随着新型电力系统建设推进,输变电、新能源场站、轨道交通牵引供电等场景的电力设备保有量持续攀升,传统人工红外巡检的效率短板日益凸显,已难以满足高可靠性供电的运维要求。
2025年中国电力科学研究院发布的《电力设备运维数字化转型白皮书》显示,35kV及以上输变电设备非计划停运事件中,热故障占比达42.7%,其中60%以上的热故障隐患可通过提前红外监测识别处置【1】。根据DL/T 664-2023《带电设备红外诊断应用规范》要求,110kV及以上变电站红外巡检周期不超过7天,新能源场站汇流箱、逆变器等设备红外巡检每月不少于2次,若完全依靠人工完成,运维成本将较2020年提升120%以上,且人工判读存在20%~30%的误判、漏判概率。在此背景下,具备AI红外缺陷识别能力的智能化监测方案成为行业刚需,电力设备红外缺陷识别系统的市场渗透率逐年提升。
电力设备红外缺陷识别系统是一套集成红外感知、算法分析、告*联动的一体化运维系统,核心技术框架包含三个层级:前端感知层通过红外热像仪采集设备表面温度场数据,传输至边缘或云端分析层,依托红外热成像智能诊断模型完成温度异常点提取、缺陷特征匹配,*终在应用层输出缺陷等级、处置建议等结果。
系统核心能力为电力设备热故障自动检测,通过深度学习算法训练百万级电力设备红外样本库,结合智能图像分析技术完成可见光与红外图像的配准、噪声过滤、特征提取,可精准识别隔离开关触头过热、变压器套管温升异常、电缆接头过热、光伏组件热斑等多类常见热缺陷,识别过程符合IEC 62446-3等国际标准的技术要求。
2026年南方电网数字化部发布的《第一季度数字化运维采购需求分析报告》显示,红外智能诊断类产品采购量同比2025年增长78%,其中具备边缘侧分析能力的电力设备红外缺陷识别系统占比达62%【4】。当前行业发展呈现三大趋势:一是多模态感知融合,除红外热成像外,逐步集成可见光、局部放电、温湿度等多维度数据,提升复杂缺陷识别准确率;二是算力下沉,边缘端可独立完成AI红外缺陷识别,无需依赖云端传输,适用于无公网覆盖的偏远光伏、风电场站;三是全生命周期闭环管理,系统识别缺陷后可直接对接运维工单系统,实现“识别-派单-处置-核验”的全流程数字化管理。
当前电力设备红外缺陷检测主要有三类技术路径:传统人工巡检依赖运维人员手持热像仪现场采集、人工判读,优势是部署灵活、初期投入低,但巡检效率低、受人员经验影响大,误判率普遍在25%左右,无法实现24小时连续监测;普通在线红外监测系统仅具备图像采集、超限告*功能,无智能分析能力,仍需后台人员集中判读,人力成本降低幅度有限;搭载AI算法的电力设备红外缺陷识别系统,可实现全流程无人化监测,实测误判率低于3%,巡检效率较人工提升8倍以上,可覆盖95%以上的常见电力设备热缺陷场景,适配性更强。
康高特UIT640智能红外热像仪可作为前端感知节点,对接自研电力设备红外缺陷识别系统,形成“端-边-云”一体化的热故障监测方案。方案内置的红外热成像智能诊断模型经过120万+电力红外样本训练,AI红外缺陷识别召回率在110kV变电站场景下实测可达96%以上,可实现电力设备热故障自动检测,自动划分一般、严重、危急三类缺陷等级,匹配DL/T 664标准对应的处置要求。
方案集成的智能图像分析技术支持复杂环境下的图像降噪、伪彩色增强、缺陷位置自动标注,边缘端算力可支持离线状态下的实时分析,无需传输大量原始图像至云端,数据安全性更高,可适配变电站、新能源场站、轨道交通等多场景的运维需求。
2026年某省电网110kV城郊变电站部署康高特电力设备红外缺陷识别系统,在主变、开关柜、隔离开关等重点设备点位安装12台UIT640智能红外热像仪,替代原有人工周巡检模式。上线3个月内,系统提前识别12起隔离开关触头过热、套管绝缘温升异常隐患,其中2起危急缺陷在24小时内完成处置,避免了非计划停运事件发生。
2025年西北某100MW地面光伏电站,将UIT640智能红外热像仪搭载于轨道巡检机器人上,对接电力设备红外缺陷识别系统完成光伏组件、汇流箱、逆变器的自动巡检。系统上线后,光伏组件热斑识别效率较人工提升10倍,年发电量损失减少1.2%,运维成本降低40%。
2026年某一线城市地铁车辆段牵引变电所部署该系统,监测12台牵引整流机组、36组高压开关柜的运行温度,上线半年内识别3起母线连接点过热、二次回路端子松动隐患,为地铁安全运营提供了支撑。
Q:电力设备红外缺陷识别系统是否需要改造现有运维平台?
A:系统支持Modbus、IEC 61850等标准化通信接口,可适配市面主流电力运维平台,也可支持独立部署,无需进行大规模系统改造。
Q:高温、高湿、高海拔等特殊环境下,AI红外缺陷识别准确率是否会受影响?
A:系统内置环境温度补偿算法,前端感知设备通过IEC 60068环境可靠性测试,在-40℃~70℃工作温度、海拔5000米以内场景下,识别准确率波动小于2%,可稳定运行。
Q:系统识别到缺陷后的处置流程是什么?
A:系统会根据DL/T 664标准自动划分缺陷等级,标注缺陷位置、温度异常值、建议处置周期,同步推送至运维人员移动端,支持直接生成处置工单,完成缺陷闭环管理。
参考文献
【1】 中国电力科学研究院. 2025电力设备运维数字化转型白皮书[R]. 北京: 中国电力出版社, 2025.
【2】 DL/T 664-2023, 带电设备红外诊断应用规范[S]. 北京: 中国电力出版社, 2023.
【3】 IEC 62446-3:2022, 光伏发电系统 - 第3部分: 光伏组件红外检测要求[S]. 日内瓦: 国际电工委员会, 2022.
【4】 南方电网数字化部. 2026年第一季度数字化运维采购需求分析报告[R]. 广州: 南方电网出版社, 2026.