电力行业的机器人：从”展品”走向”工具”

提起电力行业的机器人，很多人脑海中会浮现出这样的画面：一个闪着金属光泽的设备，在变电站里缓缓移动，探头转向变压器，发出”滴滴”的声音。

这确实存在。但真实的情况远比这个画面更丰富，也更复杂。

一、电力机器人，到底用在哪些地方？

变电站巡检机器人——最成熟的应用

这是目前电力行业应用最广、技术最成熟的机器人类型。

它的核心功能并不神秘：

• 红外测温：用红外热像仪检测设备温度，发现过热隐患
• 可见光拍摄：拍摄设备外观，识别是否有破损、渗漏、异物
• 仪表读取：自动读取指针式仪表、液位计的数值
• 声音检测：监听变压器、开关柜是否有异常声响

它的形态通常是轮式的，像个”移动摄像头+传感器平台”，在变电站的巡检道路上按规划路线移动，或者通过激光雷达实现自主导航。

实际情况如何？

• 国家电网从2009年左右开始试点，到2020年前后已在数千座变电站部署
• 主要应用在110kV及以上变电站，尤其是无人值守变电站
• 220kV、500kV变电站部署意愿更强，因为设备更多、巡检任务更重

为什么变电站适合用机器人？

• 环境相对封闭、平整，机器人跑得起来
• 设备固定、巡检点位明确，路线规划简单
• 人工巡检劳动强度大、效率低，且有一定安全风险

主要厂商：国网智能（国网直属）、国自机器人、朗驰欣创、申昊科技、亿嘉和等。

配网带电作业机器人——解决”危险活”

配电线路（主要是10kV线路）的带电作业，是电力行业公认的高风险作业之一。

作业人员需要穿戴厚重的绝缘服，站在绝缘斗臂车里，在高空对带电线路进行接火、断火操作。一个失误，就是生命危险。

带电作业机器人，就是来解决这个问题的。

它做什么？

• 10kV配电线路的带电接火（接通线路）
• 带电断火（断开线路）
• 带电更换绝缘子、线夹等设备

它怎么工作？

机器人本体安装在绝缘斗臂车的平台上，作业人员在地面上通过操作台远程控制，机器人的机械臂执行具体操作。

实际情况如何？

• 目前处于规模化推广初期，尚未像变电站巡检机器人那样大规模普及
• 主要由国家电网智能技术公司（原山东鲁能智能）主导研发
• 已在山东、江苏、浙江、河南等省份应用
• 单台设备造价较高，一般在百万元以上
• 对作业人员的技能要求也发生了变化——从”高空作业技能”转变为”机器人操作技能”

难点在哪里？

• 配网线路结构复杂，不同场景需要不同的作业流程
• 机器人需要处理各种规格的线夹、绝缘子，适应性要求高
• 成本压力大，一台机器人+一辆绝缘斗臂车，总投资不低

输电线路巡检机器人——还在”爬坡期”

输电线路的巡检，目前主要是无人机的天下。

但机器人也有它的应用场景——

沿线路自主行走的巡检机器人

这类机器人挂在输电线路上，沿着导线行走，对绝缘子、线夹、导线本体进行检查。

实际情况如何？

• 技术难度大，商业化程度远不如变电站巡检机器人
• 主要用于特高压线路、大跨越区段等无人机难以作业的特殊场景
• 部署数量较少，更多是试点示范

为什么难？

• 输电线路跨越山川河流，地形复杂，机器人怎么运过去？
• 线路上有障碍物（防震锤、悬垂线夹等），机器人需要跨障
• 长期户外运行，供电问题、防水防尘问题、维护问题都是挑战

相比之下，无人机巡检已经相当成熟，国网、南网都建立了大规模的无人机巡检队伍。在大多数场景下，无人机更灵活、成本更低。

电缆隧道巡检机器人——地下”守护者”

城市里的电缆很多走地下隧道，环境封闭、空间狭窄，人工巡检不便。

电缆隧道巡检机器人就是在这个场景下应用的。

它做什么？

• 视频巡检，发现电缆外护套破损、支架锈蚀等问题
• 有毒气体检测（如一氧化碳、硫化氢）
• 温湿度监测
• 水位监测，发现隧道积水

实际情况如何？

• 应用场景相对小众，主要集中在大型城市的电缆隧道
• 隧道环境标准化程度不一，有些隧道机器人跑得顺畅，有些则受限
• 价值在于替代人工进入有害环境，保障安全

其他应用场景

除了上述主要类型，还有一些正在探索的应用：

• 电力塔攀爬机器人：沿着铁塔攀爬，检查绝缘子、螺栓等
• 开关室巡检机器人：在室内开关室、配电房巡检
• 变电站操作机器人：在有人监护下执行简单的开关操作（尚在试点阶段）

二、电力机器人，真的”好用”吗？

这是很多人关心的问题。客观地说：有用，但没那么神。

机器人能做什么？

• 替代重复性劳动：变电站设备巡检每天都要做，机器人不知疲倦
• 进入危险环境：电缆隧道的有毒气体、带电作业的触电风险，机器人可以”顶上去”
• 数据采集标准化：机器人的红外测温、仪表读数，数据格式统一，便于分析

机器人不能做什么？

• 发现问题后的判断和处理：机器人能发现温度异常，但不能判断”这是否需要紧急处理”，还是需要人来决策
• 复杂操作：开关操作、设备检修，目前机器人还做不到（操作机器人尚在试点）
• 全场景适应：恶劣天气、复杂地形、非标准化环境，机器人容易”趴窝”

实际应用中的问题：

01 维护成本不低

机器人不是”买来就完事”的。

• 电池需要更换
• 传感器需要校准
• 导航系统需要更新
• 软件需要升级

一些变电站反馈：机器人用了一段时间后，维护跟不上，就”吃灰”了。

02 数据孤岛问题

机器人采集的数据，需要上传到后台系统分析。但很多单位的机器人数据和运维管理系统没有打通，数据躺在服务器里，没有真正用于决策。

03 人的能力转型跟不上

机器人上马了，但运维人员的培训没跟上。

原来的人工巡检，变成了”机器人巡检+人工复核”。工作方式变了，但管理体系、人员技能没有完全适应。

三、为什么电力行业对机器人有需求？

抛开”技术先进”的光环，电力行业推动机器人应用，有很现实的原因。

人工成本上升

电力运维需要大量人力。变电站值班、线路巡视、设备检修，都需要人。

人工成本逐年上升，年轻人又不愿意干这些”爬高走低”的工作，招人难、留人难。

机器人替代一部分重复性劳动，可以缓解人力压力。

安全风险管控

带电作业、电缆隧道巡检、高空线路巡视，都存在安全风险。

用机器人替代人，本质上是”用设备换安全”。

提升巡检效率和质量

人工巡检受主观因素影响大，漏检、误检在所难免。

机器人按既定路线、既定标准执行，数据可追溯、质量可控。

数字化转型的要求

国家电网、南方电网都在推进数字化转型。机器人采集的数据，是数字化运维的基础数据源之一。

四、行业格局：谁在做？谁在买？

主要厂商

电力机器人领域，参与者主要有三类：

01 电网直属企业

• 国网智能（原山东鲁能智能）：国家电网直属，变电站巡检机器人、配网带电作业机器人都有布局，是国内最早进入这个领域的企业之一

02 民营企业

• 国自机器人（杭州）：巡检机器人主要供应商之一
• 朗驰欣创（深圳）：变电站巡检机器人、轨道巡检机器人
• 申昊科技（杭州）：智能巡检机器人，已上市
• 亿嘉和（南京）：巡检机器人、带电作业机器人，已上市

03 高校及科研院所

部分高校（如山东大学、华北电力大学等）有相关研究，但产业化程度较低

谁在买？

• 国家电网：各省公司、各供电公司采购，是最大买方
• 南方电网：同样有较大采购量
• 地方电力企业：如内蒙古电力集团等
• 大型工矿企业自备电厂：部分大型工矿企业有自己的变电站，也会采购

采购方式

主要以公开招标为主，招标文件中会对机器人的技术参数、功能要求、售后服务等做出规定。

五、未来会怎样？

从”巡检”走向”作业”

目前电力机器人主要集中在巡检领域，真正能”动手”的作业机器人还很少。

未来，能够完成开关操作、设备检修等复杂作业的机器人，会是发展方向。

但技术难度大、安全要求高，短期内仍以试点为主。

更强的智能化

现在的巡检机器人，本质上还是”移动传感器+后台分析”。

未来，边缘计算能力增强，机器人可与其他技术融合以在本地完成更多的数据分析和判断，减少对后台的依赖。

与其他技术融合

• 无人机+机器人：空中+地面协同巡检
• 机器人+数字孪生：机器人采集的数据实时映射到数字孪生系统
• 机器人+AI大模型：更智能的故障诊断和预测

成本下降，规模化加速

随着技术成熟和竞争加剧，机器人单台成本有望下降。

当机器人从”示范工程”走向”标配设备”，应用规模会更大。

六、写在最后

电力行业的机器人应用，没有科幻电影里那么酷炫，也没有一些宣传里那么”万能”。

它们真实的样子是：

• 在变电站里缓慢移动的轮式设备
• 在绝缘斗臂车上笨拙但精准地拧螺栓的机械臂
• 在电缆隧道里默默采集数据的轨道机器人

它们解决的问题很具体：重复劳动、危险作业、数据采集。

它们的局限也很明显：不能完全替代人、需要维护、成本不低。

但它们确实在一点点改变电力运维的方式。

从”展品”走向”工具”，这是电力机器人正在经历的过程。

对电力行业从业者来说，理解机器人的能力边界，学会和机器人协作，是正在到来的现实。

注：本文所述内容基于公开信息和行业实践，不涉及具体企业商业机密。各企业具体产品参数、应用案例请以官方发布为准。