前言

       随着科技的飞速发展，人工智能（AI）已不再是遥不可及的概念，它正以惊人的速度渗透到我们生活的方方面面，为各行各业带来革命性的变化。在制造企业中，AI技术的应用不仅推动了生产方式的创新，更在巡检管理领域展现出巨大的潜力。本文将从技术应用、场景案例等多个角度，探讨AI技术如何引领巡检管理进入新纪元。

1.巡检管理业务现状

       长久以来，巡检依赖人工进行，这不仅效率低下，还存在诸多局限性。人工巡检受时间、环境和人员技能限制，难以实现全天候、全方位的监控，且易受人为因素影响，导致检查结果的准确性和一致性难以保证。此外，对于偏远或危险区域的检查，更是风险与成本并存。因此，寻求一种更高效、准确、安全的巡检方式成为行业迫切需求。

       1.1 巡检管理面临的挑战

       1.2 巡检日常工作中所存在的问题

       巡检管理在多个行业和领域中都起着至关重要的作用，包括工业生产、能源、安全、物业等。然而，随着企业规模的扩大、技术的更新和外部环境的变化，巡检管理也面临着诸多问题。

       数据准确性问题：巡检过程中，数据的准确性和完整性对于后续的分析和决策至关重要。然而，由于人为因素（如疏忽、错误记录等）或技术限制（如设备故障、信号干扰等），可能会导致数据的不准确或缺失。

       人员管理和培训：巡检工作通常涉及大量的员工，如何确保员工具备必要的技能和知识，以及如何有效地管理和调度员工，都是巡检管理面临的挑战。此外，如何保持员工的积极性和工作热情也是一个需要关注的问题。

       巡检路线的优化：巡检路线的规划直接影响到巡检的效率和效果。如何根据设备的分布、巡检的频率和重要性等因素，合理规划巡检路线，减少不必要的重复和浪费，是巡检管理需要解决的问题。

       实时监控和预警：对于一些关键设备和区域，需要实现实时监控和预警，以便在出现异常情况时能够迅速采取措施。然而，如何实现实时监控和预警，以及如何确保预警信息的准确性和及时性，都是巡检管理面临的挑战。

       技术更新和升级：随着科技的不断发展，新的巡检技术和设备不断涌现，如何及时了解和掌握这些新技术和设备，以及如何将其应用到巡检管理中，以提高巡检的效率和准确性，是巡检管理面临的挑战之一。

       合规性和安全性：在一些行业和领域中，巡检工作需要遵守严格的法规和标准，以确保安全和合规性。如何确保巡检工作符合相关法规和标准的要求，以及如何在保证安全的前提下进行巡检，是巡检管理需要关注的问题。

       跨部门协作和沟通：巡检工作通常涉及多个部门和团队之间的协作和沟通。如何确保各部门和团队之间的顺畅沟通和协作，以及如何处理在协作过程中出现的问题和矛盾，是巡检管理需要面临的挑战之一。

2.AI技术在巡检过程中的探索

       2.1 可用于巡检管理的AI应用

       2.1.1 无人机智能巡检系统

       (1)自主导航：无人机能够自主规划巡检路径，实现高效、全面的电力设施巡检。

       (2)高清摄像与红外热成像：通过高清摄像头和红外热成像技术，无人机能够捕捉电力设备的细节和温度信息，发现潜在的故障点。

       (3)实时数据传输：无人机可以实时将巡检数据传输到地面站或云端，供分析人员快速处理。

       2.1.2 图像识别与机器学习

       (1)异常检测：通过训练机器学习模型，可以自动识别图像中的异常，如设备损坏、线路破损等。

       (2)模式识别：AI技术能够识别设备的运行模式和状态，预测可能的故障趋势。

       2.1.3 大数据分析

       (1)数据分析：收集到的巡检数据可以通过大数据分析技术进行处理，发现隐藏的规律和趋势。

       (2)预测性维护：基于历史数据和实时数据，AI技术可以预测设备的维护周期和可能发生的故障，实现预测性维护。

       2.1.4 多传感器融合技术

       (1)全方位监测：通过融合多种传感器的数据，如温度、湿度、气压、震动等，实现对电力设备的全方位监测。

       (2)精确诊断：结合多传感器数据，AI技术可以精确诊断设备的故障类型和位置。

       2.1.5 智能路径规划

       (1)路径优化：AI技术可以根据设备的布局和巡检需求，自动规划最优的巡检路径。

       (2)实时调整：在巡检过程中，AI技术可以根据实际情况实时调整巡检路径，确保巡检的全面性和效率。

       2.1.6 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）

       (1)虚拟巡检：通过VR技术，可以在虚拟环境中模拟巡检过程，提前发现潜在问题。

       (2)远程指导：AR技术可以将实时巡检画面和数据分析结果叠加在巡检人员的视野中，提供远程指导和支持。

       2.1.7 自然语言处理（NLP）

       (1)语音控制：通过NLP技术，可以实现巡检设备的语音控制，提高巡检的便捷性和效率。

       (2)日志分析：NLP技术可以自动分析巡检日志中的关键信息，提取有价值的数据用于后续分析。

       2.2 AI巡检应用优势对比

       首先，从巡检效率上看，AI巡检能够更快速地发现设备故障和异常情况，提高巡检效率。这是因为AI巡检系统通过现代化的传感器和监测技术，实现了对设备和设施的实时监测，能够即时检测到设备运行的异常情况，并立即反馈给相关人员。而传统巡检则需要巡检人员逐一检查设备和设施，巡检效率低下。

       其次，从人力成本上看，传统巡检需要大量的人力资源，而AI巡检系统能够自动化地完成巡检任务，减少了人力成本。同时，AI巡检系统还能够对巡检数据进行自动分析和处理，减轻了巡检人员的工作负担。

       再次，从工作安全性上看，在一些危险环境下，人工巡检存在一定的安全风险。而AI巡检系统可以代替人工进行巡检，减少人员接触危险环境的机会，提高工作安全性。

       此外，从数据分析上看，AI巡检系统不仅实现了信息的数字化，还具备强大的数据分析和统计功能。通过对巡检数据的深入分析，可以更准确地了解设备的运行状况，及时发现问题的根本原因，有助于制定更科学的维护计划，降低维护成本，提高设备的寿命。

       然而，AI巡检也存在一些问题和挑战。首先，其成本较高，需要购买和安装传感器、监测设备以及相关软件，还需要培训巡检人员和维护系统的运行。其次，涉及到隐私和数据安全问题，需要采取相应的安全措施来保护用户数据。

3.AI巡检场景与价值

       3.1 电力巡检场景

       本场景以东方希望集团准东园区在电力巡检业务中成功运用多AI应用为例，展示了人工智能技术如何在工业领域，尤其是能源行业中发挥重要作用，提升了运营效率并确保了设施的安全运行。

       3.2 主要巡检工作

       电力巡检是确保电力系统稳定运行的关键环节，主要包括对输电线路、变电站设施、配电设备等进行定期或不定期的检查与维护。其主要工作内容可以概括为以下几个方面：

       (1)输电线路巡检：对高压输电线路进行巡视，检查线路是否有断股、松股、锈蚀等情况；杆塔是否倾斜、损坏；绝缘子有无裂纹、闪络痕迹；导线与树木、建筑物的安全距离是否足够；线路走廊内有无违章建筑或树木侵限等问题。

       (2)变电站巡检：检查变电站内的变压器、开关设备、继电保护装置、避雷器、电容器、电抗器等设备的运行状态。具体包括检查设备有无过热、异响、漏油现象；电气连接部位是否紧固、有无氧化；仪表指示是否正常；安全防护设施是否完好等。

       (3)配电设备巡检：对低压配电箱、电缆分支箱、柱上开关、变压器等配电设施进行检查，确保设备运行安全可靠。检查内容涉及设备外观、运行声音、温度、绝缘性能、负荷情况以及接线是否牢固等。

       (4)隐患排查与处理：在巡检过程中，一旦发现任何安全隐患，如设备损坏、线路故障、外力破坏等，需立即记录并上报，必要时采取临时措施防止事故扩大，并安排专业人员进行维修或更换。

       (5)数据记录与分析：对巡检中收集到的各种数据（如设备状态、环境条件、故障信息等）进行详细记录，并利用数据分析技术进行趋势分析，为预防性维护提供依据。

       3.3 电力巡检的主要方式与变革

       传统巡检，主要指在没有广泛应用现代信息技术（如物联网、AI等）之前，对设备、设施进行定期检查和维护的工作模式。这些方式通常依赖人工直接参与，以确保设备正常运行、预防故障发生。巡检方式的变革可分为四个阶段：传统人工巡检-半自动巡检-数字化巡检-智能巡检。

       3.4 智能巡检带来的变化

       在初期项目调研时，各类巡检事项数字化率只有20%，巡检事项90%以上的只能通过巡检人员实地点检，信息化手段也较为薄弱。
由传统人工巡检改为无人机及机器人巡检，机器人对定时定点任务进行巡检，替代人工40%。目前已实现24小时智能巡检，利用到了AI的智能路径规划及图像识别技术。

       3.5 智能巡检带来的价值

       在本次案例中，智能巡检取代了70%的登高作业，替代40%人工投入，人工巡检每人每天只能完成2-3个基塔的巡检，而无人机可以巡检20-30个基塔，提高工作效率近10倍。并且通过AI图像识别技术与机器学习更能直观告诉巡检人员设备设施所存在的问题，这也间接的提高了巡检的工作效率，且日常的巡检过程中，环境安全及作业风险由机器代替了人工，也保障了工作人员的安全性。

4.结语

       AI技术的应用，正逐步改变着管理的传统模式，智能巡检已成为提升工业效率、保障安全生产的重要手段。它不仅提升了运维的智能化水平，也为实现工业4.0和智能制造奠定了坚实的基础。随着技术的不断进步和应用场景的持续拓展，我们有理由相信，智能巡检将在未来发挥更大的作用，开启一个更加高效、安全、绿色的工业新时代。