐患排查等全部常规及高危作业,均严格执行双人作业、专人监护要求。
新能源场站以户外露天作业为主,人工运维短板突出:一是大面积光伏、高空风机设备依赖人工排查,隐性缺陷漏检率高;二是密闭有限空间作业风险高、气体易积聚,人工监护存在盲区、值守不到位问题;三是场站点位分散,人工记录、隐患归档、作业留痕不规范;四是偏远场站监护人员调配困难,高危作业管控存在漏洞。为适配新能源“少人值守、智能高效、安全可控”运维发展需求,亟需专用轻量化单兵智能装备,替代传统双人监护模式,实现单人规、安全、独立完成全场景运维作业,补齐人力、安全、标准化管控短板。
核心解决方案与功能:单兵智能化装备以“单人作业替代双
人值守、智能管控替代人工经验、全程溯源替代人工留痕”为核心解决方案,深度集成 AI 智能识别、多维度环境感知、全自动数据监测、全流程作业留痕、远程协同管控五大核心能力,构建 “感知-识别-预警-记录-溯源”一体化作业管控体系,彻底打破电力作业对双人协同、专职监护的传统模式依赖。
结新能源场站运维专属场景特性,装备可全方位支撑运维人员单人独立完成光伏、风电全链条核心作业,针对性适配新能源专属作业需求:一是新能源全站常态化巡检,自主识别光伏组
件隐裂、热斑、积灰遮挡、边框破损,风机塔筒锈蚀、螺栓松动、叶片表面缺陷,箱变、逆变器外观破损、渗漏油等典型设备缺陷;二是新能源电气操作核对,支撑风机、光伏箱变、汇流箱、逆变器启停、切换操作,自主核对设备状态、操作流程、参数信息,杜绝单人误操作;三是场站有限空间作业保障,适配风机塔筒底部、设备密闭舱室、场站电缆沟、地下配电室等场景,实时核查环境气体指标、通风状态,规避密闭作业安全风险;四是新能源设备状态精准核查,通过红外测温精准检测光伏组件、线路接头、逆变器、箱变运行温度,排查设备过热、异常发热隐患;五是场站全场景隐患排查,智能识别高空作业违章、无防护作业、近距离靠近带电设备、作业区域安全隐患等问题,自动完成风险提示与定级。
同时搭载远程协同功能,后管理人员可实时查看作业现场
画面、作业数据及人员状态,实现远程监护、远程指导,既满足单人独立作业的规性、安全性,又大幅提升作业标准化、智能化水平,有效降低人力投入、规避人为作业风险。
适配设备:单兵智能化装备采用轻量化一体化设计,集成高清视频采集、高压近电预警、北斗+GPS 双模定位、双向语音对讲、可燃及有毒气体检测、红外测温六大核心功能模块。
技术路线及产品研发应用:装备采用轻量化感知+边缘 AI 算力+云端管控极简三级核心技术架构,针对性适配光伏、陆上风电运维场景。前端依托防水防尘高精度传感、高清采集模块,适
配野外、高空、广域复杂工况,实现设备状态、环境参数、人员行为精准感知;中端搭载轻量化边缘芯片,植入光伏、陆上风电专属训练 AI 算法,支持离线快速识别组件缺陷、风机故障、作业违章,现场即时预警研判;后端依托 5G 低时延传输,联动云端平实现作业数据实时上传、全程自动留痕、智能溯源,从技术层面支撑单人安全、
规、标准化作业,有效替代传统双人人工监护、人工复检模式。
目前适配光伏、陆上风电运维场景的单兵智能化装备主流生
产厂家涵盖多类行业头部企业,其中南瑞智能运维、国网信通智能监控深耕电力行业定制化单兵巡检终端与配套算法设备;海康威视、大华股份可提供一体化头戴单兵终端、视频采集及近电预警模块;北京凌天、深圳华安视讯主打穿戴式 AI 单兵作业头盔、双向对讲与环境传感集成设备;图知科技、山东睿朗智能聚焦电力专用边缘识别终端、红外测温一体化单兵设备;海格通信、南京正泽科技配套供应北斗双模定位、野外自组网通讯组件,中电科、兵器工业集团可提供高空作业辅助、防爆型特种单兵硬件,各厂家均可结新能源场站单人作业需求提供成套定制化单兵解决方案。
目前单兵智能化装备已在集中式光伏、分布式光伏、陆上风
电场站实现试点应用,落地多个标杆项目,适配新能源“少人值守”运维模式,典型应用案例如下:一是西北荒漠集中式光伏场站应用案例,由国网电力智能装备科技有限公司提供装备,应用
于甘肃某 200MW 集中式光伏电站,替代传统双人巡检模式,实现 光伏组件热斑、积灰、隐裂缺陷智能排查;二是山地分布式光伏 场站应用案例,南瑞智能运维技术有限公司装备落地于浙江山区 分布式光伏集群,依托高精度弱信号定位、高清抗干扰拍摄功能,解决山地地形遮挡、巡检轨迹难溯源、隐患排查不全面的痛点,实现单人规完成全流程运维作业;三是陆上风电场站应用案例,华能新能源智能装备研发中心产品应用于内蒙古某 500MW 陆上 风电场,覆盖风机塔筒检修、机舱测温、有限空间气体监测、高 空作业安全管控等场景,通过 AI 智能风控彻底消除单人高空作 业监护盲区。
(三) 配电区域机器人及无人化装备应用场景
1. 配电室/开关室/GIS 室等室内巡检机器人
现场需求:配电室、开关室、GIS 室高压电气设备集中密闭布置,设备发热、局放、刀闸异常等隐患直接影响电气系统安全稳定运行。需规避人工近距离高压作业安全风险,补齐人工巡检频次不足、夜间巡检缺位、隐患预判滞后的短板,实现高压设备全天候、近距离、精细化状态监测,精准捕捉隐性故障,提前预判设备老化趋势,构建电气设备常态化、智能化、安全化运维管控体系。
核心解决方案与功能:搭建室内精准巡航轨道体系,实现高
压电气设备全方位、近距离、精细化全天候巡检。精准检测设备接头、柜体、母线排超温发热状态,自动识别仪表读数、指示灯
状态、刀闸分状态,实时监测高压设备局部放电隐患,可提前预判设备老化与故障趋势,实现电气设备全时段状态监控、故障预警、数据闭环留存,全面替代人工高危近距离巡检作业。
适配设备:轨道巡检机器人、轮式巡检机器人
技术路线及产品研发应用:采用高精度设备状态图像识别、红外测温超温预警、特高频局放检测、暂态地电压/高频电流信号采集与智能分析技术;目前由技术中心研发平顶山发电 10 千伏配电室轨道智能巡检项目。此外,亿嘉和轮式巡检机器人在江苏苏州 500kV 姑苏变电站应用落地;申昊科技轨道巡检机器人在广东深圳 220kV 南山变电站应用落地、轮式巡检机器人在宁夏腾格里沙漠光伏大基地升压站应用落地;南京天创 T5-E 挂轨轨道机器人在国能新疆准东百万煤电基地 6kV 配电室和 GIS 室、国家电投内蒙古霍林河风电场升压站应用落地;优艾智轮式巡检机器人在华能太仓电厂全厂配电室项目应用落地。
2. 升压站等室外电气区域巡检机器人
现场需求:室外升压站设备长期露天运行,受各类恶劣天气侵蚀易产生各类设备故障,对全天候、高频次、高精度巡检需求迫切。需替代人工低效户外巡检模式,实现设备运行状态全自动监测,精准识别设备发热、锈蚀、破损、绝缘子异常等隐患,提升户外设备运维时效性与可靠性,保障升压站电气设备长期稳定运行。
核心解决方案与功能:适配户外各类地形、高低温、雨雪沙
尘等复杂恶劣工况,可全天候自主完成升压站全域巡检作业。精准检测设备红外温度、自动读取各类仪表数据,智能识别设备外壳破损、线路开股、金具锈蚀、绝缘子放电等隐患。
适配设备:户外轮式/履带式巡检机器人
技术路线及产品研发应用:采用激光自主导航、AI 图像缺陷智能识别、高精度红外测温、紫外放电检测、智能路径动态规划技术;可标准化适配各类升压站场景。南京天创 T7-S 防腐型室外轮式机器人在国电投江苏滨海 300MW 海上升压站、T7-E 轮式机器人在甘肃三峡武威光晟雷 光伏升压站和国能新疆准东 750kV 火电升压站验证落地;朗驰欣创 LCX-OS-R100 室外四轮驱动重载巡检机器人在三峡重庆巫山两坪 220kV 汇集升压站、 LCX-IS-R80 室内智能轮式巡检机器人在室内配电室、 LCX-GIS-T60 升降挂轨巡检机器人在 GIS 室验证落地;优艾智
室外重载四轮四驱巡检机器人在国家能源上海庙百万煤电升压站验证落地。
3. 高压柜智能巡操作业机器人
现场需求:高压开关柜日常巡检、倒闸操作风险等级高,人工近距离作业易存在误操作引起触电、电弧灼伤等安全隐患,传统人工巡检观测精度有限、操作规范性参差不齐,存在人为操作失误、隐患漏判等安全管控痛点。
核心解决方案与功能:部署高压柜智能巡操作业机器人,可自主识别开关柜设备缺陷、监测设备运行状态、精准读取仪表数
据,独立完成标准化电气倒闸操作,实现人机物理隔离,从源头规避高压作业安全事故,全面提升高压柜运维智能化、本质安全水平。
适配设备:高压柜专用智能巡操机器人本体、高清视觉识别模块、精密操作执行机构、状态监测传感单元及智能运维管控平
。
技术路线及产品研发应用:通过视觉识别与智能控制多轴机械臂技术,实现设备状态自主监测、缺陷自动判别、倒闸作业全自动执行;机器人已由中电昱创研发并在平圩发电等单位应用,经实地调研全自动操作情况下停电操作约 12 分钟、送电操作约
16 分钟。
4. 高压柜验电测绝缘机器人
现场需求:高压设备停电检修阶段,验电、绝缘检测属于近距离高危作业,人工操作易发生误触碰、不规范违章作业等安全隐患,人工检测效率偏低、数据记录不规范,现场作业安全管控压力大。
核心解决方案与功能:应用高压柜验电测绝缘机器人,替代人工完成高压设备停电后验电、绝缘检测全流程作业,实现作业无人化、流程标准化,自动采集并留存检测数据,从源头杜绝人工高风险作业风险,提升高压检修作业安全水平。
适配设备:高压柜专用验电测绝缘机器人本体、高精度验电传感组件、绝缘检测模块、智能控制系统及数据账管理平
。
技术路线及产品研发应用:机器人依托预设作业流程与精准定位技术,自动完成点位检测、数据采集与资料归档,作业规范、安全可控;技术适配电力高压检修场景,机器人已由中电昱创研发,目前在华润集团部分单位和中国电力普安发电应用。
5. 低压停送电机器人
现场需求:低压柜日常巡检及停送电操作频次高、人工介入频繁,近距离作业存在触电、误操作风险,人工排查缺陷、读取仪表、操作开关规范性不足,易引发设备误动、漏检隐患,现场安全管控压力较大。
核心解决方案与功能:依托视觉智能识别、精准定位及机械臂控制技术,部署低压停送电机器人,自主完成低压柜缺陷排查、设备测温、仪表数据读取、局放检测等巡检作业,依靠多轴机械结构完成开关分闸、点击按钮等作业,全面替代人工低压停送电操作,有效规避人员触电及设备误动故障风险。
适配设备:低压柜专用智能作业机械臂、高清视觉识别模块、温度传感采集单元、智能控制终端及后运维管理系统。
技术路线及产品研发应用:通过机器视觉识别+精准伺服控制技术,按照标准电气作业流程自动完成巡检、停送电操作及数据记录,作业流程规范、容错性强;技术适配低压配电场景,机器人由中电昱创研发并在北电胜利能源进行应用。
6. 电缆竖井、电缆夹层智能巡检机器人
现场需求:电缆竖井、电缆夹层属于狭小密闭受限空间,内部结构紧凑、人工通行难度大、作业环境恶劣,传统人工巡检覆盖面有限、存在大量巡检死角,设备温升异常、有害气体积聚、线路状态缺陷等隐蔽隐患难以及时排查。
核心解决方案与功能:部署电缆竖井、电缆夹层专用智能巡检机器人,适配狭小密闭作业场景,自主完成设备红外测温、环境气体检测、线缆运行状态排查,有效补齐受限空间人工巡检短板,实现隐蔽点位全覆盖、无死角常态化无人巡检。
适配设备:竖井垂直爬升式或轨道巡检机器人、红外测温模块、有害气体传感单元、高清图像采集设备及智能巡检分析管理平。
技术路线及产品研发应用:采用垂直轨道爬行或轨道+多传感融检测技术,机器人按预设路径自动完成全域巡检、数据采集与异常研判,全程无人干预;该机器人由中电昱创研发并在龙滩水电站等单位进行应用。
(四) 热力板块机器人及无人化装备应用场景
1. 热力管道智能化监测装备和管道内检测机器人
现场需求:河南公司作为省内规模最大的热力供应主体,供热管网覆盖 6 个地市,管网规模大、分布范围广,老旧管线数量较多、投运年限较长,管道腐蚀、渗漏、保温层破损、路基沉降等安全隐患易发多发。由于供热管网多敷设于地下,隐蔽点位多、现场环境复杂,传统人工排查方式存在视野受限、覆盖不全、隐蔽缺陷发现难等问题。同时,人工开展井下及地下管网巡检作业
时,受作业空间狭小、环境复杂等因素影响,存在中毒、窒息、磕碰等安全风险,巡检效率较低,隐患排查存在滞后性,难以充分满足供热管网安全、稳定、高效运行的运维管理需求。
核心解决方案与功能:针对地下热力管网隐患排查难、人工效率低、缺陷发现不及时等问题,采用管道智能检测机器人、涡流管壁测厚、PCM+外表面防腐检查等多技术手段协同的综检测方案,对地下热力管线开展全域化、智能化隐患排查。通过识别管壁腐蚀、管道渗漏、保温层破损、路基沉降等典型缺陷,建立管网隐患数字化
账,实现隐患信息精准定位、分类分级、闭环治理和全过程追踪管理,有效补齐老旧管网人工巡检覆盖不全、隐蔽隐患发现滞后的短板,提升供热管网本质安全水平和精益化运维能力。
适配设备:采用管道内爬行检测机器人(配备管道壁厚测量
装置),用于对地下热力管道内部空间及重点管段开展智能检测作业。
技术路线及产品研发应用:管道内爬行检测机器人集成管内 视频成像、涡流壁厚检测、管道外壁防腐层检测等技术能力,可 对重点管段开展管道内外壁状态综辨识、缺陷识别和风险评估,形成检测报告、缺陷明细、风险分级结果及整改处置建议,为后 续检修决策、隐患治理优先级排序和运维管理优化提供数据支撑。
该机器人由集团公司电投智能组织研发,已在东北公司供热管道场景开展验证应用。下一步,拟在河南热力新乡等区域供热
管道开展现场验证,进一步检验设备在老旧热力管网隐患排查、缺陷识别、风险评估和闭环治理等方面的适用性与可靠性。
2. 热力管网智能巡检无人机
现场需求:长输热力管网敷设里程长、覆盖范围广,沿线地形条件复杂,采用人工徒步巡检作业效率偏低,难以实现管网全覆盖巡查。管道长期服役易产生保温层破损、介质泄漏、温度异常、支吊架锈蚀松动等缺陷,同时存在管线周边违规占压、第三方施工破坏等安全隐患;传统人工巡检漏检风险高、隐患处置存在滞后性,难以对管网开展常态化、精细化全域监测。此外,管网人工巡检人力投入量大、外勤运维成本偏高。
核心解决方案与功能:采用无人机全域空中巡检方案,搭载
高清可见光、高精度红外测温载荷,对长输热力管网、支吊架及 管线廊道开展全覆盖航拍作业。系统可自动识别保温层破损脱落、管道过热泄漏、支架锈蚀松动、周边违建施工、植被超高遮挡等 各类缺陷,依托红外测温数据分析精准锁定管道隐性泄漏与温升 异常点位。设备支持自动航线巡航、隐患坐标定位、影像资料自 动归档,替代人工徒步巡查、现场测温、纸质记录等重复性工作,有效提升巡检频次与隐患识别精度,实现管网隐患早发现、早预 警、早处置。
适配设备:长续航行业级巡检无人机、可见光+红外双光吊
舱、高精度 GPS 定位模块等设备实施。
技术路线及产品研发应用:采用高精度航迹自主规划、双目视觉全景采集、红外热成像温度精准甄别、多点位温度比对分析、 GIS 管线坐标匹配定位技术,依托热力管线地理信息模型固化巡检航线,实现全线无人化、周期性自动巡检、工程机械及破土作业施工预警。通过 AI 图像识别算法自动甄别管线外观缺陷、温度异常区域、工程机械及破土作业施工,完成隐患自动标记、数据自动归档、巡检报告自动生成,解决野外管线巡检难度大、精度低、人力不足的运维痛点。无人机及配套识别算法可完整实现前述热力管线空中巡检功能;北京中航智科技有限 公司此前开展过同类技术研发与落地应用,现因企业业务战略调 整,已不再布局该领域业务。集团系统内电投智能拟统筹管道内 检测与管线外部无人机飞巡业务,同步开展一体化配套技术研究。
