隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的發(fā)展，對(duì)電力線路的安全運(yùn)行和供電可靠性的要求越來(lái)越高。為了保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電力巡檢已經(jīng)成為電力從業(yè)人員重要的日常工作之一。按照常規(guī)傳統(tǒng)的人工巡檢方式，運(yùn)維人員都需要按照規(guī)劃的巡視路線圖按照順序完成各項(xiàng)設(shè)備的巡視工作，此項(xiàng)工作耗費(fèi)大量的人力與時(shí)間。

在這樣的情況下，機(jī)器人應(yīng)用帶來(lái)的全新巡檢方式，為電力部門與巡檢人員帶來(lái)了曙光。

海量需求下，電力巡檢機(jī)器人生逢其時(shí)

目前，推廣機(jī)器人和無(wú)人機(jī)在電力巡檢作業(yè)中的應(yīng)用，已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)之一，政府不僅發(fā)布多項(xiàng)紅利政策助推兩者的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)也在積極建設(shè)培訓(xùn)體系，設(shè)立相關(guān)職業(yè)，推動(dòng)專業(yè)人才的快速培養(yǎng)和積累。換句話說(shuō)，機(jī)器人和無(wú)人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展的重要方向和趨勢(shì)。

在電力巡檢中，室外變電站與室內(nèi)配電設(shè)備是監(jiān)測(cè)重點(diǎn)。在變電站等室外場(chǎng)景，針對(duì)不同高度和位置的表計(jì)讀數(shù)、開(kāi)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(zhǎng)、隧道封閉性強(qiáng)、通訊不便、有害氣體存在、環(huán)境惡劣等問(wèn)題，對(duì)巡檢人員的人身安全會(huì)存在一定的威脅。在配電站設(shè)備日常人工巡檢過(guò)程中，關(guān)于表計(jì)讀數(shù)、開(kāi)關(guān)位置、設(shè)備溫度、柜體局部放電等狀態(tài)檢測(cè)的工作繁重枯燥。

基于此，傳統(tǒng)人工巡檢向機(jī)器自動(dòng)巡檢已成必然趨勢(shì)。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(tái)風(fēng)、地震、暴雨等極端天氣，通常會(huì)給電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)極大威脅，人工巡檢會(huì)出于生命安全考慮而無(wú)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(kāi)。

此外，我國(guó)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(jì)，目前我國(guó)變電站數(shù)量超2萬(wàn)座，全國(guó)297個(gè)地級(jí)市大概有配電站30萬(wàn)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(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)計(jì)劃加強(qiáng)設(shè)備智能運(yùn)維。

國(guó)網(wǎng)規(guī)劃于2018-2020年全面推廣機(jī)器人運(yùn)維應(yīng)用。國(guó)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(wú)人值班方式轉(zhuǎn)變。南網(wǎng)自2016年開(kāi)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(wú)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(cè)、帶電檢測(cè)，開(kāi)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(dòng)化、智能化方式轉(zhuǎn)變已成必然趨勢(shì)，電力巡檢機(jī)器人生逢其時(shí)。

電力巡檢機(jī)器人具備哪些優(yōu)勢(shì)？

1、電力巡檢機(jī)器人具備經(jīng)濟(jì)性。以500KV變電站為例，人工巡檢模式下需要四個(gè)工人耗費(fèi)一個(gè)禮拜的工時(shí)才能將所有表計(jì)進(jìn)行一次全面檢查；而一臺(tái)室外巡檢機(jī)器人則耗費(fèi)更短時(shí)間就可以達(dá)成同樣的巡檢結(jié)果。目前，一臺(tái)室外巡檢機(jī)器人的市場(chǎng)價(jià)格約60—70萬(wàn)元，按五年期保守折舊以及5%的年維修費(fèi)用計(jì)算，年均支出約16萬(wàn)元。參考2019年全國(guó)城鎮(zhèn)居民人均可支配收入4.2萬(wàn)元/人，對(duì)大多數(shù)地區(qū)而言四個(gè)巡檢工人的人工成本高于16萬(wàn)元/年，巡檢機(jī)器人相比于人工具備很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。

2、電力巡檢機(jī)器人具備安全性。根據(jù)南方電網(wǎng)2018年年度報(bào)告，該公司通過(guò)在145座變電站配置機(jī)器人巡檢等手段，全網(wǎng)電力安全性事件同比下降38%。

空陸結(jié)合，電力巡檢機(jī)器人大顯身手

自2013年，國(guó)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(guò)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(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺(tái)，以此監(jiān)測(cè)診斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并通過(guò)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(chǎng)景，而高空電力架、輸電線路、塔架監(jiān)測(cè)主要由無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，形成了一個(gè)完整的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)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(chǎng)景，一般是輪式巡檢機(jī)器人“大顯身手”的好機(jī)會(huì)。

搭載無(wú)軌導(dǎo)航、圖像智能識(shí)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(cè)工作，有效降低巡檢成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高巡檢效率和質(zhì)量。利用電力物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，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(guó)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(lái)五年室外機(jī)器人年需求量在2000-3000臺(tái)。

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(chǎng)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(duì)室內(nèi)柜體等設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，接收數(shù)據(jù)后，平臺(tái)對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)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(dòng)計(jì)劃（2015-2020年）》，2020年國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化覆蓋率將達(dá)到90%，預(yù)計(jì)未來(lái)五年國(guó)內(nèi)室內(nèi)機(jī)器人年需求量超過(guò)10000臺(tái)。

此外，不同于陸地上的檢測(cè)，隧道管線的監(jiān)測(cè)相對(duì)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(tái)升降、多傳感器檢測(cè)等方式，可在隧道或室內(nèi)環(huán)境完成24小時(shí)監(jiān)控和巡檢任務(wù)，將巡檢數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行預(yù)測(cè)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(cè)等場(chǎng)景，則需要無(wú)人機(jī)配合監(jiān)測(cè)。援引北極星輸配電網(wǎng)報(bào)道，今年7月，武漢供電公司將無(wú)人機(jī)應(yīng)用至線路運(yùn)維全領(lǐng)域，通過(guò)采用高精度差分GPS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)巡視航線自動(dòng)計(jì)算規(guī)劃、自動(dòng)飛行巡檢、自主排除隱患，輸電線路交叉跨越測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)。累計(jì)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(wú)人機(jī)尚處在發(fā)育的青春期。

哪些企業(yè)已入局？

國(guó)網(wǎng)智能

國(guó)網(wǎng)智能前身為山東魯能智能技術(shù)有限公司，成立于2000年，是由國(guó)網(wǎng)山東省電力公司和全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院共同持股的高新技術(shù)企業(yè)，主要業(yè)務(wù)包括電力機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、新能源、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域高端智能裝備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售、租賃、服務(wù)等范疇。

國(guó)網(wǎng)智能的巡檢機(jī)器人累計(jì)推廣近千臺(tái)，遍布全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)，覆蓋110千伏——1000千伏電壓等級(jí)。

科大智能

科大智能成立于2002年，2011年在深交所創(chuàng)業(yè)板正式上市?？拼笾悄茏鳛橹悄芑娏υO(shè)備及解決方案供應(yīng)商，是國(guó)內(nèi)較早將機(jī)器人與環(huán)境、視頻、安防、消防、電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)融合的企業(yè)之一。自主研發(fā)的智能巡檢機(jī)器人系列已廣泛應(yīng)用于各種電力站房、機(jī)房、管廊，執(zhí)行自動(dòng)巡檢任務(wù)。

目前該系列智能巡檢機(jī)器人可應(yīng)用于電力、軌交、城際鐵路等多個(gè)領(lǐng)域，大大延伸了智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用范圍，為這些領(lǐng)域解決了專業(yè)運(yùn)檢人員配置率偏低、運(yùn)檢管控力度不足、巡檢設(shè)備多、巡檢范圍廣、不能滿足狀態(tài)實(shí)施可知可控等諸多難題，構(gòu)建起高效的運(yùn)檢指揮協(xié)調(diào)機(jī)制，進(jìn)一步提升精益化管理水平。

國(guó)自機(jī)器人

國(guó)自機(jī)器人成立于2011年，專注于移動(dòng)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和推廣，已掌握智能移動(dòng)機(jī)器人基于多傳感器融合的環(huán)境學(xué)習(xí)與精確定位技術(shù)、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃與精確軌跡跟蹤技術(shù)、移動(dòng)機(jī)器人多軸協(xié)同高效平穩(wěn)控制技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)與智能云的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、多智能體分布式協(xié)作技術(shù)、特種環(huán)境防護(hù)技術(shù)與本質(zhì)安全技術(shù)等一系列移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)。

目前，國(guó)自機(jī)器人已構(gòu)建了以智能巡檢、智能物流、智能制造和智能服務(wù)為主的產(chǎn)品體系，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、汽車、橡膠輪胎、物流、煤炭、鐵路等行業(yè)。

其中，在電力巡檢領(lǐng)域，國(guó)自機(jī)器人已服務(wù)于包含國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、蒙西電網(wǎng)在內(nèi)31個(gè)省份，1000余座變電站，應(yīng)用等級(jí)實(shí)現(xiàn)66kV的基礎(chǔ)變電站到1000kV的特高壓變電站應(yīng)用全覆蓋。

億嘉和

億嘉和前身古得通訊由公司董事長(zhǎng)朱付云創(chuàng)立于1999年，早期主要從事電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)等的貿(mào)易業(yè)務(wù)。2014年，公司通過(guò)引入機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并以中標(biāo)的徐州供電公司的變電站巡檢機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目為起點(diǎn)，開(kāi)始涉足變電站巡檢機(jī)器人領(lǐng)域。2018年，公司于上海證券交易所上市，成為電力巡檢機(jī)器人領(lǐng)域第一家登陸主板的企業(yè)。

2014年-2019年6年時(shí)間，公司陸續(xù)開(kāi)發(fā)出變電站室外巡檢機(jī)器人、配電站室內(nèi)巡檢機(jī)器人、地下電纜隧道巡檢機(jī)器人等多款電力行業(yè)專用服務(wù)機(jī)器人。同時(shí)，公司基于巡檢機(jī)器人業(yè)務(wù)不斷拓寬新產(chǎn)品類型，目前已經(jīng)推出物流機(jī)器人、消防機(jī)器人等面向其他領(lǐng)域的產(chǎn)品。

2016年，公司開(kāi)始研發(fā)配電網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人，并于2019年正式推出產(chǎn)品，進(jìn)入試點(diǎn)應(yīng)用階段。同時(shí)，公司與國(guó)家電網(wǎng)旗下的電網(wǎng)自動(dòng)化龍頭企業(yè)國(guó)電南瑞以及率先推行配電網(wǎng)作業(yè)機(jī)器人實(shí)踐應(yīng)用的國(guó)網(wǎng)天津電力合資成立國(guó)網(wǎng)瑞嘉，專注于配電網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。

除了以上企業(yè)之外，還有優(yōu)艾智合、朗馳欣創(chuàng)、申昊科技、國(guó)電南瑞、大立科技等優(yōu)秀企業(yè)也已走在電力巡檢機(jī)器人賽道前列。

前景可期，后來(lái)者能否先行？

盡管目前看來(lái)，電力巡檢機(jī)器人仍是一片藍(lán)海，未來(lái)發(fā)展空間廣闊，但燦爛千陽(yáng)背后，也暗含隱憂。在巨頭占據(jù)市場(chǎng)第一寶座，后來(lái)者能否先行一步？

事實(shí)上，因?yàn)殛P(guān)乎國(guó)計(jì)民生，電力行業(yè)市場(chǎng)主要受國(guó)家主導(dǎo)，因此市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻也較高。目前，在國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)的巡檢機(jī)器人采購(gòu)中，一般采用公開(kāi)招標(biāo)和邀請(qǐng)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(guó)家或第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)認(rèn)證，還需要一定時(shí)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(shí)、自動(dòng)控制、智能檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理、AI圖像識(shí)別等多學(xué)科知識(shí)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)。

綜合看來(lái)，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(chǎng)總體集中度較高，競(jìng)爭(zhēng)仍主要集中在國(guó)內(nèi)少量企業(yè)之間。主研電力巡檢機(jī)器人的企業(yè)，國(guó)網(wǎng)智能占據(jù)了市場(chǎng)份額的50%以上。緊隨其后的國(guó)自機(jī)器人、朗馳欣創(chuàng)、普華靈動(dòng)、萬(wàn)達(dá)科技、億嘉和、申昊科技等也分去了市場(chǎng)較大份額。在現(xiàn)有商家占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢(shì)后，未來(lái)機(jī)器人企業(yè)想要從市場(chǎng)中分一杯羹，仍然需要克服較大阻力。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)電網(wǎng)巡檢機(jī)器人市場(chǎng)目前規(guī)模約20億元/年，預(yù)計(jì)5年后電網(wǎng)巡檢市場(chǎng)規(guī)模有望突破40億元/年，目前還在持續(xù)增長(zhǎng)中，前景可期！

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