25+企业入局，巡检机器人应用不断深入

原创移动机器人产业联盟 2021-08-23 17:35

如何提升高压系统的实时性能? 如何增强电动汽车的实时控制能力？

巡检机器人的应用规模正在不断扩大！

文｜新战略

传统的人工巡检存在着工作效率低、劳动量大、人数不足和环境恶劣的通病，在巡检效率和企业效益提升方面都存在不少问题。

而随着人工智能技术的发展和成熟，以及物联网、云计算、5G技术的普及，以替代人工巡检为目的的智能巡检机器人已经应用到越来越多的领域。变电站、数据中心、矿区以及很多需要定期、频繁巡查的生产环境，巡检机器人的上岗正在成为大势所趋。

行业应用——多领域渗入

电力行业是巡检机器人应用相对较早同时也是较为成熟的领域，已经在逐渐走向规模化，电力行业外，园区、数据中心以及矿山等行业近几年对巡检机器人的认知度也在不断提高，应用也在不断增多。

1、电力行业

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 154 kV ～ 275 kV 变电站的设备致热缺陷进行检测。

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。2013年，变电站巡检机器人首次进入国网招标目录，此后，巡检机器人市场开始进入全面推广阶段。

巡检机器人在电力行业的应用主要集中在输电、变电以及配电环节，不同环节对于巡检机器人的需求也有不同。

（1）输电环节：对于高空输电，目前主要用无人机对架空线路、塔架进行隐患排查；对于地下输电，一般用隧道机器人对电力管廊内的设备进行监控。对于输电线路损坏等问题，可以通过带点作业机器人进行维修。

（2）变电环节：变电站是各级电网的核心枢纽。变电站巡检机器人在室外环境下工作，需要具备自主移动、智能检测、分析预警等功能。

（3）配电环节：配电站是电网的末端站点，数量众多。配电站巡检机器人在室内环境下工作，在小型化、轻量化、环境交互系统等方面和变电站巡检机器人存在差异。

2、园区巡检

随着经济的发展人工智能逐渐出现在人们的视线，智慧化园区、智能化社区的建设为人们带了一系列的便利。人工智能将成为其新的竞争热点，巡检机器人更是其中的重中之重。

园区巡检机器人又叫安保机器人、智能巡逻机器人。园区巡检机器人的好处，就是可以自由切换无轨导航和轨道导航，定制化携带摄像头，定时定点定路径巡检，可见光视频监控，数据分析可以进行违停检测，可替代人工做到的异常监控如火灾情况，智能识别，垃圾检测和表盘数据等，弥补了人工在收集数据发生遗漏导致分析错误的状况出现。当有异常数据出现时，软件上进行可以迅速的报警，也就是说当有紧急情况或发现有异常安保问题时，智能移动机器人能迅速传输信号进行报警，保证安全治安问题。可以在较快的时间内采取行动处理好问题。

3、数据中心

数据中心机房是企业信息系统运行的核心节点，保证核心持续健康稳定对外提供服务是数据中心管理的基本目标。数据中心机房是资产密集场所，运维人员需要自动高效地掌握机房内部环境、基础设施、网络、计算和存储单元等运行状态。数据中心应用机器人技术有广泛的应用场景，经过设计的机器人融合了数据中心管理流程，巡检机器人能够通过传感器获取巡检对象的状态信息以及环境信息，检测出人工难以发现的线路发热、机器异响等故障，实现大范围、无死角的智能巡检，提高数据中心运营维护工作的稳定性和实时性。

目前，在机场机房、银行等及通信行业的数据中心，巡检机器人均以有落地应用。

4、矿区

矿区的高风险不言而喻，巡检机器人的使用给矿工的生命安全增添了一份保障。矿区地形复杂崎岖，作业环境较差，对巡检机器人的地形通过性、防水、防尘、防腐蚀、防过热、耐用性等各个方面都有要求。

矿区目前主要应用的巡检机器人可分两类，一是轨道式巡检机器人，二是履带式移动巡检机器人。由于矿区地形复杂，履带底盘在通过性能上有更好的表现，适合复杂不平整的地面环境。巡检机器人携带环境探测模块，可探测气体、温度、湿度、压差等环境参数信息，同时还具备红外图像采集功能，图像系统云台可实现水平、垂直连续旋转，实现对井下危险区域环境全方位探测。

目前，巡检机器人已在国内一些矿区都已有应用，如塔山煤矿、神东煤炭集团、西山煤电等矿山都已有落地项目。

5、养殖业

养猪需要巡栏，监测并及时发现猪只异常情况。相较于机器，人工巡逻存在很多风险。例如在巡栏时需要对所有猪只进行测温，工程量过大；猪作为活体动物一直处于运动状态，人工点数容易出现疏漏；人员频繁进出猪场会干扰猪的作息，以导致相应的应激反应，且人员出入会携带细菌病菌，提高猪只感染风险。智能巡检机器人运用人工智能技术，结合物联网、大数据分析，从声音、姿态、体温、运动量、成长环境等多个方面对生猪养殖进行全流程监控，实现养殖自动化、无人化管理。

除了以上列举的场景外，在港口，监狱监管、化工厂、气化站及粮油食品等领域，也都可以看到巡检机器人的应用，不过大部分都处于前期的试用过程，规模化落地的实现还需要一段时间。

竞争格局——入局者增多，头部企业初现

市场空间的广阔吸引了更多的入局者，近年来，越来越多的机器人制造厂商投入到变电站巡检机器人的设计、研发和销售，据统计，目前国内已有25家左右具有一定规模的巡检机器人制造厂商，并已研制出适应于不同环境条件的巡检机器人。以下盘点了当前国内巡检机器人市场一些影响力品牌，供大家参考！

国内巡检机器人影响力品牌

企业	成立时间	相关情况
国自机器人	2011	智能机器人企业，在电力巡检行业的核心产品包括变电站智能巡检机器人，以及室内挂轨智能巡检机器人等。产品已服务于包含国家电网、南方电网、蒙西电网在内三十一个省份，一千余座变电站，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。
亿嘉和	1994	2014年进入智能巡检机器人行业，主要产品有室外巡检机器人和室内巡检机器人，2020年9月，亿嘉和发布定增预案，募集资金总额不超7.08亿元，拟加码室内轮式智能巡检机器人、室内智能巡检操作机器人等特种机器人的研发及产业化项目。
天创机器人	2011	国内少数拥有独立自主智能巡检机器人设计研发、生产制造、解决方案、产品销售全栈能力的企业。在AI智能巡检算法方面也有很强的落地能力，有已有包括轮式巡检机器人、轨道巡检机器人、防爆巡检机器人、煤矿巡检机器人、厂园区巡检机器人，养殖巡检机器人在内等超过10个系列机器人批量化应用。目前，新松机器人已战略投资天创机器人，形成智能巡检业务资源整合。
国网智能	2000	主营业务为电气自动化设备及电力机器人等，2005年第一台变电站智能巡检机器人在济南投运，目前应用范围已遍布山东、北京、天津、广东、广西、浙江、江西、陕西、山西等全国十几个省、自治区和直辖市，电压等级从220kV到1000kV特高压各电压等级交、直流变电站，积累了一定的应用经验。
优艾智合	2017	拥有智慧电厂巡检运维整体解决方案，针对电力能源不同场景的主厂房巡检机器人、室内外升压站巡检机器人、高压配电室带电操作机器人、廊道轨道巡检机器人以及巡检运维智能管理系统。
朗驰欣创	2005	国内最早从事巡检机器人研发生产销售的民营企业之一，其隧道/管廊智能巡检机器人作为国内首台应用在隧道/管廊内的机器人巡检系统，开创了机器人在地下封闭环境中的应用先河。
申昊科技	2002	主要产品为智能巡检机器人（含智能硬件）和智能电力监测及控制设备。此前面向的应用场景有变电站、配电站及变电站开关等，2020年9月，其轨交线路巡检机器人正式对外发布，将进军轨道交通行业。
浙江大立	2001	前身是浙江省测试技术研究所，以红外产品为主，近年来开始大力开拓巡检机器人市场， 2018年开始向无人值守的大型变电站供货，2019年实现了在地铁、高铁等轨道交通领域的拓展，2020年成功拓展巡检机器人在IDC数据机房的应用。
浙江大华	2001	安防巨头，后进入智能机器人领域，开发了系列智能物流机器人及巡检机器人等产品，其巡检机器人当前在电力行业和轨道交通行业等行业均有应用。
立得空间	1999	主营业务由移动测量、智慧城市大数据及行业应用、智能机器（机器人&自动驾驶）三大板块构成，其巡检机器人整合机器人技术、3D slam导航定位技术、模式识别技术、多传感器融合技术以及物联网技术，能够适应多场景需要。
新松	2000	国内机器人领军企业，其5G智能巡检机器人配有GPS、激光、高清相机、各类传感器等装置，可以依托GPS、激光等导航技术实现全自主导航、自助避障、自动巡检、自助充电以及例巡/特巡/遥控三种工作模式。
千巡科技	2018	千巡科技自研了3D-SLAM技术、AMR主控器，实现了机器人产品及模块化的机电系统的量产，目前千巡科技已经完成了数十台巡检机器人的出货，其中80%的机器人落地在了电站场景。

项目落地——优秀案例集锦

案例一：国自 ╳ 新疆五彩湾北三电厂

在国自机器人为新疆五彩湾北三电厂提供的智能巡检机器人全场景应用解决方案中，针对不同场景需求，采用多种类型智能巡检机器人对设备的运行状态和现场情况进行动态巡测和智能分析，实现750kV升压站、汽机0&15米层、化水车间、配电间等区域设备智能巡检和安全管控。

750kV升压站

国自智能巡检机器人TS200具备高通过性高适应性底盘，搭载红外、高清摄像机及特种传感设备，不惧严酷环境，替代人工对升压站内的表计读数、温度测量、异物识别、声音采集等设备进行巡视测量。

汽机0&15米层

搭载六轴机械臂的国自智能操作机器人SC100，针对汽机狭窄复杂场景，其高自由度机械臂能更好地对设备进行巡检，完成汽机房室内区域的密封风机、燃尽风机、暖风器疏水回收箱、干排渣系统、开关室电气设备等主要设备巡视检查工作。

化水车间

在化水车间，国自室内巡检机器人IW300替代人工进行阀门、表计、液位自动识别，对泵自由端轴承温度、泵驱动端轴承温度、电机轴承温度、泵外壳温度自动检测等，确保化水车间各设备运营安全。

配电室

国自智能操作机器人OR100兼顾操作和巡检两项功能，以巡检为基础，以操作为目的，两者相辅相成，完成配电室内设备运营管理工作。智能操作机器人配备六轴机械臂和可更换末端操作机构，以应对各类复杂操作场景，用专业巡检的结果为依据，保障操作的可靠与高效。

案例二：天创机器人X山东日照港口

天创具备从伺服控制到边缘计算、从结构设计到电气设计、从标准接口到批量交付的全栈自研技术。全球累计交付近万台机器人，让机器人的每个细节，能在大规模实践中充分磨合和优化，运行更稳定，算法更精准。其中天创皮带机输送系统整体解决方案成功构建了皮带运输全场景、整体环境的大闭环应用。

天创机器人助力日照港岚山港区设备全面智能化巡检，成功开辟港口码头智能化系统无人化巡检新模式，推动智慧绿色港口建设与智能化巡检技术领域深度融合应用。

山东日照港岚山港区拥有亚洲综合能力最大的港口矿石输送系统，包含6个转运站全长约8.6公里，一直以来，为保障煤炭流程装卸作业的安全和稳定，日照港岚山港区投入大量人力对皮带机廊道、转运站等场所开展日常巡检工作。由于皮带机流程距离长、廊道空间相对封闭，同时作业期间噪音大、粉尘多，现场巡检工作存在劳动强度大、工作环境差、安全风险高等问题。日常人工巡检一次，至少需要3个小时。

▲ 港口码头智能化系统无人化巡检体系

港口码头智能化系统无人化巡检体系是以天创智能巡检机器人本体为核心，基于多传感器融合技术、机器人运动控制技术、嵌入式综合处理技术、导航及行为规划技术、机器人AI视觉、多量信息存储及无线传输于一体软硬件相融合打造的端云一体化智慧巡检解决方案。

红外测温

通过机器人的红外摄像头对全区域设备进行整体扫描式温度采集，可监测滚筒、托辊超温现象，防止温度过高烧损输送设备，及时起到预警作用，从而减少或避免皮带输送机事故发生。

故障监测

通过机器人搭载采集高清视频图像，利用巡检AI算法，有效判断皮带跑偏，表面撕裂，路面洒落矿渣等设备故障或生产事故，并将告警信息及时反馈至控制中心，由工作人员及时进行处理。

预警联动

在巡检过程中，通过数值分析、阈值对比、趋势分析、数据库等相关技术，对异常数据进行自动预警。预警信息通过界面告警和声光告警两种方式呈现，及时提醒运维人员处理相关问题。

天创智能巡检机器人的投用，大幅减轻日照港岚山港区工作人员的劳动强度，解放人力资源，同时提高发现安全隐患的精准度，降低作业人员安全风险，提升工作效能与安全指数。天创机器人助力山东日照港港口管带运输，在无人智能化巡检实践应用上迈出了突破性的一步，推动港口设备全面智能化巡检，也进一步验证巡检机器人的可行性、可靠性、安全性。天创机器人实现了煤流量监测、大块检测，皮带机撕裂监控等皮带运输系统全场景巡检，并与大屏监控、智能运维联动运行，已成熟应用于港口码头、冶金、矿山、水泥制造等行业。

案例三：优艾智合X联手中国移动云计算数据中心RDC仓库

2020年尾，优艾智合5G仓储盘点巡检机器人ARIS-RFID正式落地中国移动某云计算数据中心RDC仓库，利用5G先进技术实现超大面积仓库的高效巡检盘点。该项目是国内AGV领域首次实现成功部署在电信级网络中并提供99.9999%可用度的电信级服务。

该云计算数据中心RDC仓库用于存储通信物资，总面积12000㎡，高13米，仓库中6层货架高度不一，最高层货架距离地面9米，首层货架高2.3米。自数据中心投入5G建设以来，大量通信物资涌入RDC仓库，繁重的物资出入库工作使仓管工作人员压力攀升，同时由于人工作业盘点效率低导致工作陷入保障工程进度和保障库存准确的两难境地。

优艾智合为该仓库打造的5G仓储盘点巡检机器人是集地图识别、路径规划、自主导航移动、智能避障、目标物体辨识、RFID盘点等功能为一体的复合智能机器人。

机器人配置5G通信模块，支持SA和NSA组网方案，保障机器人高清视频与控制信令所需的大带宽和低时延。基于中国移动5G网络环境，实现每日运行超过10Gb的网络流量，上传平均速率80mbps，下载平均速率500mbps。结合超高频RFID技术，机器人规划好库区内路径后在仓库内进行快速盘点作业，配合RFID高功率天线（远距离，群读性，可靠性）将全库盘点时间由2天缩短在10~20分钟，有力保障工程进度和库存准确性，尤其是高架库较多的仓库场景。