Page 39 - 电力与能源2024年第六期

第 45 卷 第 6 期 电力与能源
2024 年 12 月 675

DOI：10.11973/dlyny202406009

基于数字孪生的变电站智能巡视系统研究

丁 炀，赵 敏，衡 茜，张 靖，尹 赟
（国网上海市电力公司超高压分公司，上海 200063）

摘 要：为大力提升变电运维的信息化、标准化和精益化水平，应积极推进“云大物移智边”等数字技术在变电
运维领域的应用，可实现远程智能巡视对人工巡视的全面替代，进而实现变电专业的转型升级。针对变电运
维实际需求，介绍了一种基于数字孪生的变电站智能巡视系统构建方法。该系统采用领先的互联网技术融合
高清视频、巡检机器人、AR 辅助巡检、在线监测等模块，并配置缺陷识别、状态分析等多种 AI 算法，通过数字
孪生技术，可在变电站三维虚拟模型中实现远程巡视、实时状态感知和主动预警等功能。
关键词：数字孪生；变电站；智能巡视；AR 眼镜；三维场景
作者简介：丁 炀（1994—），男，硕士，工程师，主要从事变电站智能运检技术研究等方面的工作。
中图分类号：TM63 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）06-0675-04
Research on Intelligent Substation Inspection System Based on Digital Twin

DING Yang，ZHAO Min，HENG Qian，ZHANG Jing，YIN Yun

（State Grid Extra High Voltage Branch，SMEPC，Shanghai 200063，China）

Abstract：To significantly improve the informatization, standardization, and lean management of substation op⁃
eration and maintenance, we should actively promote the application of digital technologies such as "cloud comput⁃
ing, big data, IoT, artificial intelligence, edge computing, " etc., in the substation operation and maintenance
field, realize the comprehensive replacement of manual inspection by remote intelligent inspection, thus achieving
transformation and upgrading in the substation profession. Addressing the practical needs of substation operation
and maintenance, this paper introduces a method for constructing an intelligent substation inspection system based
on digital twin technology. The system integrates leading internet technologies, including high-definition video,
inspection robots, AR-assisted inspection, online monitoring, and more, and incorporates AI algorithms for de⁃
fect identification, state analysis, and other functions. Through digital twin technology, remote inspections, real-
time status perception, and proactive early warnings can be achieved in the three-dimensional virtual model of the
substation.

Key words：digital twin，substation，intelligent inspection，AR glasses，three-dimensional scene

在大型变电站中，电力设备数量众多且种类 一个高可靠性、高兼容性、高拓展性的变电站智能
繁杂。此外，传统的视频监控系统也存在很大的 巡视系统。文献［2］指出，在当前运维模式下，即
监控盲区，很难真正满足设备巡检点位全方位覆 使收集了大量数据，也难以精确预测设备状态和
［1］
盖的要求 。随着智能变电站和机器人巡检的推 趋势。文献［4］进一步指出，即使引入了智能巡视
广应用，变电站智能巡视系统逐渐发展成熟，但也 系统，各类感知终端之间的信息数据仍然是离散
随之涌现出诸多问题。文献［2-3］指出，目前的高 的，运维人员无法形成对整个变电站设备信息的

清视频系统、智能巡检机器人系统、在线监测系统 连贯认知。对此，数字孪生技术 ［2，4-6］ 提供了有效
等各个子系统软硬件接口、通信方式相对独立，导 的解决方案。通过数字孪生出变电站虚拟三维场
致信息冗余问题突出，数据价值难以充分挖掘。 景，并结合各类终端数据，可实现设备信息的自动
因此，有必要整合各类设备感知系统和终端，搭建 采集、巡检数据的自动处理以及隐患缺陷的智能