国家电网公司系统首次实现特高压换流站GIS室巡检“全无人化”

在国家“西电东送”的能源动脉上，坐落着一座关键枢纽——±800千伏特高压绍兴换流站。它每年为浙江输送的电量，对保障全省近10%的用电需求起着重要作用。

这座换流站的GIS室，密布着770余个高压设备，其内部结构复杂。保障这里的可靠运行，对电网安全至关重要。

特高压绍兴换流站GIS室内航拍丨王华 摄

(资料图片)

过去，这项任务主要由巡检员承担，工作强度大且面临诸多挑战。如今，一套由无人机、机器狗和智能摄像头组成的协同巡检体系，开始在这里投入应用。

10月15日，国家电网公司系统在±800千伏特高压绍兴换流站首次实现特高压换流站GIS室巡检“全无人化”。

你可能会好奇，用无人机和机器狗巡检，现在不是很常见吗？

但在特高压换流站的GIS室里，这完全是另一回事。这个“首个”的背后，是团队需要应对的一系列技术挑战。

三大核心挑战：并非简单的“机器人上岗”

将智能设备部署于强电磁环境中，并要求其高可靠地运行，本身就是一项复杂的系统工程。

挑战一

“信号屏蔽区”内的精准定位与导航

GIS室是一个巨大的金属屏蔽体，内外电磁环境复杂，导致GPS等常规无线信号无法有效覆盖。如何让无人设备在这种环境下，实现厘米级的精准定位和自主避障，避免触碰高压设备？

这需要依赖激光雷达、深度相机等多传感器融合技术，并结合先进的SLAM（即时定位与地图构建）算法，为设备建立一套不依赖外部信号的自主导航能力。

特高压绍兴换流站GIS室内丨王华 摄

挑战二

从“海量数据”到“有效信息”的提炼

智能巡检能够不知疲倦地采集海量数据，但这只是第一步。真正的挑战在于如何从海量的图像、读数中快速、准确地提炼出有价值的故障征兆。

为此，技术团队构建了多维度的数据分析模型，通过算法让系统学习资深专家的诊断逻辑，从而对设备状态的细微变化进行关联分析，筛选出潜在的风险点。

挑战三

构建高可靠的人机协同体系

引入新技术，首先要考虑的是其可靠性。机器会出错吗？会漏报吗？单一设备的引入如果不够可靠，反而可能成为新的风险源。

因此，解决方案并非简单的设备叠加，而是一套具备高冗余度和交叉验证能力的系统。无人机、机器狗和固定摄像头的多视角数据可以相互印证，形成巡检闭环，以提升诊断结果的准确性。

“空-地-固”协同，构建多维度感知网络

空中巡检：无人机

它负责垂直空间，通过自主规划的航线，近距离检查高处设备接点。搭载的高清摄像与红外测温模组，能识别刀闸分合状态，并以±0.1℃的精度捕捉异常温升。以往人工需要2小时的例行巡视，它30分钟即可完成，显著提升了巡检效率。

特高压绍兴换流站GIS室内“空中斥候”——无人机巡视作业丨王华 摄

地面勘察：机器狗

它负责地面和低处区域，凭借灵活的步态进入设备底部、后方等人工不易到达的区域。通过搭载的多类传感器，从不同角度采集液压表、SF6气体压力等20多项关键数据，有效扩大了巡检覆盖面。

特高压绍兴换流站GIS室内“地面突击兵”——机器狗巡视作业丨王华 摄

全时域监测：固定摄像头

遍布室内的50余处高清摄像头，构成了7x24小时的监控网络。它们记录的数据，不仅能捕捉瞬时异常（典型异常识别准确率达98.5%），也为AI模型的趋势分析和故障追溯，提供了宝贵的数据基础。

特高压绍兴换流站GIS室内“立体哨所”——摄像头丨王华 摄

所有数据最终汇入“数字换流站平台”进行分析研判。平台内置的13类缺陷识别模型，可在8秒内完成一轮初步诊断，实现了从“人工查找问题”向“系统推送风险”的辅助模式转变。

特高压绍兴换流站“最强大脑”丨王华 摄

当智能设备进入核心区，我们的运维专家去哪了？

这个问题的答案是：他们从重复性劳动中释放精力，去承担更有价值、更具挑战性的工作，成为了人机协同系统中的核心。

这次变革的目标，并非“机器换人”，而是构建“人机深度协同”的新型运维模式。运维工作的重心，正从高强度的“体力巡查”，转向高精度的“脑力诊断”。

角色升级：运维人员正向“数据分析师”和“系统策略师”转型。他们利用机器采集的全面数据，对设备健康状况进行更深层次的分析和预判，并制定更科学的维护策略。

人机协同，互为补充：在电网安全“宁可十防九空，不可失防万一”的原则面前，机器的高效巡检是重要的第一、第二道防线。而经验丰富的运维专家，始终是系统中最关键的一环。 他们负责对机器发现的“疑难杂症”进行会诊，对系统的运行策略进行优化，并在必要时进入现场进行最终的核查与处置。

技能的传承与进化：这套智能系统本身也成了一个强大的“知识库”和“培训平台”。通过回溯历史数据和AI诊断过程，年轻的工程师可以更高效地学习和理解资深专家的经验，加速自身成长。

未来：迈向更智能的“数字孪生电网”

“全无人”巡检的实践，是迈向未来的重要一步。这一实践的长远愿景，是在数字世界里，为关键电网枢纽构建一个高度同步的“数字孪生体”。

在这个孪生世界里，可以进行模拟和推演，以期更早地预测设备的潜在故障；每一次的真实故障和维护，都将成为AI模型学习的案例，让整个系统持续优化。

这是科技为提升电网运维可靠性与预见性带来的新可能。它不仅守护着“西电东送”这条能源动脉，更是在探索一种更智慧、更高效的人与电网的协同方式，为社会提供更坚强的能源保障。

关键词： 国家电网 特高压换流站 智能设备