在机器人商用场景不(bú)断拓(tuò)展的今天,电力巡(xún)检机(jī)器人似(sì)乎正在走上正轨。近(jìn)日,国家电网总(zǒng)会计(jì)师、党组成员罗乾宜表示,未来(lái)将(jiāng)积极(jí)推进所属电(diàn)力机器人制造(zào)企业(国网智能)在科创板上市。
据了解,国网智能于今年8月底创立,是国(guó)家电网培育的科技(jì)平(píng)台(tái)。自(zì)成立之初(chū),公(gōng)司的目标就(jiù)是上市(shì)科创板(bǎn)。在国家提倡国企(qǐ)混改和提高上市公司质量背(bèi)景(jǐng)下,公(gōng)司治理和运行机制(zhì)进(jìn)一(yī)步市场(chǎng)化,以(yǐ)此积极备战科创板。
事(shì)实(shí)上,国网智能是(shì)国内最早开展电力机器人研发及(jí)产业化(huà)推广的企业,公司拥有国家(jiā)电网唯一的电力机器人重点(diǎn)实验(yàn)室和电力(lì)系统人工智能(néng)联合实验室(shì)。截至目前(qián),其研(yán)制(zhì)的巡检机器人累(lèi)计推广近千台,遍及全国31个省(shěng)市自治区,覆盖110千伏~1000千伏电压(yā)等级,这(zhè)极(jí)大推动了我国电力巡检机器(qì)人发展进程。
事实上,国网智(zhì)能的电力巡检机器(qì)人,牢牢占据(jù)市场份额第一(yī)宝座(zuò)。
万座电站催(cuī)生海量需求,电力(lì)巡检机器人生(shēng)逢其(qí)时
近年来,融(róng)合(hé)了机器人、人(rén)工智(zhì)能、导航(háng)定位、物联网等技术,巡检机(jī)器人能发挥安全、高效,稳定的(de)巡检作用(yòng),因(yīn)此也越来越受(shòu)到电力行业青睐。
事实上,电(diàn)力关(guān)乎国计民生和(hé)社会安全(quán),电力系统(tǒng)的安全、可靠、高效运行是电力行业(yè)发(fā)展的重中之重(chóng)。电力(lì)系统由复杂的发电、输电、变电、配电、用电设备组成,电力设备与数据监测,是系统稳定运行的关键。而(ér)电力巡检,是设备监测与维护(hù)的(de)重要手段。
在电力巡检(jiǎn)中,室(shì)外变电(diàn)站与室内(nèi)配电(diàn)设备是监测(cè)重点。在变电站等(děng)室外(wài)场景,针对不同高(gāo)度和位置的表(biǎo)计读数、开关位置、设备温度等状态均需进行定期(qī)检查,而变电站、地下管廊都具有(yǒu)巡检路程长、隧(suì)道(dào)封闭性强(qiáng)、通讯不便、有害气体存(cún)在、环境恶劣(liè)等问题,对巡检人员(yuán)的人身安全会存在一定的威胁。在配电站设(shè)备日常人工巡检过程中(zhōng),关于表计读数、开关(guān)位置、设备(bèi)温度、柜体局(jú)部放电等状(zhuàng)态(tài)检测(cè)的工作繁重枯燥。
基于此,传(chuán)统(tǒng)人(rén)工巡检向(xiàng)机器自(zì)动巡检(jiǎn)已成(chéng)必然趋势(shì)。传统电力巡检,采用人(rén)工方式,不仅巡检效率(lǜ)低、巡检人力成本高,还存在漏检情况;台风、地震、暴雨等极端(duān)天气,通常(cháng)会给(gěi)电网基础设施带来极(jí)大威胁(xié),人工(gōng)巡检会出于生命安全(quán)考虑而无法(fǎ)进(jìn)行(háng)。与之相反(fǎn),巡检(jiǎn)机(jī)器(qì)人的环境(jìng)适应性远远高于人工(gōng)巡检,极端(duān)天气下机器人巡(xún)检(jiǎn)工作也可以正(zhèng)常展开。
此(cǐ)外,我国电(diàn)站数量规模(mó)庞大,智能(néng)电力巡检设(shè)备(bèi)发展空间广阔。据相关统计,目前我国(guó)变(biàn)电站数量超2万座(zuò),全国297个地(dì)级市大概有配电站30万座。而电力设备智能运维可以节约故障维修(xiū)费用(yòng)、提高设备(bèi)使用寿命(mìng),国网和南网计(jì)划加强设备智能(néng)运维。
国(guó)网(wǎng)规划于2018-2020 年全(quán)面推广机器(qì)人(rén)运维应用。国网“十二五“智能化规(guī)划已改进变电站运行管理方式,从(cóng)传(chuán)统(tǒng)有人值班逐步(bù)向集中监控、无人值班方(fāng)式转变(biàn)。南网自(zì)2016年开始全面推行“机(jī)巡+人巡”运(yùn)维模(mó)式,“十三五”部署全面推行“机巡+人巡”运维模(mó)式(shì),指出要(yào)推广智能作(zuò)业、无人机、机器人(rén)等先(xiān)进技术,加快推进设备在线监测、带电检测,开展机器代(dài)替(tì)人、“互联网+”大数据的研究应用。
在人工智能(néng)等技术发(fā)展加快的今天,电力巡检(jiǎn)向自动化、智(zhì)能化方式转变已(yǐ)成必然(rán)趋势,电力巡检(jiǎn)机器(qì)人生逢其时。
陆空室(shì)内外(wài)全掌控,电力(lì)巡检机器人“大(dà)展身手”
自(zì)2013年,国家电网集采需求首(shǒu)次(cì)出现,巡(xún)检机器人就发挥着(zhe)日(rì)益(yì)重要的(de)作用。电(diàn)力巡检机器人通过采(cǎi)集电力设备的运行状态数据,并(bìng)将数据(jù)实(shí)时传输到数据平台,以(yǐ)此(cǐ)监测诊断电(diàn)力(lì)系统的运行情况,并通过基础数(shù)据定位,实现早期功能(néng)预警,从而实现设备智能运维。
目前,电(diàn)力巡检机(jī)器人主要运用(yòng)在室内配电站(zhàn)、室外变电站、地下电力管廊等场景,而高空电(diàn)力架(jià)、输电线(xiàn)路、塔架监测主要由无人(rén)机监测。在此基(jī)础上,形成了一个(gè)完整的电力系统实时运维监控(kòng)闭环。
通常情况下,在电(diàn)力变电站、铁(tiě)路牵引变电所(suǒ)、降压(yā)站等室外场景,一般是(shì)轮式巡检(jiǎn)机器人“大展身手”的好机会。
搭(dā)载(zǎi)无轨导航、图像智(zhì)能(néng)识别与分析、多传(chuán)感器等技术,巡检机器人可代替(tì)人工完成特定环境的(de)设(shè)备检测工作,有效降(jiàng)低巡(xún)检(jiǎn)成本和(hé)劳(láo)动强度,提高巡检(jiǎn)效率和质量。利用(yòng)电力物联网平台,实现(xiàn)设(shè)备状态全面感知、信息高效处理(lǐ)、应用便捷(jié)灵活(huó)。
根据国网和(hé)南方电网规(guī)划,变电(diàn)站智能化改造率将达100%,若按每年10%的进度,未来五(wǔ)年(nián)室外(wài)机器人年需求量(liàng)在2000-3000台。
另外,室内巡检机(jī)器人一(yī)般应用在在配电机(jī)房、室(shì)内变电(diàn)站等场景(jǐng)。巡检机器人主(zhǔ)要实施数据采集(jí)和传输,替代人工(gōng)对(duì)室内柜体(tǐ)等设备进行(háng)状态检测,接收(shōu)数据后(hòu),平台对巡检数(shù)据进(jìn)行对比和分析,发现设(shè)备隐患(huàn)和故障征兆,保障设备(bèi)稳(wěn)定运行,有(yǒu)效(xiào)提升巡检工作(zuò)质量(liàng)。
根(gēn)据《配电网建设改(gǎi)造(zào)行动计划(2015-2020年)》,2020年国内配电(diàn)自动化(huà)覆盖率将达到90%,预计(jì)未来五年国内室内机(jī)器人年需求量超过10000台。
此外,不同于陆地上的检(jiǎn)测,隧道管线的监测相对复杂,通常采(cǎi)用挂轨式巡检机器人(rén)巡检。结合轨道悬挂、云台升(shēng)降、多传感器检测等(děng)方式(shì),可在(zài)隧道或室(shì)内(nèi)环境完成(chéng)24小时监(jiān)控和巡检任务,将巡检数据结构化存储,通过数据(jù)分析进行预测(cè)性防护,保障(zhàng)设备的安全可靠运(yùn)行。
在高(gāo)空(kōng)电(diàn)力(lì)架、输电线(xiàn)路、塔架监测等场(chǎng)景,则需要(yào)无人(rén)机配(pèi)合监测。援引北极星输配(pèi)电网报道,今年7月,武汉供电公(gōng)司将无人机应用至线路运维全领域(yù),通过(guò)采用高精度差(chà)分GPS定位(wèi)技(jì)术,实现(xiàn)无人(rén)机巡视航线自动计算规划、自动(dòng)飞行巡检、自主排除隐患,输电线路交叉跨越测量精度(dù)达到厘米级。累计完(wán)成通道巡视2700余公里,精益化杆塔巡视6000余基(jī),巡检效率较传(chuán)统方式提高(gāo)60%。相比陆地巡检机器人,电力(lì)巡检(jiǎn)无人机尚处在发育的青春期。
国网智能(néng)抢(qiǎng)占先发(fā)优势(shì),未来者如何分得(dé)一杯(bēi)羹?
尽(jìn)管目前看来(lái),电力巡检机器人仍是(shì)一片蓝海,未来(lái)发展空(kōng)间广阔,但灿烂千阳背后,也暗含隐忧。在(zài)巨头占据市场第一宝座,后(hòu)来者如何发展?
事实上,因(yīn)为关乎(hū)国计民生,电力行业市场主要(yào)受国家(jiā)主导,因此市场(chǎng)准入门槛也较高。目前,在国(guó)网(wǎng)和南网的巡(xún)检机器人采购中,一般采(cǎi)用公(gōng)开招标和邀请招标的(de)方(fāng)式(shì)。为保证(zhèng)设备(bèi)的高(gāo)可靠安全(quán)性,招标中(zhōng)设立了严格的准入门槛。在设备入网(wǎng)前,除国家或(huò)第三方权威机构的检测认证,还(hái)需(xū)要一定(dìng)时间的挂网试运行以检验(yàn)合格(gé)。
此外,电力巡检因涉及电力知识、自动(dòng)控制、智能检测、网络通信、数据处理、AI图(tú)像识别等多学科知识(shí)技术,缺乏行(háng)业经验和技术(shù)积淀的企业是不太可能进入该(gāi)领域的。并且,当前阶段(duàn)跨学科人(rén)才培(péi)养仍未配套,合格人才的教育也亟需加强。
其(qí)次,电力巡检机器人应用(yòng)于电力领(lǐng)域,主要客(kè)户是国家电网、南方电网等(děng)大型(xíng)国(guó)有(yǒu)企业,公司(sī)业务的(de)发展(zhǎn)依赖于上述企(qǐ)业的经营战略和需(xū)求。目(mù)前国家正(zhèng)在大力推进的“智能电网”等(děng)产业 战(zhàn)略(luè)对公司的业务发展(zhǎn)构成了良好的产业环境,但受宏观经济的周期性波动、经济发展速(sù)度等因素的综合影响,如果未来国家宏观政策、行业政策发(fā)生(shēng)不利变化,则将对公(gōng)司的业务发展造成负面的(de)影响(xiǎng)。
并且,长(zhǎng)三角、珠(zhū)三角地区(qū)经济发展(zhǎn)繁(fán)荣,设备配套且(qiě)新技术接受度高,而(ér)在中西部经济欠发达地区(qū),巡检机(jī)器人的进(jìn)入(rù)需要配套(tào)的(de)电站设(shè)施,接受度与实施条件仍未知。
综合看来,受制于既有的技术(shù)、产品质量(liàng)、人才、行(háng)业资质等方(fāng)面的壁垒,目前电力(lì)智能机器人(rén)市场总体集中(zhōng)度较高,竞争仍主要集中在国内少(shǎo)量企业之(zhī)间(jiān)。主(zhǔ)研电力巡(xún)检机器人的(de)企业(yè),国网智能占据(jù)了市(shì)场(chǎng)份额的50%以上。紧随其后的国自机器人、朗驰欣创、普华灵动、万达科技、亿嘉和、申昊科技(jì)等也分去了市(shì)场较大(dà)份额。在现有商家占(zhàn)据了先(xiān)发优势后,未来机器人(rén)企业想要从市场中分一杯羹,仍然需要克(kè)服较大(dà)阻力。
在机器人商用场景(jǐng)不断丰富的(de)今天,电力巡检(jiǎn)机(jī)器人发(fā)展,一(yī)切仍未可知。而(ér)在巨头领衔(xián)发展背景下,后来者(zhě)如何(hé)分得一(yī)杯(bēi)羹(gēng)?带着相关(guān)问(wèn)题,亿欧新制造将于(yú)今秋(qiū)10月,举办机器(qì)人商(shāng)用论(lùn)坛,期待与你,共同探讨机(jī)器(qì)人商用的(de)更多(duō)可能(néng)!点(diǎn)击链接,开启专属机器人企业的探索之旅!