2025年变电站智能巡检机器人关键技术研究.pdf

百学须先立志。——朱熹

变电站智能巡检机器人关键技术研究

一、本文概述

随着科技的飞速发展，智能化、自动化的技术手段在电力系统的

运维管理中扮演着越来越重要的角色。变电站作为电力系统的重要组

成部分，其安全、稳定运行对于整个电网的健康至关重要。传统的变

电站巡检主要依赖于人工完成，这种方法不仅效率低下，而且存在安

全风险。研究并开发变电站智能巡检机器人成为了当前电力行业的一

个重要研究方向。

本文旨在深入探讨变电站智能巡检机器人的关键技术，包括机器

人的设计理念、系统架构、功能模块以及在实际应用中的性能表现。

本文将概述变电站智能巡检机器人的发展背景和其在电力系统中的

重要性。随后，将详细介绍机器人的设计原则和系统架构，包括硬件

选择、传感器配置、控制系统设计等关键环节。接着，本文将重点分

析机器人在变电站巡检中的功能模块，如自主导航、图像识别、故障

诊断等，并探讨这些功能在实际应用中的表现和优化策略。

本文还将探讨变电站智能巡检机器人在实际部署中面临的挑战，

如环境适应性、数据传输的稳定性和实时性、机器人的维护和升级等。

针对这些挑战，本文将提出相应的解决方案和改进措施。本文将通过

案例分析，展示变电站智能巡检机器人在实际应用中的效果和优势，

为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。——张载

并对未来的发展趋势进行展望。

本文通过对变电站智能巡检机器人的关键技术进行深入研究，旨

在为电力系统的自动化、智能化巡检提供理论指导和实践参考，从而

提高电力系统的运行效率和安全性。

二、国内外研究现状与发展趋势

随着电力行业向智能化、自动化方向的加速转型，变电站智能巡

检机器人已成为提升运维效率、保障电力设施安全的重要工具。本节

将概述国内外在变电站智能巡检机器人领域的研究现状，并对其未来

发展趋势进行展望。

国内方面，近年来我国在变电站巡检机器人技术研发与应用上取

得了显著进展。相关研究着重于以下几个方面：

控制算法：针对变电站复杂环境下的巡检任务，国内学者与企业

不断探索与优化适用于巡检机器人的控制算法。这些算法旨在确保机

器人在复杂环境中精确导航、避障以及执行精细化检测操作，如基于

深度学习的路径规划、基于模型预测控制的运动协调策略等。

传感器技术：高精度、多模态传感器的集成与应用是提升巡检机

器人感知能力的关键。国内研究者研发了融合视觉、红外、超声波、

激光雷达等多种传感器的感知系统，实现对设备状态的全方位、立体

化监测，增强了对异常温升、局部放电、机械磨损等故障的识别能力。

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

机械系统与材料：针对变电站巡检的特殊需求，国内科研团队致

力于设计轻量化、耐用且适应恶劣环境的机械结构，采用新型复合材

料以增强防护等级和抗电磁干扰性能。同时，模块化与可扩展的设计

理念被广泛应用，便于维护与功能升级。

后台管理系统与数据分析：智能巡检机器人的后台管理系统集成

了数据采集、传输、处理与分析功能，支持实时监控、远程操控、故

障诊断与决策支持。研究重点在于开发高效的数据融合与挖掘算法，

利用人工智能技术对海量巡检数据进行深度分析，提高故障预警准确

率与运维决策智能化水平。

国际方面，发达国家在变电站巡检机器人技术的研发与应用上同

样处于领先地位。国际研究的特点与趋势表现为：

高级导航与定位技术：国外研究机构持续探索更加精确