《核电主变自驱式多模态智巡机器人系统技术应用》——杭州海康威视数字技术股份有限公司创新行业/方案总监罗丽

2025年11月14日，杭州海康威视数字技术股份有限公司创新行业/方案总监罗丽在深圳核博会“AI+核能创新应用场景路演”上发表《核电主变自驱式多模态智巡机器人系统技术应用》主旨报告。

演讲围绕核电站主变场景，介绍用自驱式多模态智能机器人替代传统人工巡检的方案。该系统通过可见光、红外、声学、气体等多维感知和AI分析，实现数据采集、智能研判、告警推送与运维响应闭环，以降低人员风险、提升巡检效率，并具备向火电、水电、风电等场景推广的潜力。

关键点
1. 介绍结构与案例背景（00:15）
演讲从案例背景、技术方案、实施成效、竞争优势和价值推广五方面展开，聚焦核电站主变这一复杂且重要的巡检场景。主变承担升压和远距离输电功能，因此运行安全要求高。

2. 传统人工巡检的痛点（00:53）
人工巡检存在风险高、效率低、数据难追溯和易受极端天气影响等问题。现场高温和超高电力辐射会危害人员健康，人工判断和纸质记录也限制了巡检质量与连续性。

3. 自驱式多模态智能机器人方案（01:33）
方案研制自驱式多模态智能机器人系统，推动巡检从被动检查转向主动预警，以保障核电整体安全。系统以智能巡检单元为基础，结合感知扩展单元覆盖主变区域，并可集成多个主变区域形成电站级智能巡检系统。

4. 算法管理与全流程闭环（02:35）
系统可选配人工智能算法管理平台，支持按核电厂需求叠加算法、下发模型，并通过素材回流提升算法能力，形成从数据采集、智能研判到运维响应的全流程闭环。

5. 高适应型自主导航能力（03:03）
机器人融合抗尘激光雷达、超声传感和多编码器定位，实现正负十毫米行走精度，适配三十度爬坡和六百毫米最小转弯半径。整机具备IP66防护，适应负三十度到六十度环境，并支持十二小时巡检、一小时补能和低电量自动返航。

6. 多维数据采集与AI识别（03:59）
系统搭载视觉AI、红外成像、声觉分析和气体监测能力。它可进行目标识别、温度监测、异音识别，以及微小气体泄漏和有毒气体超标检测，从多个维度覆盖巡检需求。

7. 无网无电适配与智能运维平台（04:48）
系统可在无网无电场景下通过光伏发电、Wi-Fi和5G联网实现数据实时传输不丢失。智能运维可视平台支持数据融合、标准化报表生成、缺陷自动识别、告警推送和自动化任务调度，并为设备寿命评估和性能预测提供支持。

8. 主变巡检覆盖范围（05:28）
在主变场景中，系统覆盖主变压器主体、冷却系统、控制箱气柜和辅助设备四类核心日常巡检场景，可监测外观、温度、运行情况、表计位置、端子、面板状态和实时读数。

9. 方案创新亮点（06:07）
方案亮点包括多技术深度融合、全自主闭环运行、灵活适配场景和极端环境适配。通过预设路径、自主充电、AI智能分析和后台告警处理，人工干预量可降低到百分之八十；同时无需额外铺设电缆和光纤，轨道可按现场定制。

10. 落地应用与实施成效（07:43）
系统已在某核电机组市场和马鞍山火电厂等场景落地，完成表计识别、设备温度监测和各类风险识别。在火电厂场景中实现跨区域覆盖，巡检频次提升到八次，同时降低人力投入并减少企业生产风险。

11. 竞争优势（08:37）
方案优势体现在技术先进性、环境适应性、成本收益和自主可控四方面。多维融合检测突破单一技术瓶颈，导航精度优于普通方案；IP66防护适合室外和高干扰环境；长期可节约人工和维修费用；软硬件由海康自主生产和研发，支持信创环境。

12. 价值推广与应用前景（09:46）
方案响应人工智能加的方向，助力行业智能化转型。它既保障核电运行安全，也减少运维人员进入高辐射、高温区域的频次，并可通过延长设备寿命、提升发电效能带来长期价值；除核电外，还具备向火电、水电、风电及国际市场推广的潜力。

时间线
00:03 - 开场问候，并说明将围绕一个智能巡检案例展开介绍。
00:15 - 提出汇报框架，随后说明核电站主变场景的重要性、复杂性以及传统人工巡检面临的风险和效率问题。
01:33 - 引出自驱式多模态智能机器人系统，并讲解从单个巡检单元到电站级系统及算法平台的整体架构。
03:03 - 集中介绍关键技术，包括自主导航、多模态感知、无网无电场景适配以及智能运维可视平台。
05:28 - 结合主变日常巡检，说明系统可覆盖的设备对象、监测内容和关键点位。
06:07 - 总结方案的创新亮点，强调多技术融合、全自主运行、灵活部署和极端环境适配。
07:43 - 介绍核电与火电场景中的落地实践，以及在识别、监测、巡检频次和人效提升方面的效果。
08:37 - 从技术、环境、成本和自主可控角度阐述竞争优势。
09:46 - 最后说明社会效益、经济效益和拓展前景，并以致谢结束介绍。

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核电主变自驱式多模态智巡机器人系统的应用与价值

2025年11月14日，在深圳核博会“AI+核能创新应用场景路演”上，杭州海康威视数字技术股份有限公司创新行业/方案总监罗丽发表了《核电主变自驱式多模态智巡机器人系统技术应用》主旨报告，围绕核电站主变巡检场景的安全需求、技术难点、系统架构、落地成效和推广价值进行了介绍。

核电站主变承担电压升压和远距离输电任务，是保障核电机组安全稳定运行的关键设备。主变区域设备类型多、结构复杂，包含主变压器主体、冷却系统、控制箱、气柜、油位表计、端子部件及多类辅助设施，运行环境中还可能存在高温、超高压、电磁干扰等风险，对巡检的精度、稳定性和覆盖能力提出了较高要求。传统人工巡检不仅依赖经验和主观判断，数据记录也多以纸质方式为主，难以实现追溯、分析和预测；同时，极端天气、现场干扰以及人员进入高风险区域带来的健康隐患，也使人工巡检在效率、安全性和连续性方面存在明显不足。因此，核电主变巡检需要从事后检查和被动响应，逐步转向主动感知、智能研判和提前预警。

海康威视提出的自驱式多模态智能巡检机器人系统，核心思路是在主变区域部署智能巡检单元，并结合感知扩展设备、电站级系统集成和人工智能算法管理平台，构建从数据采集、智能识别、异常告警到运维处置的全流程闭环。系统集成可见光、红外热成像、声学、气体传感等多模态感知能力，既能覆盖机器人可到达的核心点位，也能通过感知扩展单元补足特殊区域、盲区或狭小空间的监测能力。多个主变区域还可统一接入电站级平台，形成集中化、标准化、智能化的主变巡检体系。

在导航与运动能力方面，该系统采用高适应型自驱导航技术，通过抗尘激光雷达、超声传感器和多编码器融合定位，实现约正负10毫米的行走精度，相比普通正负50毫米级别的定位能力，更适合在主变区域狭小点位进行精准停靠和稳定采集。机器人可支持30度爬坡，最小转弯半径约600毫米，能够适应复杂地形和有限空间环境。其外壳具备IP66防护等级，可在-30℃至60℃的温湿度环境中运行，并通过锂电池、无线充电和下坡能量回收提升续航能力，支持约12小时巡检和1小时补能，低电量时能够自动返航充电。

在多维数据采集和AI分析方面，机器人搭载高清可见光设备，可进行30倍变焦，用于识别设备外观、仪表读数、位置状态、端子状态及其他可视化目标；红外热成像能力覆盖-20℃至550℃测温范围，可捕捉设备温度异常和细微热偏差；声学分析通过声纹识别算法判断设备异音和异常运行状态；气体监测则可识别微量气体泄漏和有毒气体超标风险。这种视觉、热成像、声学和气体检测的组合，突破了单一检测方式的局限，使系统能够从外观、温度、声音和环境安全等多个维度对主变运行状态进行综合判断。

针对核电站部分区域可能存在无电、无网或布线困难的情况，系统还提供了供能与通信融合方案，通过光伏发电、Wi-Fi和5G联网等方式，实现现场数据实时传输，降低数据丢包和通信中断风险。其轨道安装方式具有模块化特点，可根据不同核电站现场条件进行定制，无需额外大规模铺设电缆和光纤，提升了系统部署灵活性，也降低了现场改造难度。

智能运维可视化平台是该系统实现闭环管理的重要支撑。平台可汇聚机器人和感知扩展设备采集的多源巡检数据，自动生成标准化巡检报表，并对设备缺陷、异常温升、异音、气体风险等信息进行智能识别和告警推送。运维人员可在后台接收告警、查看趋势、安排处置，系统还支持巡检任务自动排程，为设备寿命评估、性能预测和状态检修提供长期数据基础。通过算法管理平台，用户还可根据不同核电厂需求自主叠加或下发算法模型，并将现场数据素材回流，用于持续优化识别效果。

从覆盖内容看，该机器人系统可对主变压器主体进行外观、温度、运行状态和关键部件异常监测；对冷却系统进行运行状态、温度变化和潜在故障风险识别；对控制箱与气柜进行面板状态、端子状态、仪表读数和设备运行状态检查；同时覆盖油位、表计、位置状态、端子类部件及其他辅助设备。通过对关键点位的全面覆盖和实时智能巡检，系统能够显著提高巡检频次、风险发现能力和现场保障水平。

该方案的创新价值主要体现在多技术深度融合、全自主闭环运行、现场灵活适配和极端环境适应能力上。机器人可按照预设点位自主规划巡检路径，低电量自动返航充电，并通过AI算法对采集数据进行分析判断，将异常信息推送至后台。运维人员不再需要频繁进入高温、高辐射或高压风险区域，而是主要在后台处理告警和制定处置方案，人工干预量可降低约80%。高硬度、高气密性的外壳设计也使设备能够满足室外防护和核电现场长期运行规范要求。

在实际应用方面，该系统已在核电相关现场以及马鞍山火电厂等场景开展应用，验证了表计识别、设备温度监测、多类风险识别和跨区域巡检等能力。通过机器人高频巡检，现场可获得更连续、更客观、更可追溯的数据支撑，从而提升设备状态掌握能力，减少人力投入，降低企业生产运行风险。在火电等场景中的应用也表明，该系统具备跨场景复制能力，不仅适用于核电主变，也可拓展至火电、水电、风电等能源行业。

相较于传统巡检和单一传感检测方案，该系统具备较强竞争优势。多模态融合检测提升了异常识别的全面性和准确性；正负10毫米级导航精度使其能够在复杂狭小区域精准停靠；IP66防护和宽温运行能力增强了室外和复杂环境适应性；软硬件由海康自主研发和生产，并支持信创环境，符合自主可控发展要求。从成本角度看，系统初期投入约为百万元级，但长期可通过减少人工巡检、降低维修成本、提前发现隐患和延长设备寿命形成较明显的综合收益。

该系统的推广价值不仅体现在核电站主变巡检本身，也契合“人工智能+”推动能源行业智能化升级的发展方向。它能够减少运维人员进入高风险区域的频次，保障人员健康和核电运行安全；在经济层面，可短期实现降本增效，长期助力设备寿命管理、发电效能提升和资产价值增长。随着多模态感知、AI算法和自主机器人技术持续成熟，该类系统有望在核电站更多场景中应用，并向其他能源行业及国际市场进一步拓展。