萬座電站催生海量需求 電力巡檢機(jī)器人生逢其時

在機(jī)器人商用場景不斷拓展的今天，電力巡檢機(jī)器人似乎正在走上正軌。近日，國家電網(wǎng)總會計師、黨組成員羅乾宜表示，未來將積極推進(jìn)所屬電力機(jī)器人制造企業(yè)（國網(wǎng)智能）在科創(chuàng)板上市。

據(jù)了解，國網(wǎng)智能于今年8月底創(chuàng)立，是國家電網(wǎng)培育的科技平臺。自成立之初，公司的目標(biāo)就是上市科創(chuàng)板。在國家提倡國企混改和提高上市公司質(zhì)量背景下，公司治理和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)一步市場化，以此積極備戰(zhàn)科創(chuàng)板。

事實(shí)上，國網(wǎng)智能是國內(nèi)最早開展電力機(jī)器人研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化推廣的企業(yè)，公司擁有國家電網(wǎng)唯一的電力機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和電力系統(tǒng)人工智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。截至目前，其研制的巡檢機(jī)器人累計推廣近千臺，遍及全國31個省市自治區(qū)，覆蓋110千伏~1000千伏電壓等級，這極大推動了我國電力巡檢機(jī)器人發(fā)展進(jìn)程。

事實(shí)上，國網(wǎng)智能的電力巡檢機(jī)器人，牢牢占據(jù)市場份額第一寶座。

萬座電站催生海量需求，電力巡檢機(jī)器人生逢其時

近年來，融合了機(jī)器人、人工智能、導(dǎo)航定位、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，巡檢機(jī)器人能發(fā)揮安全、高效，穩(wěn)定的巡檢作用，因此也越來越受到電力行業(yè)青睞。

事實(shí)上，電力關(guān)乎國計民生和社會安全，電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行是電力行業(yè)發(fā)展的重中之重。電力系統(tǒng)由復(fù)雜的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備組成，電力設(shè)備與數(shù)據(jù)監(jiān)測，是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。而電力巡檢，是設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)的重要手段。

在電力巡檢中，室外變電站與室內(nèi)配電設(shè)備是監(jiān)測重點(diǎn)。在變電站等室外場景，針對不同高度和位置的表計讀數(shù)、開關(guān)位置、設(shè)備溫度等狀態(tài)均需進(jìn)行定期檢查，而變電站、地下管廊都具有巡檢路程長、隧道封閉性強(qiáng)、通訊不便、有害氣體存在、環(huán)境惡劣等問題，對巡檢人員的人身安全會存在一定的威脅。在配電站設(shè)備日常人工巡檢過程中，關(guān)于表計讀數(shù)、開關(guān)位置、設(shè)備溫度、柜體局部放電等狀態(tài)檢測的工作繁重枯燥。

基于此，傳統(tǒng)人工巡檢向機(jī)器自動巡檢已成必然趨勢。傳統(tǒng)電力巡檢，采用人工方式，不僅巡檢效率低、巡檢人力成本高，還存在漏檢情況；臺風(fēng)、地震、暴雨等極端天氣，通常會給電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施帶來極大威脅，人工巡檢會出于生命安全考慮而無法進(jìn)行。與之相反，巡檢機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工巡檢，極端天氣下機(jī)器人巡檢工作也可以正常展開。

此外，我國電站數(shù)量規(guī)模龐大，智能電力巡檢設(shè)備發(fā)展空間廣闊。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，目前我國變電站數(shù)量超2萬座，全國297個地級市大概有配電站30萬座。而電力設(shè)備智能運(yùn)維可以節(jié)約故障維修費(fèi)用、提高設(shè)備使用壽命，國網(wǎng)和南網(wǎng)計劃加強(qiáng)設(shè)備智能運(yùn)維。

國網(wǎng)規(guī)劃于2018-2020 年全面推廣機(jī)器人運(yùn)維應(yīng)用。國網(wǎng)“十二五“智能化規(guī)劃已改進(jìn)變電站運(yùn)行管理方式，從傳統(tǒng)有人值班逐步向集中監(jiān)控、無人值班方式轉(zhuǎn)變。南網(wǎng)自2016年開始全面推行“機(jī)巡+人巡”運(yùn)維模式，“十三五”部署全面推行“機(jī)巡+人巡”運(yùn)維模式，指出要推廣智能作業(yè)、無人機(jī)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)，加快推進(jìn)設(shè)備在線監(jiān)測、帶電檢測，開展機(jī)器代替人、“互聯(lián)網(wǎng)+”大數(shù)據(jù)的研究應(yīng)用。

在人工智能等技術(shù)發(fā)展加快的今天，電力巡檢向自動化、智能化方式轉(zhuǎn)變已成必然趨勢，電力巡檢機(jī)器人生逢其時。

陸空室內(nèi)外全掌控，電力巡檢機(jī)器人“大展身手”

自2013年，國家電網(wǎng)集采需求首次出現(xiàn)，巡檢機(jī)器人就發(fā)揮著日益重要的作用。電力巡檢機(jī)器人通過采集電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺，以此監(jiān)測診斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定位，實(shí)現(xiàn)早期功能預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能運(yùn)維。

目前，電力巡檢機(jī)器人主要運(yùn)用在室內(nèi)配電站、室外變電站、地下電力管廊等場景，而高空電力架、輸電線路、塔架監(jiān)測主要由無人機(jī)監(jiān)測。在此基礎(chǔ)上，形成了一個完整的電力系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)維監(jiān)控閉環(huán)。

通常情況下，在電力變電站、鐵路牽引變電所、降壓站等室外場景，一般是輪式巡檢機(jī)器人“大展身手”的好機(jī)會。

搭載無軌導(dǎo)航、圖像智能識別與分析、多傳感器等技術(shù)，巡檢機(jī)器人可代替人工完成特定環(huán)境的設(shè)備檢測工作，有效降低巡檢成本和勞動強(qiáng)度，提高巡檢效率和質(zhì)量。利用電力物聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活。

根據(jù)國網(wǎng)和南方電網(wǎng)規(guī)劃，變電站智能化改造率將達(dá)100%，若按每年10%的進(jìn)度，未來五年室外機(jī)器人年需求量在2000-3000臺。

另外，室內(nèi)巡檢機(jī)器人一般應(yīng)用在在配電機(jī)房、室內(nèi)變電站等場景。巡檢機(jī)器人主要實(shí)施數(shù)據(jù)采集和傳輸，替代人工對室內(nèi)柜體等設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測，接收數(shù)據(jù)后，平臺對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患和故障征兆，保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，有效提升巡檢工作質(zhì)量。

根據(jù)《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動計劃（2015-2020年）》，2020年國內(nèi)配電自動化覆蓋率將達(dá)到90%，預(yù)計未來五年國內(nèi)室內(nèi)機(jī)器人年需求量超過10000臺。

此外，不同于陸地上的檢測，隧道管線的監(jiān)測相對復(fù)雜，通常采用掛軌式巡檢機(jī)器人巡檢。結(jié)合軌道懸掛、云臺升降、多傳感器檢測等方式，可在隧道或室內(nèi)環(huán)境完成24小時監(jiān)控和巡檢任務(wù)，將巡檢數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲，通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)行預(yù)測性防護(hù)，保障設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

在高空電力架、輸電線路、塔架監(jiān)測等場景，則需要無人機(jī)配合監(jiān)測。援引北極星輸配電網(wǎng)報道，今年7月，武漢供電公司將無人機(jī)應(yīng)用至線路運(yùn)維全領(lǐng)域，通過采用高精度差分GPS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡視航線自動計算規(guī)劃、自動飛行巡檢、自主排除隱患，輸電線路交叉跨越測量精度達(dá)到厘米級。累計完成通道巡視2700余公里，精益化桿塔巡視6000余基，巡檢效率較傳統(tǒng)方式提高60%。相比陸地巡檢機(jī)器人，電力巡檢無人機(jī)尚處在發(fā)育的青春期。

國網(wǎng)智能搶占先發(fā)優(yōu)勢，未來者如何分得一杯羹？

盡管目前看來，電力巡檢機(jī)器人仍是一片藍(lán)海，未來發(fā)展空間廣闊，但燦爛千陽背后，也暗含隱憂。在巨頭占據(jù)市場第一寶座，后來者如何發(fā)展？

事實(shí)上，因?yàn)殛P(guān)乎國計民生，電力行業(yè)市場主要受國家主導(dǎo)，因此市場準(zhǔn)入門檻也較高。目前，在國網(wǎng)和南網(wǎng)的巡檢機(jī)器人采購中，一般采用公開招標(biāo)和邀請招標(biāo)的方式。為保證設(shè)備的高可靠安全性，招標(biāo)中設(shè)立了嚴(yán)格的準(zhǔn)入門檻。在設(shè)備入網(wǎng)前，除國家或第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測認(rèn)證，還需要一定時間的掛網(wǎng)試運(yùn)行以檢驗(yàn)合格。

此外，電力巡檢因涉及電力知識、自動控制、智能檢測、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理、AI圖像識別等多學(xué)科知識技術(shù)，缺乏行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積淀的企業(yè)是不太可能進(jìn)入該領(lǐng)域的。并且，當(dāng)前階段跨學(xué)科人才培養(yǎng)仍未配套，合格人才的教育也亟需加強(qiáng)。

其次，電力巡檢機(jī)器人應(yīng)用于電力領(lǐng)域，主要客戶是國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等大型國有企業(yè)，公司業(yè)務(wù)的發(fā)展依賴于上述企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略和需求。目前國家正在大力推進(jìn)的“智能電網(wǎng)”等產(chǎn)業(yè) 戰(zhàn)略對公司的業(yè)務(wù)發(fā)展構(gòu)成了良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，但受宏觀經(jīng)濟(jì)的周期性波動、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度等因素的綜合影響，如果未來國家宏觀政策、行業(yè)政策發(fā)生不利變化，則將對公司的業(yè)務(wù)發(fā)展造成負(fù)面的影響。

并且，長三角、珠三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮，設(shè)備配套且新技術(shù)接受度高，而在中西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，巡檢機(jī)器人的進(jìn)入需要配套的電站設(shè)施，接受度與實(shí)施條件仍未知。

綜合看來，受制于既有的技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、人才、行業(yè)資質(zhì)等方面的壁壘，目前電力智能機(jī)器人市場總體集中度較高，競爭仍主要集中在國內(nèi)少量企業(yè)之間。主研電力巡檢機(jī)器人的企業(yè)，國網(wǎng)智能占據(jù)了市場份額的50%以上。緊隨其后的國自機(jī)器人、朗馳欣創(chuàng)、普華靈動、萬達(dá)科技、億嘉和、申昊科技等也分去了市場較大份額。在現(xiàn)有商家占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢后，未來機(jī)器人企業(yè)想要從市場中分一杯羹，仍然需要克服較大阻力。

在機(jī)器人商用場景不斷豐富的今天，電力巡檢機(jī)器人發(fā)展，一切仍未可知。而在巨頭領(lǐng)銜發(fā)展背景下，后來者如何分得一杯羹？帶著相關(guān)問題，億歐新制造將于今秋10月，舉辦機(jī)器人商用論壇，期待與你，共同探討機(jī)器人商用的更多可能！點(diǎn)擊鏈接，開啟專屬機(jī)器人企業(yè)的探索之旅！