在机器人商用场景不断拓展的今天(tiān),电力巡检机器人似乎正在走上正轨。近日,国家电网(wǎng)总会(huì)计师、党(dǎng)组成员罗乾宜表示(shì),未(wèi)来(lái)将积极推进所属(shǔ)电力机器人(rén)制造企业(国网智能)在科创板上市。
据(jù)了解,国网(wǎng)智(zhì)能于今(jīn)年8月底创立,是国家电网培(péi)育的科技(jì)平台。自成(chéng)立之初,公司的目标就(jiù)是上市科(kē)创(chuàng)板。在国家提倡国(guó)企混改和提高上市公司质量背景下,公司治(zhì)理和运行机(jī)制进一步市场化,以此积极备(bèi)战科创板。
事实(shí)上,国网(wǎng)智能是国(guó)内(nèi)最早开展电力(lì)机器人研(yán)发及产业化推广的企业,公司拥(yōng)有国家电网(wǎng)唯一的电力机器人(rén)重点实(shí)验室和(hé)电力(lì)系统(tǒng)人工智能联合(hé)实(shí)验室。截至目前,其研制的(de)巡检机(jī)器(qì)人(rén)累(lèi)计推广近千台,遍及全(quán)国31个(gè)省市自治区,覆盖110千(qiān)伏~1000千伏电压等级(jí),这(zhè)极(jí)大推动(dòng)了我国电力巡检机器(qì)人发(fā)展进程。
事实上,国(guó)网智能的电力巡(xún)检机器人,牢牢(láo)占据市场份额第一宝座。
万座电站催生海量需求,电力巡检机器人生逢其时
近年来,融合了机器人、人工智能、导航(háng)定位、物联网等技(jì)术,巡检机(jī)器人能发挥安全、高效,稳定的巡检作用,因(yīn)此也越来(lái)越(yuè)受到电(diàn)力行业青(qīng)睐。
事实上,电力(lì)关乎(hū)国(guó)计民(mín)生和社(shè)会安全,电力系统的(de)安全、可靠、高效运行(háng)是(shì)电力行(háng)业(yè)发展的(de)重中之重。电力系统由复杂(zá)的发电、输电、变电、配电、用(yòng)电设(shè)备组成,电力设备与(yǔ)数(shù)据监(jiān)测,是系统稳定运行的关键。而电力巡检,是设备监(jiān)测与维护的重要手段。
在电(diàn)力(lì)巡检中,室(shì)外变电(diàn)站与(yǔ)室内配电设(shè)备(bèi)是监测重(chóng)点。在变电站等室外场景,针对不同高度和位置的表计读数、开关位置、设(shè)备温度等(děng)状态均需进行(háng)定期(qī)检查,而变电站、地下管(guǎn)廊(láng)都(dōu)具有巡检路程长(zhǎng)、隧道封闭(bì)性强、通(tōng)讯不便(biàn)、有害气(qì)体存在(zài)、环境恶劣等问(wèn)题,对巡检人员的人身安全(quán)会存在一定的威(wēi)胁。在配电站设备日常人(rén)工巡检过程中,关于表计读数、开关位置、设(shè)备温(wēn)度、柜体局(jú)部放电等状态检(jiǎn)测的工作繁重枯(kū)燥。
基于此(cǐ),传(chuán)统人工巡(xún)检向机器自动巡检已成(chéng)必然趋势。传统电(diàn)力巡(xún)检,采用人工方式,不仅(jǐn)巡检效(xiào)率(lǜ)低、巡(xún)检人力成本高,还存在漏检情况;台风、地(dì)震(zhèn)、暴雨等(děng)极端天气,通常会给(gěi)电网基础设施(shī)带来极(jí)大威胁,人工巡检(jiǎn)会出(chū)于(yú)生命安(ān)全考(kǎo)虑而无法进行。与之相反(fǎn),巡(xún)检(jiǎn)机器人的环(huán)境适应(yīng)性远远高于人(rén)工巡检,极端天气下机器人(rén)巡检(jiǎn)工作也可以正常展开(kāi)。
此外,我国(guó)电站数量规模庞大,智能(néng)电力(lì)巡检设备发展空(kōng)间(jiān)广阔。据相(xiàng)关统计,目前我国(guó)变(biàn)电站数量超2万座,全国297个地级市大(dà)概有配电站30万(wàn)座。而电(diàn)力设备智(zhì)能运维可以节约故障维修费用、提高(gāo)设备使用寿命(mìng),国网和南网计划(huá)加(jiā)强设备智(zhì)能运维。
国网规(guī)划于2018-2020 年全面推广机(jī)器(qì)人运维应(yīng)用。国网“十二五“智能化规划已改(gǎi)进变电(diàn)站运行管理方式,从传统有(yǒu)人值(zhí)班逐步(bù)向集(jí)中(zhōng)监控、无人值班(bān)方式转变。南网自(zì)2016年(nián)开始全面(miàn)推行“机巡+人巡”运(yùn)维模式,“十三五”部(bù)署全面推行(háng)“机巡+人巡”运维模式,指出(chū)要推广(guǎng)智能作业、无(wú)人机、机器人(rén)等先进技术(shù),加快推(tuī)进设备在线(xiàn)监测、带电检测,开展机器代替人、“互联网+”大数据的研(yán)究应用。
在(zài)人工智(zhì)能等(děng)技术发展加(jiā)快(kuài)的今(jīn)天,电力巡检向自动化、智能化(huà)方式(shì)转变已(yǐ)成必然(rán)趋势,电力巡检机器人生逢其时。
陆空室内外(wài)全掌控,电力巡检机(jī)器人(rén)“大展身手”
自2013年,国(guó)家电网集采(cǎi)需求首(shǒu)次(cì)出现,巡检机器人就发挥着日益重要的作(zuò)用。电(diàn)力巡检机器人通过采集(jí)电力(lì)设备的运行状态数据(jù),并(bìng)将数据实时(shí)传输(shū)到(dào)数(shù)据平(píng)台,以此监测诊断电力系统的(de)运行情(qíng)况,并通过(guò)基(jī)础数据定位,实现早期功能预警,从而实现设(shè)备智能运(yùn)维(wéi)。
目前,电力巡检机器(qì)人主要运(yùn)用在室内配电站、室外变(biàn)电站、地下(xià)电力管(guǎn)廊等场(chǎng)景,而高空电力架(jià)、输(shū)电线路、塔(tǎ)架监测主要由无人机监测。在此基础上,形成了(le)一个完(wán)整的电力系统实时运维(wéi)监控闭环(huán)。
通常情(qíng)况下,在电力变电(diàn)站、铁路牵引变电(diàn)所(suǒ)、降压站等室外场景,一般(bān)是轮式巡检(jiǎn)机器人“大展身手”的好机会。
搭载无轨导航、图(tú)像智能识别(bié)与分析(xī)、多传感器(qì)等技术,巡检机器人可代替人(rén)工完成(chéng)特(tè)定环境的设备(bèi)检测工作(zuò),有效(xiào)降低巡检(jiǎn)成本和劳动强度,提高巡检效率(lǜ)和(hé)质量。利用电力物联网(wǎng)平(píng)台,实现设备状态(tài)全面感知、信(xìn)息高效处理、应用便捷(jié)灵活。
根据国网和南(nán)方电网规划,变电(diàn)站智能化改造率(lǜ)将达100%,若按每年10%的(de)进度,未来五年室外机器人年需求量在(zài)2000-3000台。
另外,室内巡检机器人一般应用在在配电(diàn)机(jī)房、室内变电站等场景。巡检机器人主要(yào)实施数据采(cǎi)集和传(chuán)输,替代人工对室内柜(guì)体等设备进(jìn)行状态检测,接收数据后(hòu),平(píng)台对巡检数据进行对比和分析,发现设备隐患和(hé)故障征兆,保障设备稳定运(yùn)行(háng),有效提(tí)升巡检工作质(zhì)量。
根据(jù)《配电网建设(shè)改造行(háng)动计(jì)划(2015-2020年(nián))》,2020年(nián)国内配电自动化覆盖率将达到(dào)90%,预(yù)计未来五年国内室(shì)内机器人年需求量超过10000台。
此外(wài),不同于陆地上(shàng)的检测(cè),隧道管线(xiàn)的监测相对复杂,通常采用挂(guà)轨式(shì)巡检机器人巡检。结合轨道(dào)悬挂、云台升降(jiàng)、多传(chuán)感(gǎn)器检(jiǎn)测等方式(shì),可在隧道或(huò)室内环境完成24小时监控和巡检任(rèn)务,将(jiāng)巡检数据(jù)结构化存储,通过(guò)数据分析进行预测性防护(hù),保(bǎo)障设备的安全可靠运行。
在高空电力架、输电(diàn)线路、塔架监测等场景,则需要无人机配(pèi)合监测。援引北(běi)极(jí)星输配(pèi)电网报道,今年7月,武(wǔ)汉供(gòng)电公(gōng)司将无(wú)人(rén)机应用至线(xiàn)路运(yùn)维全领(lǐng)域,通(tōng)过采用高(gāo)精度差分GPS定位技术,实(shí)现无人机巡(xún)视航线自动计算规划、自(zì)动飞行巡检、自主排除隐患,输电(diàn)线路交叉跨(kuà)越测(cè)量精度达(dá)到(dào)厘(lí)米级。累计完成通道巡视(shì)2700余(yú)公里,精益化杆塔巡(xún)视6000余基,巡检(jiǎn)效率较传统方式提高60%。相比陆地巡检机器人,电力巡(xún)检无人(rén)机尚处在发育的青(qīng)春期。
国(guó)网(wǎng)智能抢占先(xiān)发优势,未(wèi)来(lái)者如(rú)何分得一杯羹(gēng)?
尽(jìn)管目前看来(lái),电力(lì)巡检机器人仍是一片(piàn)蓝海,未来发展空间广阔(kuò),但灿烂(làn)千阳背后,也暗(àn)含隐忧。在巨头占据市场第一宝(bǎo)座,后来者如何发展?
事实上,因为关乎国计民生,电力(lì)行业市场主要受国家主(zhǔ)导,因此市场准入门槛也较(jiào)高。目前,在国网和南网(wǎng)的(de)巡检(jiǎn)机器人采购中,一般采用公开招标(biāo)和邀请招(zhāo)标的方式。为保证设备的高可(kě)靠(kào)安全性(xìng),招(zhāo)标中(zhōng)设立了严格的准(zhǔn)入门槛。在设备(bèi)入网前,除国家或第三方权威机构(gòu)的检(jiǎn)测认证,还需要一定时间的(de)挂网试运行(háng)以检(jiǎn)验合格。
此外,电力巡检因涉及电力知识(shí)、自动(dòng)控制、智能检测、网(wǎng)络通信、数据(jù)处理、AI图像识别等多学(xué)科知识技术,缺乏行业经验和技术积淀的企业(yè)是不太可能进(jìn)入该领(lǐng)域的(de)。并且,当前阶段跨学(xué)科人(rén)才培养仍未配套,合(hé)格(gé)人才的教育也亟需加强(qiáng)。
其次,电(diàn)力巡检机(jī)器(qì)人应用于电力领域,主要客户是国家(jiā)电网(wǎng)、南方电网(wǎng)等大型国有企业(yè),公司业务的发展依赖于上(shàng)述企业的经营(yíng)战略和需求。目前(qián)国家(jiā)正在大(dà)力推进(jìn)的(de)“智能(néng)电网”等产业(yè) 战略对(duì)公司的业(yè)务(wù)发展构(gòu)成了良好的产业环境,但受宏(hóng)观(guān)经济的周期(qī)性(xìng)波动、经济发展速度等(děng)因素(sù)的(de)综合(hé)影响,如果未(wèi)来国家宏(hóng)观政策、行业政策发生不(bú)利变化,则将对(duì)公(gōng)司(sī)的业务(wù)发展造成负面的(de)影响。
并且(qiě),长三角、珠三角地区经济发展繁(fán)荣,设备配套且新技术接受度高,而在(zài)中(zhōng)西(xī)部经济欠发达地(dì)区,巡(xún)检(jiǎn)机(jī)器人(rén)的进入需(xū)要配套的(de)电(diàn)站(zhàn)设施,接(jiē)受度与(yǔ)实施条件仍未知。
综合看来,受制于既有的技术、产品(pǐn)质量(liàng)、人(rén)才、行业(yè)资质等方面的壁垒,目前(qián)电力智(zhì)能机器人(rén)市场总体集中度较(jiào)高,竞争仍主要集中在国内(nèi)少量企业之(zhī)间。主(zhǔ)研电力巡检机器人的(de)企业,国网智能(néng)占(zhàn)据了市(shì)场份额的50%以上。紧(jǐn)随其后(hòu)的(de)国自机(jī)器人、朗驰欣创、普(pǔ)华灵动、万达科技、亿(yì)嘉和、申(shēn)昊科技等也分去了市(shì)场较大(dà)份额。在现有商家占据了先发优势后,未来机器人企业想要从市场中分一杯羹,仍然需要克服较大阻力。
在机器人商用(yòng)场景不断丰富(fù)的今天,电力巡(xún)检机器人发(fā)展,一切(qiē)仍未可(kě)知(zhī)。而在(zài)巨头领衔发(fā)展背景下,后来者如(rú)何分得一杯羹?带(dài)着(zhe)相关(guān)问题,亿(yì)欧新制(zhì)造将于今秋10月,举(jǔ)办(bàn)机器人商(shāng)用论(lùn)坛,期(qī)待与你,共同探讨机(jī)器人商用的(de)更多可(kě)能(néng)!点击链接,开启专(zhuān)属机器人企业的探(tàn)索之旅!