人机机巢与无人机巡检车：革新变电站巡检作业的新篇章 CNR223-200

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了人机机巢与无人机巡检车：革新变电站巡检作，有效提升了作业效率与安全水平。变电站巡检长期依赖人工登高与地面仪器检测，作业强度大、涵盖范围有限，部分高空与密集设备区域存在观测盲区。随着电压等级提高和设备规模扩大，传统巡检方式在效率与安全上的矛盾日益突出。

无人机巡检虽已逐步应用，但普遍存在起降依赖人工、电池更换频繁、多机协同能力弱等问题，难以支撑常态化、高频次的巡检需求。巡检车与机巢的分离也导致转场效率低，无法形成连续作业能力。

本项目将无人机机巢与巡检车一体化设计，建立可移动、可换电、可多机协同的巡检作业平台，面向110千伏及以上变电站的智能巡视与带电检测场景，解决巡检作业中转场慢、轮转难、人力依赖强的实际问题。

存在问题

• 人工巡检效率低。变电站设备分布广、检测点位多，人工逐点作业耗时长，难以适应高频次巡视要求。
• 高空与密集区域存在观测盲区。部分设备位于高处或结构密集处，地面仪器和人工视角难以完整涵盖。
• 无人机作业依赖人工干预。起降、换电、数据导出等环节均需人员现场操作，多机连续作业难以实现。
• 机巢与车辆分离，转场能力不足。固定机巢覆盖范围有限，巡检车缺少自动起降与仓储能力，作业连续性差。
• 人力成本与安全风险叠加。登高作业和带电检测环境对人员安全构成压力，同时推高运维成本。

创新目标

研制一种可移动、可换电、支持多机多类无人机协同作业的机巢与巡检车一体化平台，实现无人机自动起降、智能仓储、自动充电、数据传输与远程指挥，提升变电站巡检的连续作业能力和覆盖范围，降低人力投入与安全风险。

技术方案

平台由承载车辆与机巢模块组成。承载平台分为皮卡换电版和依维柯换电版，分别可自动放飞2台以上轻型无人机和3台以上轻型及小型无人机。机巢采用“一巢双机”模块化设计，可多模块组合，具备同时起降多架无人机的能力，并挂载多种作业单元，开展智能巡视和带电检测作业。

机巢集成起降场地、智能仓储、自动充电、数据传输、环境监测、信号增强、多机控制、远程指挥与边缘识别等功能，并设计两轴智能机械臂，实现无人机的快速轮转放飞。最新版本采用纯电版电动车作为承载平台，稳定性更强，续航能力更突出。

作业流程为：巡检车抵达目标变电站后就位，机巢模块展开并完成自检；无人机按任务规划自动起飞，执行设备巡视与带电检测；作业完成后自动返巢，机械臂完成电池更换与仓储归位，数据同步回传至指挥端，随即进入下一轮放飞，形成连续作业循环。

创新亮点

• 车巢一体：将机巢与巡检车整合为可移动平台，转场后即可就地展开作业，减少固定机巢部署限制。
• 一巢双机模块化：模块可多组组合，支持多架无人机同时起降，按任务灵活配置。
• 两轴智能机械臂：实现无人机自动换电与快速轮转放飞，减少人工干预环节。
• 纯电承载平台：采用纯电版电动车，运行稳定、续航突出，符合环保要求。
• 多场景适配：机巢模块可作固定式机巢单站部署，皮卡换电版可推广用于输电、配网巡检。

落地应用效果

该设备可广泛应用于110千伏及以上变电站的无人机移动巡检作业。通过自动起降、自动换电和多机协同，巡检作业的连续性和覆盖范围明显提升，人力投入与登高作业风险大幅降低。机巢模块支持单站式固定部署，皮卡换电版作为当前行业唯一一款纯电车载平台的换电机巢，可进一步推广至输电、配网巡检场景。

产出物：人机机巢与无人机巡检车一体化平台，含皮卡换电版与依维柯换电版承载平台、模块化机巢、两轴智能机械臂及配套控制与数据回传系统。

适用场景：110千伏及以上变电站无人机移动巡检；机巢模块可作固定式机巢单站部署；皮卡换电版可推广用于输电、配网巡检作业。

常见问题

Q：该平台能同时作业多少架无人机？

A：皮卡换电版可自动放飞2台以上轻型无人机，依维柯换电版可放飞3台以上轻型及小型无人机，机巢支持多模块组合同时起降。

Q：无人机换电是否需要人工参与？

A：机巢配置两轴智能机械臂，可完成电池更换与仓储归位，实现快速轮转放飞，减少人工干预。

Q：该设备能否用于固定站点？

A：可以。机巢模块可单独作为固定式机巢用于单站式部署，也可随车移动用于多站巡检。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。