风电运维安全管理：现状、挑战与智能化应对措施

一、引言

随着全球对气候变化问题的关注度不断提高，风电凭借其可再生、无污染等优势成为能源领域的热门发展方向。大规模风电场在陆地、海上广泛布局，风机数量与单机容量持续增长。风电运维工作贯穿风电场全生命周期，涵盖日常巡检、故障诊断、设备维修与保养等多个环节，其安全管理水平直接关系到风电场的经济效益与职工生命财产安全。深入研究风电运维安全管理现状，攻克现存挑战，引入智能化手段优化管理，具有紧迫的现实意义。

二、风电运维安全管理现状

（一）运维模式

在风电运维领域，当前存在三种主流模式，各有优劣。首先是自主运维模式，风电场业主自行集结专业人才组建运维团队，全权负责场内所有风电设备的日常管理、检修及保养工作。由于团队长期扎根现场，对每一台风机的特性、运行状况都了如指掌，一旦出现故障能迅速做出反应，第一时间奔赴现场抢修，极大缩短停机时间。不过，这种模式前期需要耗费大量资源用于招聘、培训专业人员，购置齐全的运维工具与设备，成本投入颇高。

与之相对的是委托运维，风电场业主将运维工作整体托付给专业的第三方运维公司。这些公司深耕风电运维市场，积累了丰富的实战经验，拥有专业技术团队，能够凭借成熟的流程和技术手段高效处理各类运维问题，使得业主得以从繁琐的运维事务中抽身，显著降低管理成本。但由于涉及多方协作，信息传递、任务对接环节较多，容易在沟通协调上出现阻碍，影响运维及时性。

混合运维模式则巧妙融合了二者的优势，针对风电场核心设备、关键运维环节，如风机的主控系统、齿轮箱维修等，由业主的自有团队凭借对设备的深度熟悉把控质量；而对于一些诸如日常清洁、一般性巡检等非核心业务，则交给第三方运维公司处理。如此一来，既保障了运维的专业性与及时性，又优化了成本结构，在当下众多风电场中愈发受到青睐。

（二）安全管理制度

多数风电场已建立起涵盖安全生产责任制、操作规程、应急预案等在内的安全管理制度体系。安全生产责任制明确各岗位人员在运维中的安全职责；操作规程细化风机检修、电气作业等各环节操作步骤；应急预案针对火灾、风机倒塌、人员触电等突发事件制定响应流程，定期组织演练。然而，制度执行过程中仍存在打折扣现象，部分人员未严格按规程操作，应急演练流于形式。

（三）人员资质与培训

风电运维人员须具备机械、电气、自动化等多学科知识，目前行业内运维人员专业水平参差不齐。大型风电场一般有较完善的入职培训、定期技能提升培训体系，包括理论授课、模拟操作、现场实践等环节；小型风电场受限于资源，培训往往不够系统，人员技能更新慢，难以满足复杂运维任务需求。

三、风电运维安全管理面临的挑战

（一）恶劣自然环境挑战

风电场多建于偏远山区、沿海滩涂或海上等区域，自然环境恶劣。强风、暴雨、暴雪、沙尘等极端天气频繁，不仅增加了日常巡检难度，如在强风中攀爬风机塔筒风险极高，还会加速设备老化、损坏。海上风电更是面临高湿度、高盐雾腐蚀环境，电气设备绝缘性能易受影响，设备故障率上升，给运维安全带来极大威胁。

（二）设备故障复杂性挑战

风电设备日趋大型化、智能化，技术复杂度高。风机叶片、齿轮箱、发电机等关键部件一旦出现故障，诊断难度大。故障可能由单一因素引发，也可能是多种因素耦合，如叶片疲劳裂纹可能源于长期受交变应力、材料缺陷以及恶劣气候共同作用，传统故障诊断方法难以快速精准定位，延长停机时间，影响发电收益，同时维修过程中的安全风险也随之增加。

（三）人员安全意识与技能挑战

尽管有培训体系，但部分运维人员安全意识淡薄，抱有侥幸心理，违规操作时有发生，如未断电检修电气设备、高处作业不系安全带等。随着新技术、新设备不断应用，运维人员知识更新压力大，若跟不上技术发展步伐，在处理复杂故障或操作新型设备时易出错，引发安全事故。

（四）运维管理信息化程度低挑战

部分风电场运维管理仍依赖人工记录、纸质文档传递，信息孤岛现象严重。设备运行数据采集不全面、不及时，难以实现对设备状态的实时监控与精准预测。不同部门、不同环节间信息流通不畅，导致决策滞后，在应对突发故障时无法快速调配资源，降低运维效率与安全保障能力。

四、风电运维安全管理的智能化应对措施

（一）智能运维监测系统构建

多源数据采集：在风机上安装各类传感器，如振动传感器、温度传感器、应变传感器、气象传感器等，实时采集设备运行状态数据与环境数据，通过无线传输技术汇聚至数据中心，实现数据的全面、动态采集。

数据分析与故障诊断：运用大数据分析、人工智能算法对海量数据进行深度挖掘，建立设备故障特征模型。一旦监测到数据异常，系统自动比对模型，快速诊断故障类型、位置与严重程度，提前预警，为维修争取时间，降低故障风险。例如，基于机器学习的齿轮箱故障诊断模型，可通过分析振动频谱特征精准判断齿轮磨损情况。

（二）智能运维机器人应用

巡检机器人：开发适用于风电场景的巡检机器人，可沿风机塔筒攀爬，搭载高清摄像头、红外热像仪等设备，代替人工进行外观检查、温度检测等常规巡检任务，无惧恶劣天气，提高巡检效率与安全性。在夜间或大风天气，机器人仍能按预定路线对风机关键部位进行细致巡查，及时发现螺栓松动、外壳破损等隐患。

维修机器人：针对一些高空、危险区域维修作业，研制具备精密操作能力的维修机器人，如可在狭小空间内更换齿轮箱内部零部件的机器人。操作人员在地面远程操控，减少人员直接暴露在危险环境下的概率，保障人员安全。

（三）虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术助力培训与远程协助

VR 培训：利用 VR 技术构建高度仿真的风电运维场景，运维人员戴上 VR头盔，置身虚拟风机内部、塔筒顶端等环境，进行设备操作、故障处理模拟训练，沉浸式体验增强培训效果，提升人员应对复杂情况的技能与安全意识。

AR 远程协助：在现场运维人员遇到疑难问题时，通过佩戴 AR 眼镜，将现场画面实时传输给后方专家，专家可在画面上标注操作提示、故障诊断意见，实现远程指导，缩短故障处理时间，避免因人员经验不足导致的安全风险。

五、结论

风电运维安全管理在风电产业发展进程中占据举足轻重的地位。面对当前现状与诸多挑战，智能化技术的引入为解决问题开辟了新路径。通过构建智能运维监测系统、应用智能运维机器人、借助 VR 与 AR 技术以及搭建智能化运维管理平台，能够显著提升风电运维的安全性与效率，推动风电产业迈向新高度。

未来，随着 5G 技术普及、物联网进一步发展以及人工智能算法持续优化，风电运维将朝着更智能、更高效、更安全的方向发展。持续加大在智能化运维领域的研发投入，加强行业标准制定与人才培养，是实现风电产业可持续发展的关键之举，有望为全球能源转型与生态环境保护作出更大贡献。

参考文献：

[1] 刘小明， 张强. 风电运维安全管理的现状与挑战分析[J]. 新能源科学与工程， 2024（03）：56-61.

[2] 王芳， 赵亮. 风电运维安全管理中的智能化技术应用研究[J]. 电力设备管理， 2024（05）：88-92.