易达图灵:百亿电力巡检机器人市场的破局者

2015年国家发改委、能源局发布《关于促进智能电网发展的指导意见》,短短5年时间,智能电网在我国发展神速。变电站智能巡检作为智能电网建设的关键组成部分,为智能巡检相关产品的推陈出新提供了前所未有的机遇,变电站巡检机器人在其中扮演了一个浓墨重彩的角色。在变电站巡检机器人这片蓝海中近期出现了一位不走寻常路的破局者–易达图灵。

巡检机器人

一、变电站巡检作业现状

中国已将机器人和智能制造纳入国家科技创新的优先重点领域。电力作为存在较大风险,危险系数较高的行业,随着劳动力市场供给减少,面临人员结构性短缺的实际情况,因此对“人机融合”完成高危工作,同时帮助电网降低运营成本,提升供电可靠性方面存在极大需求。

众所周知,电力系统安全对国民经济的发展起着无可替代的作用,任何一个环节发生事故,都可能带来连锁反应,从而造成大面积的停电、人身伤亡、主设备损坏甚至造成全网崩溃的灾难性事故。变电站作为连接主干网和配电网的关键节点,如何保证它的正常运行直接关系整个电力系统的稳定安全。为了保证对变电站内主变、母线、开关等主要一次设备运行状态的实时监控,需要对变电站进行检查和维护。

传统变电站监控和巡视主要通过人工方式,通过人的感官对设备进行简单定性判断,主要通过看、触、听、嗅等方法实现。但是,人工巡检存在着很多不足。传统人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一等不足,人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统。并且,随着无人值守模式的推广,巡视工作量越来越大,巡检到位率、及时性无法保证。此外,在高原、缺氧、寒冷等地理条件或恶劣天气条件下,人工巡检还存在较大安全风险,缺乏有效的巡检手段。大风、雾天、冰雪、冰雹、雷雨等恶劣天气下,也无法及时进行巡检。因此,传统变电站巡检方式急需新的“接班人”。

 

为了满足对供电质量日益提高的要求,部分变电站开始使用巡检机器人,在无人值守或少人值守的变电站对室外高压设备进行巡检,但目前只能完成发现部分电力设备的缺陷、异物悬挂等异常现象,以及设备局部测温。机器人运行需求进行大量前期人工干预,不定期矫正;整套系统多以图片、视频形式展示,难以给人身临其境的感受,因此距离真正起到减员增效的作用,尚有很长的路要走。

 

、巡检机器人国内市场需求情况

根据相关公司的公告,目前全国变电站数量超2万座,2020年底预计达3万座。根据国网和南方电网规划,变电站智能化改造率将达100%,若按每年10%的进度,未来五年室外机器人年需求量在2000-3000台。

电力巡检机器人已全面进入推广阶段,带电作业机器人则处于起步阶段。电力行业是巡检机器人应用的主要领域,2013年国家电网开始对变电站巡检机器人首次招标,巡检机器人市场开始进入全面推广阶段。根据测算2018-2020年国内巡检机器人市场总规模在400-500亿,该市场空间主要包括变电站和配电站巡检机器人,不包括电力巡检无人机。包括亿嘉和、国自、新松等民营企业,国电南瑞、山东鲁能等电力国有企业率先进入该领域,目前已经成为该领域领军企业。与电力巡检机器人全面进入规模推广阶段不同,带电作业机器人则处于起步阶段,目前仅在天津、广州等极少地区得到部署应用。

以国内试点先锋江苏省为例,配电站室内巡检机器人渗透率仅约10%,室外巡检机器人渗透率仅仅3%左右。而江苏省“十三五”电力专项规划中,到2020年,智能巡检机器人总数要超过5000台,未来提升空间广阔。

传统巡检机器人企业

这两年,巡检机器人已经在我国高电压等级变电站,获得了十分广泛的应用,以山东鲁能、国自机器人、朗驰欣创、万达科技、普华灵动、亿嘉和等为代表的机器人研制企业取得了良好的发展,但还是没有从本质上解决电力巡检“全面覆盖”“人机共融”的问题。

1、山东鲁能

山东鲁能智能技术有限公司成立于2001年,2010年,随着国网公司智能电网及智能变电站的建设试点,鲁能智能开展了适应智能化变电站需求的第四代变电站智能巡检机器人的研究,并于同年在第一批智能变电站试点浙江金华兰溪500KV变电站和青岛午山220KV变电站智能化改造项目中投入运行。再到如今,第五代激光组合导航变电站智能巡检机器人“惊艳”亮相,自主研发设计的变电站智能巡检机器人已在全国推广应用388台,服务于29个省的500多个变电站,覆盖110KV到1000KV电压等级,产品市场份额占国内50%以上,稳居行业第一。

2、国自机器人

浙江国自机器人技术有限公司专注于移动机器人的开发和推广,集科研开发、生产制造、市场营销及工程服务为一体, 致力于为市场提供一流的具有国际竞争力的机器人  技术、产品和解决方案,业务已覆盖智能移动机器人、智能制造等领域。

国自智能巡检机器人,使用无轨化导航技术,能适应各类天气情况下各类路况的巡检工作,目前已服务于包含国家电网、南方电网、蒙西电网在内二十七个省份,六百余座变电站,应用等级实现66kV的基础变电站到1000kV的特高压变电站应用全覆盖,协助一线电力工作者完成大量重复性大、危险性高的工作,为变电站的安全运行维护提供有力保障。

3、朗驰欣创

深圳朗驰欣创科技股份有限公司是从事智能服务机器人、特种行业智能巡检机器人研发、生产、销售和服务的国家级高新技术企业。其变电站智能巡检机器人具备自主导航、定位、充电、巡检功能,应用红外热成像和高清视频双视结合技术,精确识别变电站内各类仪表读数及设备的电流、电压致热现象,及时发现设备缺陷,提高设备巡视效率,真正实现集电力预案于一体的变电站智能巡检解决方案,系统已在国家电网、南方电网得到规模化示范应用。

4、普华灵动

普华灵动智能巡检机器人采用最先进的无轨导航技术配合四轮驱动技术,可以实现全地形行走,在各种天气下安照设定好的路径完成巡检任务,实时回传清晰的设备图片、红外成像测温视频、数据,自动读取设备表计,生成巡检报告等,同时自身还具有安全防护功能、自主充电功能、远程控制功能等,能广泛应用于电力、国防、能源、视频监控、科研、工业、消防等领域,为高端设备和人类的安全保驾护航。

5、万达科技

万达科技隶属万达重工,是一家以机器人领先产品及自动化行业系统解决方案为核心,致力于数字化智能制造装备的高科技企业。2015年,公司与国内机器人龙头新松机器人达成全面战略合作,并共同成立了新松机器人技术服务中心。公司始终以超前的技术和独特的软硬件综合实力,一直引领中原地区机器人产业发展。主导业务涵盖系列机器人产品、行业系统解决方案等业务板块。智能巡检AGV是万达科技根据变电站、地下隧道等危险工作环境而研发智能巡检AGV产品,主要由AGV车体、智能监控装置等组成。该设备承担危险区域摄像、图像传输工作,便于操作人员远距离监控、操作AGV运行等工作。

6、亿嘉和

亿嘉和科技股份有限公司是一家专业从事机器人研发、制造、销售于一体的高新技术企业,公司拥有一系列与国际接轨的智能机器人领先技术和产品,为客户提供独一无二的项目实施和服务支持。亿嘉和立足电力行业,紧抓智能电网发展契机,围绕数据采集和处理,形成了“智能化产品+智能化服务”的业务布局。亿嘉和主营业务是为电力系统提供以数据采集处理为核心的巡检机器人产品和智能化服务,通过对电力设备、设施的基本信息、运营状态的数据采集、自动化检测和故障预警,实现维护电力设备、设施的安全稳定运行,提升供电效率。

四、基于“数字孪生”的破局者“易达图灵”

2019随着连续两家波音飞机的坠落以及巴黎圣母院的焚毁,“数字孪生”这项技术开始走进公众视野,而早在2018年北京易达图灵科技有限公司就联合中国测科院、中科院自动化所等国内顶尖可研机构,将“数字孪生”技术引入电力行业,并取得了阶段性成果。

北京易达图灵科技有限公司,采用自主研发的扫描设备可以实现对常规变电站小时级高精快速建模,生成数字孪生版变电站。

实体三维:数字孪生设备

基于数字孪生技术研发的新型机器人,导航精度高,稳定性好,无需长期现场调试,使用过程无需人工矫正,且在巡检过程中能实现不停车高效率完成对全变电站温度、放电以及可见光的检测,完善了当前智慧站的数据采集。通过数字孪生变电站的设备对象化,实现巡检海量温度及放电数据与物理设备的关联映射,并以时序的方式进行存储,完成了类似海量温度传感器和放电传感器达到的效果,与SCADA、PMS及OMS系统互联互通后获取相关生产数据,最终能形成时序大数据,为大数据分析应用提供坚实基础。

数据映射:海量温度数据映射在数字孪生变电站

易达图灵公司提供的基于VR技术的沉浸式体验功能,工作人员能够身临其境的感受现场检测情况,及时决策。

实景三维:数字孪生变电站

借助上述技术易达图灵将变电站巡检形式由点检测变为全覆盖检测,同时实现了“人机互融”,为电力巡检机器人的发展提供了全新方向,随着陕西、甘肃、北京等地项目的顺利验收,该产品也从验证阶段走向产业化阶段。

未来的电力巡检机器人的蓝海市场又将掀起怎样的浪潮,敬请期待!

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