从 “有人值守” 到 “少人运维”：智能巡检机器人重塑配电室管理模式 - 实践

一、 巡检机器人行业背景

国家出台了一系列支持配电室智能化管理的政策，对任务配电室的建设和运行管理也提出了更高的要求，国家出台的相关规范文件主要有以下这些：

1、《配电网高质量发展行动实施方案（2024~2027年）》（2024年8月发布 ）

方案明确提出要重点推进建设一批满足新型主体接入的项目，创新探索一批分布式智能电网项目。配电网作为电力系统的重要组成部分，将从“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变，从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。

针对配电网的应用场景提出智能巡检机器人可以实时监测配电设备的运行状态，捕捉设备指示灯、仪表、温度、湿度、震动等多维度数据，帮忙运维人员提前发现潜在的设备故障或隐患。

2、《关于鼓励推广高压工业用户配电室进行智能化改造及运维的指导意见》（2022年4月发布 ）

为进一步提升城镇精细化管理水平，保障供用电安全，档案鼓励推广高压工业用户配电室进行智能化改造，包括增加智能巡检机器人等智能化设备，以提升配电室的安全性和运维效率。

记录提出在用户现有配电室的设备基础上增加部分采集及网络设备、视频监控装置等，构建智能用电平台。通过智能化改造，配电室将建立“无人值班、少人值守”的运维模式，大大减少人工数量，降低企业运营成本，解决当前高压配电室运维人员缺失、技巧能力不足等问题。

3、《巡检机器人安全要求》（GB/T 44253-2024）（2024年7月发布、2025年2月实施）

该标准规定了巡检机器人的风险评估、安全要求、验证与确认和使用资料等方面的内容，为巡检机器人在配电室等工业场景的应用提供了详细的安全规范。标准适用于工业设备运维特定场景的巡检机器人，如电力电网、轨道交通、石油化工和海洋等领域，为配电室支持加巡检机器人提供了重要的安全依据。

二、巡检机器人系统建设目标

巡检机器人环境的建设目标是通过智能化、自动化技术提升配电房巡检的效率、安全性和可靠性：

l 提升巡检效率。实现24*7全天候自动化巡检，减少人工巡检的频率和耗时。利用自主导航和路径规划，快速覆盖配电房内所有关键设备。

l 提高巡检精度。利用高精度传感器（如红外热成像、超声波等）和AI算法，精准检测设备状态（如温度、湿度、电压等）。减少人为误差，确保数据采集和分析的准确性。

l 增强安全性。在高压、高危环境中替代人工巡检，降低人员安全风险。实时监测潜在故障（如过热、漏电等），提前预警，避免事故发生。

l 建立智能化管理。通过AI和大数据分析，实现设备状态的智能诊断和预测性维护。自动生成巡检报告，提供数据支持，优化运维决策。

l 降低运维成本。减少人工巡检的人力成本和时间成本。通过早期故障预警，避免设备损坏和停机损失，降低维修费用。

l 帮助远程监控与协作。提供远程实时监控功能，运维人员可凭借平台查看巡检数据和设备状态。支撑多机器人协同工作，提升复杂环境下的巡检能力。

l 提升数据价值。通过长期数据积累和分析，优化配电房运行策略，提升设备使用寿命和能效。为配电房的智能化升级和数字化转型提供数据基础。

三、巡检机器人框架环境架构

巡检机器人系统管理系统采用三层架构，分为感知层、网络层、应用层。

感知层：借助机器人配合分布式环境检测设备，完成对现场设备运行及环境状态的采集；

通信层：主要作用是搞定对来自现场检测设备状态参数及工作参数的网络传输，将相关数据传输至上层信息管理层；或者是将来自上层信息管理层的远程控制指令传输至各现场控制设备或者控制节点；

应用层：对感知层上传的数据进行数据分析、存储和展示（图形化显示）。对数据信息的存储、查询，以及根据数据信息做出超限报警、远程控制指令的下达，完成对设备的运行状态和工作参数的实时监测和远程控制。

四、巡检机器人框架后台

4.1.本地监控后台

本地监控后台作为巡检机器人环境的中心，主要由实时监控模块、数据统计模块、报表系统、地图编辑模块、任务管理模块、系统设置模块和系统集成模块等组成；除了能控制机器人执行相关巡逻任务外，还应具有数据采集、储存、统计、检索、报表、智能分析等多种作用。

4.2.远程集控后台

远程集控平台除了具备本地监控后台的具体功能外，最主要的一点是能管理多个本地监控后台；同时对多个AI巡检机器人进行控制及相关数据分析，对配电房进行更高层次的综合控制和管理。远程集控后台实现了集中模式下的全部功能特点，可控制其他巡检机器人做相应的动作和功能。

五、系统主要功能

5.1. 视频识别

AI巡检机器人视频识别是核心功能之一，通过机器人自身携带的可见光摄像机，完成视频图像的数据采集，借助自主研发的高精度图像识别算法，对视频数据进行智能分析处理，识别视频内容。目前，视频识别功能能够准确识别室内的仪表、压板、开关、指示灯、设备外观等多种表计，并能进行表计自动读数，从而全面掌握站内电力设备及环境的状态信息。

5.2. 红外测温

AI巡检机器人利用自身携带的红外热成像仪对室内电力设备温度材料进行采集，然后将采集的数据进行分析，进而诊断出致热型设备故障及热缺陷，触发相应报警。红外测温功能包括红外普测、精确测温、遥控测温和测温预警等。

巡检任务执行完成后会自动生成任务报表，实现对配电房设备及环境温度的高密度、高颗粒度检测与多维度分析管理。

5.3. 环境检测

AI巡检机器人自身携带的环境监测模块，具备监测环境中的有害气体、温度、湿度、烟雾等环境信息。机器人实时采集的环境信息及时传输到控制中心，为操控人员提供现场环境信息，当监测到有害气体超标时，系统将进行报警，以提示运维人员及时处理。

机器人系统可联合多种环境监测设备对现场环境状态信息进行全方位的检测汇总和统一分析，并可据环境和设备异常出现的频率高低，智慧化的划定需重点关注的区域，有效的辅助配网运维决策。

5.4. 音频采集

AI巡检机器人本体搭载高灵敏度的拾音器，并随云台一同转动，定向采集电力设备的音频信息。机器人采用国际领先的音频降噪算法和声音识别技术，减轻环境噪音干扰，增强音频信息识别的准确性和可靠性。

5.5. 局放监测（选配）

AI巡检机器人内部搭载局放监测传感器用于地电波（TEV）和超声波（AE）的检测。当检测到开关柜等设备内局部放电处于异常状态时，能立即触发报警。利用局放检测设备，能实时对开关柜等设备进行检测。局放检测设备数据模块及控制后台具备局放数据自动绘图、自主识别和诊断的能力，在局放出现异常情况下可能实时报警、应急模式巡检及体系联动作用，同时管理后台能够对单点检测信息进行历史分析，并进行归档和诊断等处理。

5.6. 双向语音

AI巡检机器人的双向语音功能指的是对讲和广播功能。对讲是指站内工作人员能够在巡检机器人管理后台和机器人之间进行对讲，本功能的实现是借助开启巡检机器人管理后台的语音对讲，同时前方工作人员需打开机器人的语音按钮。广播则可用于管理后台对现场工作远程指挥或紧急情况下要求快速撤离等。

5.7. 任务管理

在监控平台中，将任务管理分成全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义任务、地图选点以及任务展示等模块，每个大模块又拆分为不同的小模块，可以根据各种情况建立不同类型的任务。在任务系统中既可以手动进行任务的执行也可按照日程进行任务分配执行实现自动巡检效果。

AI巡检机器人的自动巡检特性使其能够自主完成室内的巡检工作，具有高度自动化和智能化的特征，从而代替人工巡检。自动巡检的模式主要有：定时巡检、例行巡检、特殊巡检、单次巡检及人工控制巡检等，各种模式帮助互相切换。机器人能够按照事先设定的巡检模式完成任务，按照既定的规则完成表计读数、电力设备温度测量及环境监测等巡检活动。

5.8. 数据分析

监控平台具备对监控数据进行储存、分析、统计、检索的能力。监控平台对数据进行标准化的整理与排序，支持 word报表导出保存。运维人员可根据任务或监控点在监控平台内对数据进行检索，快速查看监控数据。

5.9. 报表输出

通过AI巡检机器人在执行完一个任务之后都会自动生成报表，运维人员能够在监控平台根据时间、巡检类型、任务名称等进行检索并查看报表。运维人员可根据需求检索，查看，导出各类表报，包括巡检任务报表、数据报表、报警记录报表、环境信息报表等。

5.10. 预警与联动

AI巡检机器人在巡检过程中，通过数值分析、阈值对比、趋势分析等相关技术，对异常数据进行自动预警。预警信息通过界面告警或声光告警的方式呈现，及时提醒运维人员注意。

当后台分析数据显示为异常时，后台监控软件界面会出现告警信息列表，运维人员通过操作滚动表明告警信息。

当体系存在告警信息时，系统通过巡检机器人告警音频及灯光闪烁，提醒运维人员注意。

5.11. 机器人自检

AI巡检机器人作为巡检系统的主体，搭载主要的检测设备在前端采集各类数据信息。为了保证机器人日常工作的开展，机器人在启动巡检前均会进行自检，自检内容包括红外热成像仪、高清相机、电机、云台、内部存储以及各种传感器等， 若发现部件异常，则给出异常状态指示，并将系统异常信息上传至监控后台，方便运维人员及时发现故障，减少处理时间，提高解决故障的效率。

5.12. 权限管理

管理员账号可对其他账号进行统一管理。支撑针对不同操作人员创建不同的角色以及账号。

不同的账号架构支持设置不同权限，确保每个操作人员只能在其被授权的范围内进行执行，从而保障系统数据的安全性与操作的规范性，全面提升管理效率与精准度。