在机(jī)器人商(shāng)用场(chǎng)景不断拓展的今(jīn)天,电力巡检机器人似乎正在走上正轨。近日,国家电网总会计师、党组成员罗乾宜(yí)表示,未来将积极推进所属电力(lì)机器人(rén)制造(zào)企业(国(guó)网智能)在科创板上市。
据(jù)了解,国网智能(néng)于今年(nián)8月底创立,是国家电网培(péi)育的科技(jì)平台。自(zì)成立(lì)之(zhī)初,公(gōng)司(sī)的目标就是上(shàng)市科创板。在国家提倡(chàng)国企混改和提高上市公司质量背景(jǐng)下(xià),公司治理和运行机制进一步市场化(huà),以此积(jī)极备战(zhàn)科创板。
事实(shí)上,国网智(zhì)能是国内最早开展电力(lì)机器人研发及产业化推广(guǎng)的企业,公司拥有(yǒu)国家电网(wǎng)唯一(yī)的电力机器人重点实(shí)验室和电力系统人工(gōng)智(zhì)能联合实验室。截至目前,其(qí)研制的巡检机器人累计(jì)推(tuī)广近千台(tái),遍及全国31个省(shěng)市自治区,覆盖110千伏(fú)~1000千伏电压等级,这极大推动(dòng)了我国(guó)电力巡检机器(qì)人发展进(jìn)程。
事实(shí)上,国网智能的电力(lì)巡检机器人,牢牢占据市场份额第一宝座。
万座(zuò)电(diàn)站催(cuī)生海量需(xū)求,电力巡(xún)检机器人生逢其时
近年来,融合了机器人(rén)、人工智能、导(dǎo)航定位、物联网等(děng)技术,巡检机器人(rén)能发挥安全、高效,稳(wěn)定的巡检作用,因此(cǐ)也越来越(yuè)受到电力行业青(qīng)睐(lài)。
事实上,电力关(guān)乎国计民生(shēng)和社(shè)会安全,电(diàn)力系统的安全、可靠(kào)、高(gāo)效运行是(shì)电力行业发展的(de)重(chóng)中之重。电力系统由复杂的发电、输电、变电(diàn)、配电、用电设备组成(chéng),电(diàn)力设备与数据监测,是系统稳定运行(háng)的(de)关(guān)键。而电力巡检,是(shì)设备监测与维护的重要手段。
在电力(lì)巡检中,室外变电站与室内配电设(shè)备是(shì)监测重点(diǎn)。在变电站等室外场景,针(zhēn)对不同高度(dù)和位置(zhì)的表计读数、开关位置、设备温度等状态(tài)均需进行定期检查,而变电(diàn)站、地下(xià)管廊都具有巡检(jiǎn)路程长、隧道封闭性强、通讯不便、有害气体存在、环境恶劣等问(wèn)题,对巡检人员的(de)人身(shēn)安全会存在一定的(de)威(wēi)胁。在配电站(zhàn)设(shè)备日常(cháng)人(rén)工巡(xún)检(jiǎn)过程中,关于表(biǎo)计读数、开关位置(zhì)、设备(bèi)温度、柜体局部(bù)放电等状态(tài)检测的工作繁重枯燥。
基于此,传(chuán)统(tǒng)人工巡检向机器自动巡检已(yǐ)成必然趋势。传统电(diàn)力(lì)巡(xún)检,采用(yòng)人工方式,不(bú)仅巡检效率低、巡检(jiǎn)人(rén)力成本高,还存(cún)在漏检情况(kuàng);台风、地震、暴雨等极端天气,通常(cháng)会给(gěi)电(diàn)网基础设(shè)施带(dài)来(lái)极大威(wēi)胁(xié),人工巡检会出于生命安全考虑而无法(fǎ)进行。与之相反,巡检机器人的(de)环境适应性远远(yuǎn)高于人工(gōng)巡检(jiǎn),极(jí)端天(tiān)气下机(jī)器人(rén)巡检工作也(yě)可以正(zhèng)常(cháng)展开。
此外,我国电站(zhàn)数(shù)量规模庞大,智能(néng)电力(lì)巡检设备发展空间广阔。据(jù)相(xiàng)关统计,目前我国变电站数量超(chāo)2万座,全国297个(gè)地级市大概有配电站30万座。而电力(lì)设备智能(néng)运维(wéi)可(kě)以节约故障维修费(fèi)用、提高设备使用寿命,国网和南(nán)网计划加强设备智能运维。
国网(wǎng)规划于2018-2020 年全面推广(guǎng)机(jī)器人运(yùn)维(wéi)应用。国(guó)网“十二(èr)五“智能(néng)化规划(huá)已改进变电站运行(háng)管理方式(shì),从传统有人值班逐(zhú)步向集中监控、无(wú)人值班(bān)方式(shì)转变。南网自2016年开始(shǐ)全(quán)面推(tuī)行“机巡(xún)+人巡”运维模式,“十三五”部署全面推行“机巡+人巡”运维(wéi)模(mó)式(shì),指出要推广智能作业、无人机、机器人等(děng)先进技术(shù),加快推(tuī)进(jìn)设备(bèi)在线监测、带(dài)电检测,开展机器代替(tì)人、“互联网+”大数据的研究应用。
在人(rén)工(gōng)智能等技(jì)术发展加(jiā)快的今天,电力巡检向自动化、智能化(huà)方式(shì)转变已成必然(rán)趋势,电力巡(xún)检机器人生逢其时。
陆空室内外全掌控,电力(lì)巡检机器人“大展身手”
自2013年,国家(jiā)电网集(jí)采需求首次出现,巡检机器人就(jiù)发(fā)挥着日(rì)益重要的作用。电力巡检机器(qì)人通过采集电力(lì)设备(bèi)的运(yùn)行状态数据,并将数据(jù)实时(shí)传(chuán)输到数据平台,以此监测(cè)诊断电力系统的运行情况,并通过基础数据定(dìng)位,实现早期功能预警,从而实现设备智能运维。
目(mù)前(qián),电(diàn)力巡检机器人主要运用在室内配电站(zhàn)、室外变电站、地下电(diàn)力管(guǎn)廊等(děng)场景(jǐng),而高(gāo)空电力架、输电线路、塔架监测主要(yào)由无人机监测。在此基础(chǔ)上,形成了一(yī)个完整的电力系统实时(shí)运(yùn)维监(jiān)控闭环(huán)。
通常情(qíng)况下,在电力变电站(zhàn)、铁路牵引变电(diàn)所、降压(yā)站(zhàn)等室(shì)外(wài)场景,一般是轮式巡检机器人“大展身手”的好机(jī)会。
搭载(zǎi)无(wú)轨(guǐ)导航、图像智(zhì)能识别与(yǔ)分析、多传感(gǎn)器等技术,巡(xún)检机器(qì)人(rén)可代替人工完成特定(dìng)环境的设备检测工作(zuò),有效降低巡检成本和劳动强度(dù),提高巡(xún)检效率和质量。利用电力物联网平台,实现设备(bèi)状态全面(miàn)感知、信息(xī)高效(xiào)处理(lǐ)、应用便捷(jié)灵活。
根(gēn)据国网和南方电网规划(huá),变电站智能化改造率(lǜ)将(jiāng)达100%,若按每年(nián)10%的进度,未(wèi)来五年室外机器人年需求量在2000-3000台。
另外,室(shì)内巡检(jiǎn)机器人一般应用(yòng)在在配电机(jī)房、室内变电(diàn)站等场(chǎng)景。巡(xún)检机器人主(zhǔ)要实施数(shù)据采集和传输(shū),替代人工对(duì)室内柜体等设备进行(háng)状态检测,接收数据后(hòu),平台对巡检数据进行(háng)对(duì)比和分(fèn)析,发现设(shè)备隐患(huàn)和故障征兆,保障设备稳定运行,有效(xiào)提升巡检工作质量。
根据《配电(diàn)网建(jiàn)设(shè)改造行动计划(2015-2020年)》,2020年国内配电自动化覆盖率将达到90%,预计未来五年国内室内机器人年需求量超过(guò)10000台。
此外,不同于陆地上的(de)检测,隧道管线的监测相对复杂,通常(cháng)采用挂轨(guǐ)式巡检(jiǎn)机(jī)器人(rén)巡检。结合轨道悬(xuán)挂、云台升降、多(duō)传感器检测等方式,可在隧道或室内环境完(wán)成24小时监控和巡检任务,将巡检数据结构化存储,通过数据分析进行预测性防(fáng)护,保障设备的安全可靠运(yùn)行。
在(zài)高空电(diàn)力架、输电(diàn)线路、塔架监测等场景,则需要无(wú)人机配(pèi)合监测。援引北极星输(shū)配(pèi)电网报道,今年7月,武汉供(gòng)电公司将(jiāng)无人(rén)机应用至线路运维全领域,通过(guò)采用高精度差分GPS定位(wèi)技术,实现无(wú)人机巡视航线自动(dòng)计算规划、自动飞(fēi)行(háng)巡(xún)检、自主排除隐(yǐn)患,输电线路(lù)交叉跨越测(cè)量精度达到厘米级。累计完成通道巡视2700余(yú)公里,精(jīng)益化杆塔(tǎ)巡视6000余基,巡检效率较传(chuán)统(tǒng)方式提高(gāo)60%。相比陆地巡检机器人,电力巡检(jiǎn)无人机尚处(chù)在发育的青(qīng)春(chūn)期。
国网智(zhì)能抢(qiǎng)占(zhàn)先发优势,未来者如何分(fèn)得一杯羹?
尽(jìn)管目(mù)前看来,电力巡检机器人仍是一片蓝海,未来(lái)发展空间广阔,但灿烂千阳(yáng)背后,也暗含隐忧。在巨头(tóu)占据(jù)市场第一宝座,后来(lái)者(zhě)如何发(fā)展?
事实上,因为关乎国计民生,电(diàn)力行业市场主要受国家主导,因此市场准(zhǔn)入门槛(kǎn)也较高。目前,在(zài)国网和南网的巡检机器(qì)人采(cǎi)购中,一(yī)般采(cǎi)用公开(kāi)招标和邀请招(zhāo)标的(de)方式。为保证设备的高可靠安全性,招标中设立了(le)严格的准(zhǔn)入(rù)门槛。在(zài)设备入网前,除国家或第三方权威(wēi)机构(gòu)的检(jiǎn)测(cè)认证(zhèng),还需要一定时(shí)间的挂网试运行以检验合格。
此(cǐ)外,电力巡检(jiǎn)因涉及电力知(zhī)识、自动控制、智能(néng)检(jiǎn)测、网络通信、数(shù)据处理(lǐ)、AI图像(xiàng)识别(bié)等多学科知识技术,缺(quē)乏行业经验和技术积淀(diàn)的企业(yè)是(shì)不太可能进入该(gāi)领域的。并且,当前阶段跨学(xué)科人才培养仍未配套,合格人才的教育也亟需加(jiā)强。
其次,电力(lì)巡检机器人应(yīng)用于电力领域,主要客(kè)户是国家(jiā)电网、南(nán)方电网(wǎng)等大型国有企(qǐ)业,公司业务的(de)发展依赖于上(shàng)述企业的(de)经营战略和需求(qiú)。目前国(guó)家(jiā)正在(zài)大力推进的“智能电网”等产业 战略(luè)对(duì)公司的(de)业(yè)务发展构成了良好的产业环境(jìng),但受(shòu)宏观经济的周期性(xìng)波动、经济发展(zhǎn)速度等因(yīn)素(sù)的综(zōng)合影响,如果未(wèi)来国家宏观政策、行业政策发生不利变(biàn)化,则将对公司的业务(wù)发展造成负面的影响。
并且,长(zhǎng)三角、珠三角地区经(jīng)济发展繁荣,设备配(pèi)套且新技术(shù)接受度(dù)高,而在中(zhōng)西部经济欠发(fā)达地区,巡检(jiǎn)机(jī)器人的进入需要配套的电站设施,接受度与(yǔ)实施条件仍未知。
综合看(kàn)来,受制(zhì)于既有(yǒu)的技术、产品质(zhì)量、人(rén)才、行业资质(zhì)等方面的壁(bì)垒,目前电力(lì)智能(néng)机(jī)器人市场(chǎng)总体集中度(dù)较高,竞争仍主(zhǔ)要集(jí)中在国(guó)内少量企业之间。主(zhǔ)研电力巡检机器人的(de)企业,国网智能占据了市场份额(é)的50%以上。紧(jǐn)随其后(hòu)的国(guó)自机器人、朗驰欣(xīn)创、普华(huá)灵动、万达科(kē)技、亿(yì)嘉和、申(shēn)昊科(kē)技等也(yě)分去了市场较大份额(é)。在现有商家占据了先发优势后,未来(lái)机器人企(qǐ)业想要从市场中分一杯羹,仍然(rán)需(xū)要克服较大阻(zǔ)力。
在(zài)机器人商用场景不断丰(fēng)富的今天,电力巡检机器人发展,一切仍(réng)未可(kě)知。而(ér)在巨(jù)头领衔发展背(bèi)景下,后来者如(rú)何分得一(yī)杯羹(gēng)?带着相关问题,亿欧新制造将于今秋10月(yuè),举办机器(qì)人(rén)商(shāng)用论坛,期待(dài)与你,共同探讨机器人商用的更多可能!点击(jī)链接(jiē),开启专属机(jī)器人企业的探索之旅(lǚ)!