巡检机器人行业的现状和未来发展如何？
我国目前正从劳动密集型向现代化制造业方向发展，振兴制造业、实现工业化是我国经济发展的重要任务。从工业发展历程看，生产手段必然要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革。随着国民经济的快速发展以及生产技术的不断进步和劳动力成本的不断上升，使用机械、自动化技术代替人力成为巡检管理的必然趋势。随着我国智能电网建设进程的推进，智能电网巡检机器人迎来了广泛的应用，凭借着远超人工的全面优势，如今巡检机器人市场发展潜力正在不断凸显，未来随着国际化战略的稳步实施，我国企业还将带动全球市场的快速发展。
传统的人工巡检方式存在很多不足。劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一；在雷雨等恶劣天气条件下，人工巡检存在较大安全风险，且无法及时进行巡检；传统的视频监控系统，由于受到种种条件限制，存在很大的监控盲区，很难真正满足视频监控全方位覆盖的要求。同时由于系统复杂、摄像头数量多、安装布线工作量大，因此故障率较高，维护困难。随着智能变电站和无人值守变电站模式的推广，对变电站巡检提出了更高的要求，迫切需要一种更为先进、智能的巡检模式。采用智能机器人技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性和智能性，同时也克服和弥补了人工巡检中存在的一些缺陷和不足，是智能和无人值守变电站巡检技术的发展方向，且具有广阔的应用前景。
随着智能电网（又称电网2.0）概念的提出，世界多国争相通过本国先进的传感器和测量技术、设备技术、控制方法和决策支持系统开发电力系统的智能化设备，确保电网的智能化、信息化、经济环保化的运行。利用智能巡检机器人配合多种智能检测装置，对站内设备进行智能识别与联动。同时使用多样化巡检模式配合自动充电系统，实现7×24小时的高频率、无人化巡检。充分发挥机器人精度高、反应灵活、全天候的优点，结合智能化检测装置以及智能分析软件，完成了全天候数据快速采集、实时信息传输、智能分析预警到快速决策反馈的管控闭环，加强了电力设备管理能力，确保电网安全稳定运行，提升电网智能化管理水平。人工巡检与机器人巡检对比分析
数据来源：公开资料整理
一、电力智能巡检机器人国内外现状
电力巡检机器人的早期研究主要集中在日本、美国等国家，早在1980年，日本就开始将移动机器人应用于变电站中，采用磁导航方式，搭载红外热像仪，对154kV-275kV变电站的设备致热缺陷进行检测；八十年代末期，日本研制出了地下管道监控机器人，用于监测275kV地下管网内的温度、湿度、水位、甲烷气体、声音、超声、彩色视频图像等；九十年代，日本又研制出了涡轮叶片巡检机器人，配电线路检修机器人等应用于不同场景的巡检机器人。
2008年，巴西学者J.K.C.Pinto等人设计了一种配备WiFi和红外热像仪的高空滑行变电站巡检机器人，对变电站电力设备的致热点进行检测；美国研发的变电站检测机器人，能够实现电力设备自动红外检测，并使用检测天线定位局部放电位置。2013年，加拿大研制出了一种检测及操作机器人，采用GPS定位方式，在735kV变电站实现视觉和红外检测，并能远程执行开关分合操作。新西兰研制的电力巡检机器人，采用GPS定位，具备双向语音交互以及激光避障功能。
从2016年CARPI会议（国际电力机器人学术会议）上所发表论文及研究成果而言，近十年来，电力巡检机器人行业主要由中国引导，其专利、产品数量以及应用规模远远超过了其他大洲的数量。经过数年的市场应用和推广，目前国内的电力巡检机器人行业按应用场景可分为室外巡检机器人、室内巡检机器人、电缆隧道巡检机器人、巡检无人机四大类。
在中国，国家电网公司于2002年成立了电力机器人技术实验室，主要开展电力机器人领域的技术研究。2004年，研制成功第一台功能样机，后续在国家“863项目”支持和国家电网公司多方项目支持下，研制出了系列化变电站巡检。综合运用非接触检测、机械可靠性设计、多传感器融合的定位导航、视觉伺服云台控制等技术，实现了机器人在变电站室外环境全天候、全区域自主运行，开发了变电站巡检机器人系统软件，实现了设备热缺陷分析预警，开关、断路器开合状态识别，仪表自动读数，设备外观异常和变压器声音异常检测及异常状态报警等功能，在世界上首次实现了机器人在变电站的自主巡检及应用推广，提高了变电站巡检的自动化和智能化水平。
二、电力智能巡检机器人国内外市场总体情况分析
1、国内市场情况
按2015年国家电网和南方电网的规划，未来5年，原有枢纽及中心变电站智能化改造率将达100%，有约两万座110kV及以上的传统变电站将要进行智能化改造，同时新建智能化变电站数量达到1.5万座。2016年底应用于国网35kV及以上变电站的智能巡检机器人数量共计893台，这一数量远未达到市场饱和的程度。2017至2020年间，仅考虑此3.5万座智能变电站中有15%～20%需配置智能巡检机器人，运行模式以一机三站为例，单套机器人系统价格约为100万元，则未来三年中变电站机器人将有17.5亿元-23.3亿元的市场容量。中长期来看，我国的变电站巡检机器人潜在市场规模接近123.3亿元。具有较大的市场空间。
室内机器人主要应用于开关站内。一般一个地级市配电站数量从500座至5,000座不等，直辖市、省会城市、经济发达城市数量较多。根据各地区用电量不同及电网建设情况不同，按平均每个地级市1,000座配电站估计，全国297个地级以上城市（含4个直辖市）大约拥有配电站30万座。另根据国家能源局公布的《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）》，我国将会加速发展智能电网的建设，预计对于电力智能巡检机器人的需求超过5万台。中国的电力传输线路将从2014年的115万千米增加到2020年的159万千米，无人机巡检具备较大的市场需求。至2025年，国内各类型民用无人机市场规模预计达750亿元，其中电力行业约占6.7%，即约50亿元的市场空间。
目前一个变配电值班员的年人工成本约10万元，若智能巡检系统的投入使用，并与变配电综合自动化系统、绝缘在线监测系、视频监控系统的共同配合下，变配电所正向着智能化和无人化快速发展，远期节约的人工成本也较为可观。为保证变配电设备运行安全，值班员必须在雷电、大雾、大雨等特殊天气及设备运行异常时进行巡视检查，但给值班员的人身安全带来了较大的隐患，投入使用变配电智能巡检系统时，此项工作完全可由巡检系统担任，消除了值班员的人身安全隐患，其远期的社会效益也不可忽视。
2、国外市场情况
此外，国内电力企业积极参与国际合作与“走出去”战略。随着智能电网建设的全面铺开，各类人工智能设备的需求潜力不断增长，智能巡检机器人也由此迎来了发展提速期。除了在国内市场获得快速发展外，随着我国电力企业海外业务拓展和中东欧等国加快智能电网建设，随着“一带一路”“中国制造2025”等国家战略深入实施，特别是特高压和各级电网快速发展，电力机器人产业凭借高科技、智能化、先进性等独特优势，将迎来新的发展机遇和更为广阔的发展空间。我国智能巡检机器人有望在海外市场也获取积极态势。
三、乘“泛在电力物联网”之风，巡检机器人产业迎来高成长
2019年1月，国家电网提出“三型两网”战略，“三型”即枢纽型企业、平台型企业、共享型企业，“两网”指的是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。我们认为，泛在电力物联网是智能电网的进一步延伸，变/配电站环节，无人巡检、智能运维、人机交互和基础数据服务有望成为投资重点。此外，各省级层面，江苏省是最早试点对输电线路、变/配电站及电缆隧道采用无人化运检的省份之一，到2020年，力争建成50个以上电网智能机器人运维作业示范区，省内电网企业智能巡检机器人装备总数突破5000台（套），巡检机器人市场空间广阔。
1、两网加速融合，巡检机器人行业有望持续受益
坚强智能电网+泛在电力物联网深度融合是电力行业未来发展方向。坚强智能电网是基础，支撑电力系统能源流的安全稳定传输，泛在电力物联网是“神经网络”，实现电力系统“源-网-荷-储”各环节信息流采集和归集处理。两者深度融合，实现能源流、数据流和与业务流的三流合一，助力国网成为世界一流能源互联网企业。
三型两网架构图
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政策推动智能电网加快建设。智能电网是指以特高压电网为骨干网架，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的坚强智能化电网。自2009年国家电网首次提出智能电网概念以来，我国智能电网建设开始迅速发展，2010年3月，“加强智能电网建设”被写入当年的《政府工作报告》，上升为国家战略。2019年，国标委下发《关于推广国家技术标准创新基地（智能电网）建设经验做法》，提出要结合智能电网（首台、套）新技术产品挂网试点和先进技术标准研制情况，建立先进技术标准应用机制，推动关键核心技术标准加快实施，以先进标准引领带动相关产业升级。未来智能电网标准化体系建设将更加完善。
与智能电网行业相关的主要产业政策
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无人化运维成为智能电网发展趋势，巡检机器人行业将持续受益。传统的电力运维模式已不能适应智能电网快速发展的需求，因此，将机器人技术与电力技术融合，通过智能机器人实现无人化运检已经成为智能电网的发展趋势。智能巡检机器人应用于变/配电站（所）巡检领域，能够有效满足电网改造中对电力系统提出的智能化、无人化要求，提高变/配电站运维的安全性与可靠性。国家电网和南方电网先后制定发展规划，智能电网建设有望提速，巡检机器人在电力行业的应用前景广阔。
巡检机器人核心应用场景
随着我国海外项目的拓展，未来国外市场对巡检机器人的需求也将迈入增长轨道，我国通过国际化战略提早布局能够占得先机。同时，及早的进入国际市场，也有助于在国际市场标准制定时，能有国内企业自己的声音。
