人工目检 vs 机器人精扫：风电塔筒巡检的两种结局

百米高空，风载交变，盐雾侵蚀——风电塔筒每天承受的，远比肉眼可见的更多。

截至2025年底，全国风电装机达6.4亿千瓦。不计其数的塔筒矗立在戈壁、山脊和海岸线上，它们的健康状态，直接关系着每一台机组的安全运行。

但传统巡检方式——无论是吊篮、蜘蛛人还是无人机远距离目视——都面临同一个困境：高空风险、效率受限、缺陷数据难以留痕。

爬壁机器人，正在重新定义塔筒巡检。

政策与标准双轮驱动

2026年3月24日，国家能源局综合司印发《2026年能源行业标准计划立项指南》，明确将海上风电、分布式光伏、新型储能、氢能等新兴领域列为标准制定的重点方向。同期发布的GB/T 47721-2026《风能发电系统 海上风力发电机组支撑结构一体化设计规范》将于2026年9月实施。

6月25日，国家发改委、国家能源局联合发布《新型能源体系建设"十五五"规划》，明确提出"系统友好型风光电站智能化运维、无人机/机器人智能巡检、设备故障AI提前预警"三大方向。

从政策导向到标准制定，再到技术路径，风电塔筒运维的制度框架正在成型。

塔筒承压

塔筒是风电机组的"脊柱"——一台机组能否安全运行，很大程度取决于这根百米钢柱的是否“健康”。

长期承受风载交变应力、盐雾腐蚀、温度交变，塔筒面临的"慢性病"不容小觑：

焊缝开裂：环焊缝、纵焊缝在百万次风载循环下的疲劳损伤

螺栓松动：法兰连接螺栓的预紧力衰减，直接影响结构稳定性

涂层剥落：防腐涂层在风沙侵蚀、紫外线老化下逐渐失效

基础渗水：塔基混凝土开裂、排水系统淤堵导致长期积水

据行业统计，2013至2024年间，中国风电机组重大事故中因塔筒倒塌引发的占比高达15%，其中约50%与塔筒焊缝缺陷直接相关。

人工之困

塔筒检测的核心矛盾在于：百米高空、钢结构件、缺陷隐蔽——传统人工手段难以兼顾安全与效率。

高空风险。 风机塔筒高度普遍达80-120米，部分新建项目轮毂高度已突破160米甚至185米。人工检测依赖吊篮或"蜘蛛人"悬空作业，塔筒运维高空作业事故占风电高空作业事故总量的半数以上。

效率极低。 完成一台风机塔筒的全面检测，人工方式通常需要3至7天，且需停机配合，直接造成发电量损失。

漏检率高。 人工巡检依赖目视+手电筒，受体力消耗、注意力集中度影响，检测结果的重复性和一致性难以保证。微小裂纹、隐蔽腐蚀、螺栓预紧力衰减等"隐性缺陷"极易被遗漏。

机器人破局

科义机器人推出的风电塔筒爬壁机器人方案，提供了一种全新的检测路径——机器人沿塔筒壁面螺旋爬升，按预设巡检点位逐一检测，将"人上塔"变为"机器人上塔"。

全覆盖扫描。 机器人搭载高清视觉、红外热成像等检测模块，对塔筒外壁裂纹、锈蚀、鼓包、涂层剥落、雷击痕迹，以及法兰焊缝、螺栓紧固状态等关键部位进行定点检测。相比人工目视的"看到哪算哪"，机器人按预设路径逐寸扫过，不放过任何一段焊缝。

数据留痕。 螺旋爬升过程中，每个检测点均有位置标记和图像记录，巡检数据自动生成报告并支持导出。同一位置的缺陷演变趋势可逐年对比追踪，实现从"经验判断"到"数据驱动"的跨越。

人员免登塔。 检测人员在地面远程控制，全程无需攀爬百米塔筒。从根本上规避了高空坠落的安全风险——而这一风险，恰恰是塔筒运维事故的首要成因。

效率翻倍

对比维度                         传统人工目检                                      爬壁机器人精扫

安全风险                 高空作业，事故率高                        地面操控，人员无需登塔

漏检率                      高，依赖经验与体力                       低，自动化全覆盖扫描

数据记录                  手写记录，难以回溯                       数字化台账，支持趋势分析

对停机影响             须全程停机                                          可不停机或极短停机

趋势已定

随着大批在役风电机组逐步进入"高龄期"，塔筒结构安全已成为影响风电场整体收益的关键变量。

智能巡检机器人的角色，正在从"可选工具"变为"必选项"。原因有三：

政策驱动：《新型能源体系建设"十五五"规划》明确支持"机器人智能巡检"；《2026年能源行业标准计划立项指南》将海上风电等列为标准制定重点方向。

安全刚需：塔筒高空作业事故占比过半，行业亟需"机器换人"方案。

经济驱动：早期机组进入缺陷高发期，精准的预防性检测远比事后抢修更具性价比。

FAQ

Q1：爬壁机器人能检测塔筒的哪些具体缺陷？

A：外壁方面——裂纹、锈蚀、鼓包、涂层剥落、雷击痕迹；结构方面——法兰焊缝开裂、螺栓松动/锈蚀/缺失；内部方面——积水、结露、爬梯护笼状态、电缆磨损。通过多传感融合（可见光+红外+超声等），可实现多维度缺陷识别。

Q2：机器人巡检是否能完全替代人工？

A：机器人替代的是"高危、重复、高空"的检测环节。对于机器人发现的异常点，仍需专业工程师进行复核判定和维修决策。最佳模式是"机器人常态巡检+人工精准处置"。

Q3：科义的爬壁机器人方案包含哪些内容？

A：根据科义机器人《风电领域智能巡检专项方案》，塔筒巡检场景涵盖：外壁完好性检测（涂层/锈蚀/裂纹/雷击）、法兰焊缝检测、螺栓紧固状态排查、底部排水系统检查，以及内部积水/结露/爬梯/电缆/应急设施的全面巡检。机器人螺旋爬升，数据留痕，报告可导出，实现数字化闭环管理。

Q4：投资爬壁巡检机器人的经济回报如何？

A：以百台级风电场为例，年度塔筒检测若采用人工方式，需要大量高空作业人员、吊篮设备和停机损失。机器人方案可将检测时间缩短60%以上，更重要的是能在缺陷早期发现问题，避免从"小裂纹"演变为"大事故"的高额维修成本。