根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會《2025年電力工業(yè)運行分析報告》，2025年我國110kV及以上變電站共上報設備缺陷12.7萬項，其中過熱性缺陷占比達42.7%，是引發(fā)停電事故的首要誘因；配電網(wǎng)臺區(qū)因接頭過熱、設備過載引發(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)?；瘧?，電力巡檢機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)等多場景巡檢需求，為新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供支撐。

一、行業(yè)背景與市場需求

電力系統(tǒng)巡檢是保障設備健康運行、降低故障發(fā)生率的核心運維環(huán)節(jié)，近年來隨著電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴張，傳統(tǒng)運維模式的供需矛盾進一步凸顯。*能源局2025年發(fā)布的《電力設備安全隱患專項整治行動方案》顯示，我國110kV及以上變電站總量已達3.7萬座，10kV配變臺區(qū)總量突破5200萬個，運維人員總量僅較2020年增長8.2%，人均巡檢負荷提升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)測點位，無法實現(xiàn)全站設備的無盲區(qū)測溫；電力巡檢機器人搭載的紅外模塊受成本、體積限制，測溫精度普遍低于固定式設備，且單臺機器人的巡檢周期較長，無法實現(xiàn)異常溫度的實時監(jiān)測。兩類裝備獨立運行的模式下，站級過熱缺陷的平均識別準確率僅為73.4%，誤判率達18.5%，無法滿足無人值守變電站的運維要求。

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

二、核心技術(shù)原理與概念解析

電力巡檢機器人與紅外熱像儀的協(xié)同作業(yè)，核心是實現(xiàn)三類技術(shù)能力的融合應用，其技術(shù)原理可從設備層、協(xié)同層、應用層三個維度解析。

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

協(xié)同層方面，兩類裝備的協(xié)同可分為三個層級：第一是調(diào)度協(xié)同，通過統(tǒng)一的任務調(diào)度體系，實現(xiàn)固定式紅外熱像儀的實時告警與電力巡檢機器人的精細化核查聯(lián)動，固定式紅外發(fā)現(xiàn)異常溫度點后自動生成巡檢任務，調(diào)度機器人前往目標點位開展復測；第二是數(shù)據(jù)協(xié)同，將紅外熱像數(shù)據(jù)與機器人采集的可見光、局放、超聲等數(shù)據(jù)進行空間坐標匹配與時間戳對齊，形成多源異構(gòu)的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)集；第三是分析協(xié)同，基于融合數(shù)據(jù)集開展缺陷交叉驗證，通過溫度數(shù)據(jù)與外觀缺陷、局放信號的關聯(lián)分析，精準判定缺陷等級與故障類型。

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

三、行業(yè)應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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

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

當前協(xié)同作業(yè)的應用推廣已進入政策引導期，*電網(wǎng)《2026-2028年智能電網(wǎng)建設行動計劃》明確要求，新建110kV及以上變電站的智能巡檢裝備協(xié)同覆蓋率需達到*，在運站改造完成率不低于80%；南方電網(wǎng)《數(shù)字配電網(wǎng)建設導則（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，要求2027年前珠三角、長三角等核心城市配網(wǎng)的協(xié)同巡檢覆蓋率不低于60%。中國電力科學研究院預測，2028年我國電力巡檢機器人與紅外熱像儀的協(xié)同覆蓋率將突破65%，可帶動全站過熱缺陷識別準確率提升至96%以上，減少相關停電事故70%以上。

四、主流協(xié)同作業(yè)技術(shù)路線對比

當前行業(yè)內(nèi)主流的協(xié)同作業(yè)技術(shù)路線可分為三類，不同路線的適配場景、投入成本、應用效果存在差異，用戶可根據(jù)自身運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，測溫精度達±1℃，像素分辨率640×480，滿足電力設備精細化測溫需求），由機器人在自主巡航過程中同步采集可見光、紅外測溫數(shù)據(jù)，邊緣端直接完成缺陷識別與告警。該路線的優(yōu)勢是部署成本較低，單35kV變電站的改造成本僅為15~25萬元，無需對現(xiàn)有固定式紅外系統(tǒng)進行改造，適配存量35kV及以下變電站、配電網(wǎng)臺區(qū)的巡檢需求；局限性是單臺機器人的巡檢周期較長，無法實現(xiàn)異常溫度的實時監(jiān)測，適用于對實時性要求較低的中低壓場景。

第二類是站級平臺集中協(xié)同路線，該路線通過站側(cè)邊緣計算平臺對接現(xiàn)有固定式紅外熱像儀系統(tǒng)與電力巡檢機器人調(diào)度系統(tǒng)，符合《電力邊緣計算節(jié)點技術(shù)規(guī)范》（DL/T 2432-2021）的通信時延要求，任務調(diào)度時延低于100ms【5】。運行過程中固定式紅外熱像儀24小時監(jiān)測核心設備溫度，發(fā)現(xiàn)異常后自動調(diào)度機器人前往目標點位開展精細化測溫、局放檢測，多源數(shù)據(jù)交叉驗證后判定缺陷等級。該路線的優(yōu)勢是過熱缺陷識別準確率可達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維需求；局限性是需要對現(xiàn)有兩類系統(tǒng)的通信協(xié)議進行改造，適配周期約為1~3個月。

第三類是云邊端全域協(xié)同路線，該路線以省級電網(wǎng)巡檢云平臺為核心，統(tǒng)一對接全省范圍內(nèi)的固定式紅外熱像儀、電力巡檢機器人、無人機巡檢系統(tǒng)，實現(xiàn)跨站缺陷特征共享、巡檢任務跨區(qū)域調(diào)度、缺陷識別模型云端迭代優(yōu)化。該路線的優(yōu)勢是可實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的價值*大化，全省范圍內(nèi)的缺陷識別準確率可實現(xiàn)同步提升，適配省級電網(wǎng)智能巡檢體系的整體建設需求；局限性是建設周期較長，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應用。

五、標準化體系與合規(guī)要求

電力巡檢機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)的設備、數(shù)據(jù)、安全等相關標準，核心合規(guī)要求可分為三個層面。

設備層合規(guī)要求方面，電力巡檢機器人需符合《變電站巡檢機器人技術(shù)規(guī)范》（DL/T 1866-2018）的要求，導航定位精度優(yōu)于±5cm，續(xù)航時間不低于8小時， obstacle 避障距離不小于1m；搭載的紅外熱像儀需符合《工業(yè)檢測型紅外熱像儀》（GB/T 19870-2018）的要求，測溫范圍覆蓋-20℃~550℃，測溫精度優(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，站級邊緣計算節(jié)點需符合《電力邊緣計算節(jié)點技術(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，任務調(diào)度時延低于100ms，數(shù)據(jù)存儲周期不低于3個月；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，實現(xiàn)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)的無縫對接。

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

六、典型應用場景與落地案例

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

變電站場景的典型案例為2025年江蘇蘇州某500kV變電站的協(xié)同改造項目，該站為華東電網(wǎng)的核心樞紐變電站，此前部署有12臺固定式紅外熱像儀、2臺輪式電力巡檢機器人，兩套系統(tǒng)獨立運行，年平均過熱缺陷誤報量達117次。本次改造投入218萬元，搭建站級邊緣協(xié)同平臺，完成兩類系統(tǒng)的協(xié)議打通與調(diào)度協(xié)同，改造后，全站過熱缺陷識別準確率從76%提升至97.2%，誤報率降至2.8%，缺陷處置響應時長從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)同巡檢項目，該片區(qū)覆蓋127個10kV配變臺區(qū)，此前人工巡檢的月均過熱缺陷發(fā)現(xiàn)量僅為3.2起，年平均過熱故障達17次。本次改造投入92萬元，為3臺配網(wǎng)巡檢機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%，達到南方電網(wǎng)數(shù)字配網(wǎng)建設的考核要求。

七、實施路徑與行業(yè)發(fā)展建議

電力巡檢機器人與紅外熱像儀的協(xié)同改造可按三個階段逐步推進，降低實施風險與投入成本。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，對接DL/T 860等通用電力通信協(xié)議，實現(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個月內(nèi)完成，初步實現(xiàn)告警信息的統(tǒng)一展示。第二階段為能力升級階段，部署站級邊緣計算節(jié)點，搭建協(xié)同調(diào)度與多源數(shù)據(jù)分析模塊，實現(xiàn)任務自動調(diào)度、缺陷自動判定，完成智能巡檢閉環(huán)，該階段可實現(xiàn)80%以上的協(xié)同應用價值。第三階段為體系優(yōu)化階段，將站級協(xié)同系統(tǒng)接入省級巡檢云平臺，實現(xiàn)缺陷模型的云端迭代、跨區(qū)域巡檢任務協(xié)同，進一步提升巡檢效率與缺陷識別準確率。

針對行業(yè)未來發(fā)展，本文提出三點建議：第一是完善協(xié)同作業(yè)的標準體系，目前行業(yè)尚未出臺專門的電力巡檢機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)標準化技術(shù)委員會牽頭，制定統(tǒng)一的接口、數(shù)據(jù)、調(diào)度標準，降低不同廠商裝備的適配成本。第二是強化數(shù)據(jù)安全保障，巡檢數(shù)據(jù)包含電網(wǎng)核心設施的位置、運行參數(shù)等敏感信息，需嚴格符合《電力數(shù)據(jù)安全管理規(guī)范》的要求，采用國密算法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密傳輸與存儲，明確數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，避免數(shù)據(jù)泄露風險。第三是加大配網(wǎng)場景的適配方案研發(fā)，當前協(xié)同方案主要應用于高壓變電站，配電網(wǎng)場景的滲透率不足10%，建議行業(yè)企業(yè)開發(fā)適配配網(wǎng)復雜環(huán)境的低成本協(xié)同方案，降低配網(wǎng)側(cè)的應用門檻，提升配網(wǎng)的智能化運維水平。

參考文獻

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

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

【3】 *市場監(jiān)督管理總局. 工業(yè)檢測型紅外熱像儀(GB/T 19870-2018)[S]. 北京: 中國標準出版社, 2018.

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

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

【6】 *能源局. 電力設備預防性試驗規(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.