电力巡检机器人发展现状及应用优势分析
“新基建”的正式落定与加快落地,将会为前沿技术创新与前沿产业发展带来更大利好。以巡检机器人来说,随着人工智能、5G网络等技术不断普及应用,并走向成熟,原来的一些弊病如通信延迟、算力欠缺、自主能力有限等都将得到更好地解决。为此,业内人士对于巡检机器人的未来颇为看好。
对高压输电线路进行巡检是电力部门的重要工作,由于采用机器人巡检线路具有安全可靠、效率高和成本相对低廉的优势,近年来全球范围内对输电线路巡检机器人的需求不断增加。
近年来,电力巡检机器人开始愈发受到欢迎,出现在越来越多的国家和地区。电力巡检机器人能够代替人工完成大部分自动化巡检工作,既具备了人工巡检的便捷性,同时也克服了很多人工巡检作业中的不足,可以24小时不间断地监测电力设备状态,从而保障变电站等重要电力设备、设施的安全稳定运行。
智能巡检机器人的好处在于,受环境、气候及作业时长等因素的影响较小,可以降低人工巡检的劳动强度,降低运维成本,提高巡检作业和管理的自动化和智能化水平。从更长远的意义上讲,智能巡检机器人的推广应用与赋能提升,可有效推动变电站巡检无人化的进一步发展。
专家表示,在变电站、管道设施、桥梁隧道等潜在危险场景中,无人化、智能化转型是主流趋势,巡检机器人、巡检无人机、管道机器人等智能装备的应用将会越来越普遍。总体来看,用电力巡检机器人代替人工巡检作业有着明显价值,市场潜力值得期待。
目前,我国电站数量持续增长,特高压、智能电网建设继续推进,电力巡检机器人发展空间广阔。数据显示,我国变电站数量超2万座,全国各地大概有配电站30万座。据此进行估算,国内变电站巡检机器人市场规模将突破400亿元,配电站巡检机器人市场规模有望达到200亿元。
另外有报告显示,截至2019年,我国电力巡检机器人市场规模已经达到12亿元。在特高压及智能电网建设的推动下,到2023年,预计国内电力巡检机器人市场规模或将突破50亿元。在市场、政策等多方面积极因素影响下,电力巡检机器人已然进入了发展提速期,普及速度将进一步加快。
巡检机器人的六大功能及对工作社会效益的积极意义
智能巡检机器人可替代人工实现远程例行巡查,在事故和特殊情况下可实现特巡和定制性巡检任务,实现远程在线监测,在减少人工的同时,大大提升运维的内容和频率,改变传统巡检方式,实现巡检智能化。可自由切换无轨导航和轨迹导航,定制化携带摄像头,定制化多种检测传感器,智能巡检机器人通过测温热成像仪,采用视觉识别技术,可自主完成巡检任务,大容量摄像内容本地储存,无缝同步云存储,智能巡检及分析。
配图来源网络
油田井场智能巡检机器人亦可适用于变电站、换流站等场所,精准无轨导航,可爬坡可涉水,可智能应对复杂环境。高频率无人自动巡检,可解决人工错检、漏检等问题,克服了环境恶劣、复杂对机器人巡检技术要求高的难题。智能巡检机器人不仅可以节省人力成本,提升企业巡检效率问题,同时为企业带来本质安全、便捷员工生活、工作和提升社会效益等方面都有积极意义。巡检机器人的六大功能:1、定点、定时、定路径巡检2、可见光视频监控3、数据分析4、红外测温5、智能识别指针、数字、位置、颜色等6、自动回充。首次实现数据中心基础环境及机房设备24小时、高频率无人自动巡检,改善了人工错检、漏检等问题,克服了环境恶劣、复杂对机器人巡检技术要求高的难题,接替了运维人员的重复性工作。
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2023智能巡检机器人市场前景与发展趋势分析
智能巡检机器人改变了电力、石化、消防等领域的传统运维方式,已经在石化场站、变电站、配电站、化工园区、矿区等场景取得了广泛的应用;预计随着技术的发展与相关产业的扶持,未来智能巡检机器人还将有更广阔的发展空间。那么智能巡检机器人的未来市场规模如何?其具体发展趋势又有哪些?下面的文章将对此进行简单介绍。
智能巡检机器人市场发展动力
(1)政策大力扶持,奠定⾏业健康基础:我国政府⾼度重视特种机器⼈技术研究与开发,近年来国家相关部⻔不断加⼤对机器⼈产业的扶持⼒度。《国家中⻓期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确将智能服务机器⼈技术作为重要发展⽅向之⼀,要求以服务机器⼈和危险作业机器⼈应⽤需求为重点,研究设计⽅法、制造⼯艺、智能控制和应⽤系统集成等共性基础技术。
政策大力扶持
(2)技术创新进步,助推⾏业⾼速发展:伴随传感器技术、智能控制技术、数据挖掘技术以及⼈⼯智能技术等学科知识和技术的积累和应⽤,智能巡航机器⼈与各种新技术的结合愈加紧密,产⽣出多种新的功能与应⽤。与此同时,科学技术的进步带来相关产品市场价格不断降低,使应⽤智能巡检机器⼈的企业各种成本不断下降,更进⼀步加快了产品的市场普及率。
(3)数字经济转型,⾏业渗透领域进⼀步拓展:数字化转型逐渐成为企业关注的热点,在此背景下,⼤批⾏业开始探索“机器换⼈”的“智能巡检”之路。南⽅电⽹2014年开始推⼴⽆⼈机巡检,打造“机巡为主、⼈巡为辅”架空输电线路巡检模式;京张⾼铁2019年⾸次在崇礼铁路⼩⽩阳牵引变电所运⽤牵引变电所智能巡检机器⼈,担负⾼铁的供电设备安全运⾏任务;2022年上海电⼒⽥集电⼚多场景智慧巡检项⽬正式上线,智慧巡检机器⼈实现机组重要设备全⽅位、⽴体式、⾼效率的实时监控。
智能巡检机器人市场前景
(1)电力行业
变电站领域:截至2021年底,我国变电站总数量约为3.97万座,预计到2022年我国变电站保有数量同比增速为2.5%左右;若2022-2028年我国变电站数量增速继续保持在2.5%左右,预计我国2025年室内挂轨机器人需求量将达到4,286台左右,市场规模达19.8亿元;而室外轮式巡检机器人新增需求量将为3,849台,市场规模为28.4亿元。
配电站领域:数据显示,预计我国2025年配电站巡检机器人需求量在7,571台左右,市场规模将达到30.0亿元。
总的来说,随着智能电网建设不断推进,预计到2025年我国电力行业的智能巡检机器人市场规模将达到80.74亿元,2028年将达99.77亿元。
(2)石化行业
油气开采:如国内油⽥数量每年保持2%的增速且平均每个油⽥所需的巡检机器⼈数量为2台;预计2028年油⽥巡检渗透率提升新增、产品更新巡检机器⼈需求量分别为181台、158台,对应巡检机器⼈市场规模为4.41亿元。
石油炼化:2021年,我国炼油业增加值同⽐增⻓2%,回升0.9个百分点;炼油业累计实现营收和利润分别为4.4万亿元和1874.0亿元,同⽐分别增⻓30.1%和318.2%;炼油业规模以上企业数量近1,100家。按此测算,2028年炼油市场需要193台巡检机器⼈(其中渗透率提升带来88台需求,已有产品更新换代需求105台),对应巡检机器⼈市场规模为2.51亿元。
化工企业:中国是全球最⼤的化⼯产品⽣产基地,化⼯⾏业产值占世界总量的40%以上,国内规模以上的化⼯企业数量约2.25万家,但智能巡检机器⼈在化⼯巡检领域的渗透率仍较低。预计2028年化⼯企业市场需要1,260台巡检机器⼈(其中渗透率提升带来675台需求,已有产品更新换代需求585台),对应巡检机器⼈市场规模为16.41亿元。
整体来看,防爆化⼯智能巡检机器⼈在油⽓开采、炼油、化⼯企业等领域具备⼴阔的发展前景,随着⽯化领域安全⽣产、智能运维地持续推进,预计2025年防爆化⼯智能巡检机器⼈市场规模将达到19.69亿元,2028年将达到23.33亿元。
(3)煤矿行业
近年来,我国煤炭⽣产结构持续升级,煤矿开采数量有所降低,但与此同时煤矿领域的智能化⽔平也在逐渐提升,全⾏业建成了⼀批智能化⽰范煤矿,建成800多个智能化采掘⼯作⾯,多种类型煤矿机器⼈在煤矿领域取得⼴泛应⽤。预计2028年矿⼭巡检渗透率提升新增、产品更新巡检机器⼈需求量分别为314台、476台,对应巡检机器⼈市场规模为10.98亿元。
智能巡检机器人发展趋势
(1)应用场景不断丰富,差异化日趋明显:随着技术应用的不断成熟,智能巡检机器人将在未来承担更重要的角色。比如核电站巡检机器人,核电站反应堆存在大量的放射性物质,机器人的应用可以替代工作人员从事高放射性环境下的工作,比如燃料池水下检修、水下异物清理、堆芯重要设备应急修复等,该类机器人需要具有较高的耐辐射能力。智能巡检机器人需要具备特殊功能以适应不同的场景,机器人之间的差异化也将更加明显,未来行业的经营模式将更趋向于提供基于行业痛点以满足差异化需求。
(2)技术深度融合,机器巡检高度智能化:随着视觉导航技术、3D扫描技术、AR实景检测等技术的不断发展,智能巡检机器人将与环境传感器、被测对象、其他智能设备和系统、运维人员等主体(智能体)深度融合,同时能够与其他主体(智能体)数据关联分析,以及协同完成特定任务等功能,实现高度智能化。
(3)应用场景日趋成熟,智能巡检机器人平台化趋势显著:随着产品不断趋于成熟,智能巡检机器人的平台化趋势开始凸显。在硬件平台化方面,机器人本体通过搭载实现状态监测的传感器在特定工作环境下自主运行,机器人的硬件结构、传感器、防护等级、设计规范等要求趋于统一,机器人感知系统对所有仪表和设备状态的识别将更加精确;在软件平台化方面,机器人的核心功能包括环境感知、视觉识别、红外测温、音频检测等,上述核心功能的量化目标、接口规范、数据标准不断明确,软件开发逐渐趋于标准化,以更快地实现核心功能。
以上就是有关于智能巡检机器人的市场驱动、市场前景和发展趋势的全部梳理,如还想了解更多机器人行业的内容,敬请关注三个皮匠报告的行业分析栏目。
参考资料
《维科网:2022中国智能巡检机器人行业发展研究白皮书(54页).pdf》
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引言:
巡检,即巡回检验,是对产品生产、制造过程中进行的定期或随机流动性的检验巡视,检查自己管辖内的工作有无问题,及时发现汇报、及时处理,以防患于未然。相比较于传统的人工巡检,智能巡检系统主要是以现代技术预设巡检路线,自动传输设备检测数值,发现异常自动上报,采用通络通信、射频识别等技术确保巡检人员的真实到位,同时实现巡检全过程的可视化。
那么相比较传统巡检系统,智能巡检系统的优势在哪呢?
1、预设巡检路线,提供完善的工作计划
智能巡检系统可以支持不同时间段比如每日、每周或者每月等灵活的排班考核方式,能够按照区间预设巡检路线,或者制定工作计划。这样人们的工作就会更加井序有然、高效便捷。
2、实时跟踪记录观察,确保人员真实到位
对于工作人员进行实时数据统计,记录所有工作人员的工作情况,出勤情况及工作状态,包括工作计划完成情况、专业训练状态等。同时以GPS、蓝牙、射频识别等多重位置校验方式确保巡检人员真实到位。同时支持原始数据的保存和备份,提供历史的轨迹回放、工作情况等的重现和可追溯,能够随时调阅历史工作资料,进行各项工组的全过程重现,并且实现数据的智能统计分析。
3、隐患及时处理分析
出现问题的时候,智能巡检管理第一时间提示管理人员进行处理和调度,并且能够图文并茂的展现隐患现场和工单打印,及时加以处理,同时结合地图和数据可掌握隐患分布,调整区域巡查力度,能够实时掌握工作重点,防隐患于未然。
4、移动端实时跟踪,巡检全过程可视化
智能巡检系统不仅可以在PC端显示使用,同时还支持移动端,管理人员在手机上就可以看到设备的各个时间点的工作状态、GPS状态、通讯状态等各方面状态。
5、数据分析报表整理
智能巡检系统自动生成巡检日报、巡检月报、排班计划表、保修工单以及管理人员所需要的人员考勤表,隐患类型表、趋势分析,并且能够导出使用。
以现场总管的智能巡检系统为例,该系统预设巡检路线,引导人员逐站、逐项完成巡检,利用射频识别、蓝牙、GPS位置校验方式确保人员真实到位,发现异常时自动上报,通知相关处理人,手机连接外部传感器,自动传输检测数值,管理者可及时查看人员巡检轨迹。目前,该巡检系统大量应用于化工、石油、煤炭等领域,在国内占据领先地位,有效提高企业安全管理效率。
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