我國目前正從勞動密集型向現代化制造業方向發展，振興制造業、實現工業化是我國經濟發展的重要任務。從工業發展歷程看，生產手段必然要經歷機械化、自動化、智能化、信息化的變革。隨著國民經濟的快速發展以及生產技術的不斷進步和勞動力成本的不斷上升，使用機械、自動化技術代替人力成為巡檢管理的必然趨勢。隨著我國智能電網建設進程的推進，智能電網巡檢機器人迎來了廣泛的應用，憑借著遠超人工的全面優勢，如今巡檢機器人市場發展潛力正在不斷凸顯，未來隨著國際化戰略的穩步實施，我國企業還將帶動全球市場的快速發展。
傳統的人工巡檢方式存在很多不足。勞動強度大、工作效率低、檢測質量分散、手段單一；在雷雨等惡劣天氣條件下，人工巡檢存在較大安全風險，且無法及時進行巡檢；傳統的視頻監控系統，由于受到種種條件限制，存在很大的監控盲區，很難真正滿足視頻監控全方位覆蓋的要求。同時由于系統復雜、攝像頭數量多、安裝布線工作量大，因此故障率較高，維護困難。隨著智能變電站和無人值守變電站模式的推廣，對變電站巡檢提出了更高的要求，迫切需要一種更為先進、智能的巡檢模式。采用智能機器人技術進行變電站巡檢，既具有人工巡檢的靈活性和智能性，同時也克服和彌補了人工巡檢中存在的一些缺陷和不足，是智能和無人值守變電站巡檢技術的發展方向，且具有廣闊的應用前景。
隨著智能電網（又稱電網2.0）概念的提出，世界多國爭相通過本國先進的傳感器和測量技術、設備技術、控制方法和決策支持系統開發電力系統的智能化設備，確保電網的智能化、信息化、經濟環?；倪\行。利用智能巡檢機器人配合多種智能檢測裝置，對站內設備進行智能識別與聯動。同時使用多樣化巡檢模式配合自動充電系統，實現7×24小時的高頻率、無人化巡檢。充分發揮機器人精度高、反應靈活、全天候的優點，結合智能化檢測裝置以及智能分析軟件，完成了全天候數據快速采集、實時信息傳輸、智能分析預警到快速決策反饋的管控閉環，加強了電力設備管理能力，確保電網安全穩定運行，提升電網智能化管理水平。人工巡檢與機器人巡檢對比分析
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一、電力智能巡檢機器人國內外現狀
電力巡檢機器人的早期研究主要集中在日本、美國等國家，早在1980年，日本就開始將移動機器人應用于變電站中，采用磁導航方式，搭載紅外熱像儀，對154kV-275kV變電站的設備致熱缺陷進行檢測；八十年代末期，日本研制出了地下管道監控機器人，用于監測275kV地下管網內的溫度、濕度、水位、甲烷氣體、聲音、超聲、彩色視頻圖像等；九十年代，日本又研制出了渦輪葉片巡檢機器人，配電線路檢修機器人等應用于不同場景的巡檢機器人。
2008年，巴西學者J.K.C.Pinto等人設計了一種配備WiFi和紅外熱像儀的高空滑行變電站巡檢機器人，對變電站電力設備的致熱點進行檢測；美國研發的變電站檢測機器人，能夠實現電力設備自動紅外檢測，并使用檢測天線定位局部放電位置。2013年，加拿大研制出了一種檢測及操作機器人，采用GPS定位方式，在735kV變電站實現視覺和紅外檢測，并能遠程執行開關分合操作。新西蘭研制的電力巡檢機器人，采用GPS定位，具備雙向語音交互以及激光避障功能。
從2016年CARPI會議（國際電力機器人學術會議）上所發表論文及研究成果而言，近十年來，電力巡檢機器人行業主要由中國引導，其專利、產品數量以及應用規模遠遠超過了其他大洲的數量。經過數年的市場應用和推廣，目前國內的電力巡檢機器人行業按應用場景可分為室外巡檢機器人、室內巡檢機器人、電纜隧道巡檢機器人、巡檢無人機四大類。
在中國，國家電網公司于2002年成立了電力機器人技術實驗室，主要開展電力機器人領域的技術研究。2004年，研制成功第一臺功能樣機，后續在國家“863項目”支持和國家電網公司多方項目支持下，研制出了系列化變電站巡檢。綜合運用非接觸檢測、機械可靠性設計、多傳感器融合的定位導航、視覺伺服云臺控制等技術，實現了機器人在變電站室外環境全天候、全區域自主運行，開發了變電站巡檢機器人系統軟件，實現了設備熱缺陷分析預警，開關、斷路器開合狀態識別，儀表自動讀數，設備外觀異常和變壓器聲音異常檢測及異常狀態報警等功能，在世界上首次實現了機器人在變電站的自主巡檢及應用推廣，提高了變電站巡檢的自動化和智能化水平。
二、電力智能巡檢機器人國內外市場總體情況分析
1、國內市場情況
按2015年國家電網和南方電網的規劃，未來5年，原有樞紐及中心變電站智能化改造率將達100%，有約兩萬座110kV及以上的傳統變電站將要進行智能化改造，同時新建智能化變電站數量達到1.5萬座。2016年底應用于國網35kV及以上變電站的智能巡檢機器人數量共計893臺，這一數量遠未達到市場飽和的程度。2017至2020年間，僅考慮此3.5萬座智能變電站中有15%～20%需配置智能巡檢機器人，運行模式以一機三站為例，單套機器人系統價格約為100萬元，則未來三年中變電站機器人將有17.5億元-23.3億元的市場容量。中長期來看，我國的變電站巡檢機器人潛在市場規模接近123.3億元。具有較大的市場空間。
室內機器人主要應用于開關站內。一般一個地級市配電站數量從500座至5,000座不等，直轄市、省會城市、經濟發達城市數量較多。根據各地區用電量不同及電網建設情況不同，按平均每個地級市1,000座配電站估計，全國297個地級以上城市（含4個直轄市）大約擁有配電站30萬座。另根據國家能源局公布的《配電網建設改造行動計劃（2015-2020年）》，我國將會加速發展智能電網的建設，預計對于電力智能巡檢機器人的需求超過5萬臺。中國的電力傳輸線路將從2014年的115萬千米增加到2020年的159萬千米，無人機巡檢具備較大的市場需求。至2025年，國內各類型民用無人機市場規模預計達750億元，其中電力行業約占6.7%，即約50億元的市場空間。
目前一個變配電值班員的年人工成本約10萬元，若智能巡檢系統的投入使用，并與變配電綜合自動化系統、絕緣在線監測系、視頻監控系統的共同配合下，變配電所正向著智能化和無人化快速發展，遠期節約的人工成本也較為可觀。為保證變配電設備運行安全，值班員必須在雷電、大霧、大雨等特殊天氣及設備運行異常時進行巡視檢查，但給值班員的人身安全帶來了較大的隱患，投入使用變配電智能巡檢系統時，此項工作完全可由巡檢系統擔任，消除了值班員的人身安全隱患，其遠期的社會效益也不可忽視。
2、國外市場情況
此外，國內電力企業積極參與國際合作與“走出去”戰略。隨著智能電網建設的全面鋪開，各類人工智能設備的需求潛力不斷增長，智能巡檢機器人也由此迎來了發展提速期。除了在國內市場獲得快速發展外，隨著我國電力企業海外業務拓展和中東歐等國加快智能電網建設，隨著“一帶一路”“中國制造2025”等國家戰略深入實施，特別是特高壓和各級電網快速發展，電力機器人產業憑借高科技、智能化、先進性等獨特優勢，將迎來新的發展機遇和更為廣闊的發展空間。我國智能巡檢機器人有望在海外市場也獲取積極態勢。
三、乘“泛在電力物聯網”之風，巡檢機器人產業迎來高成長
2019年1月，國家電網提出“三型兩網”戰略，“三型”即樞紐型企業、平臺型企業、共享型企業，“兩網”指的是“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。我們認為，泛在電力物聯網是智能電網的進一步延伸，變/配電站環節，無人巡檢、智能運維、人機交互和基礎數據服務有望成為投資重點。此外，各省級層面，江蘇省是最早試點對輸電線路、變/配電站及電纜隧道采用無人化運檢的省份之一，到2020年，力爭建成50個以上電網智能機器人運維作業示范區，省內電網企業智能巡檢機器人裝備總數突破5000臺（套），巡檢機器人市場空間廣闊。
1、兩網加速融合，巡檢機器人行業有望持續受益
堅強智能電網+泛在電力物聯網深度融合是電力行業未來發展方向。堅強智能電網是基礎，支撐電力系統能源流的安全穩定傳輸，泛在電力物聯網是“神經網絡”，實現電力系統“源-網-荷-儲”各環節信息流采集和歸集處理。兩者深度融合，實現能源流、數據流和與業務流的三流合一，助力國網成為世界一流能源互聯網企業。
三型兩網架構圖
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政策推動智能電網加快建設。智能電網是指以特高壓電網為骨干網架，利用先進的通信、信息和控制技術，構建以信息化、自動化、數字化、互動化為特征的統一的堅強智能化電網。自2009年國家電網首次提出智能電網概念以來，我國智能電網建設開始迅速發展，2010年3月，“加強智能電網建設”被寫入當年的《政府工作報告》，上升為國家戰略。2019年，國標委下發《關于推廣國家技術標準創新基地（智能電網）建設經驗做法》，提出要結合智能電網（首臺、套）新技術產品掛網試點和先進技術標準研制情況，建立先進技術標準應用機制，推動關鍵核心技術標準加快實施，以先進標準引領帶動相關產業升級。未來智能電網標準化體系建設將更加完善。
與智能電網行業相關的主要產業政策
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無人化運維成為智能電網發展趨勢，巡檢機器人行業將持續受益。傳統的電力運維模式已不能適應智能電網快速發展的需求，因此，將機器人技術與電力技術融合，通過智能機器人實現無人化運檢已經成為智能電網的發展趨勢。智能巡檢機器人應用于變/配電站（所）巡檢領域，能夠有效滿足電網改造中對電力系統提出的智能化、無人化要求，提高變/配電站運維的安全性與可靠性。國家電網和南方電網先后制定發展規劃，智能電網建設有望提速，巡檢機器人在電力行業的應用前景廣闊。
巡檢機器人核心應用場景
隨著我國海外項目的拓展，未來國外市場對巡檢機器人的需求也將邁入增長軌道，我國通過國際化戰略提早布局能夠占得先機。同時，及早的進入國際市場，也有助于在國際市場標準制定時，能有國內企業自己的聲音。
全球智能機器人企業結構主要由工業機器人、個人/家用機器人、行業服務機器人構成，占比分別為15%、43%、42%。
其中，行業服務機器人包括智能客服、巡檢機器人、醫療機器人、物流機器人、引領和迎賓機器人等；工業機器人一般包括搬運機器人、碼垛機器人、噴涂機器人和協作機器人等；個人/家用機器人包括個人虛擬助理、家庭作業機器人(如掃地機器人)、兒童教育機器人、老人看護機器人和情感陪伴機器人等。
今天我們著重來聊聊服務機器人這個領域。
2013年以來全球服務機器人市場規模年均增速達23.5%。
我們相信，隨著我國產業結構不斷升級，逐漸從勞動密集型轉向技術密集型，以及工業4.0時代的到來，公共服務機器人必然將扮演越來越重要的角色，在越來越多的應用場景中展露頭角，可謂前景廣闊。
在很多不適宜人類工作的環境中，如：高溫、粉塵、高危、高輻射……完全可以用巡檢機器人取代傳統人工巡檢。
我國目前對巡檢機器人的應用尚處在初期探索階段，絕大部分應用于電力系統的變電站。傳統變電站智慧化升級改造、以及越來越多新建智慧變電站，使電力系統普及智能巡檢機器人指日可待。
智能機器人的關鍵技術包括視覺、傳感、人機交互和機電一體化等，是多學科、高科技交叉融合的產物。這其中機器視覺應用的已經非常成熟高清可見光攝像機、紅外熱成像儀等，溫濕度傳感器、震動傳感器……部分人工智能技術實現國際領先水平，但從市場需求的角度出發，現有機器人產品尚不能滿足用戶智能化需求，人機交互、柔順控制、功能仿生、智能感知等關鍵技術嚴重制約服務機器人發展。
一個非常讓人震驚的事實目前市面上絕大多數巡檢機器人沒有聽覺感知系統??！
我們人類獲取信息的途徑中，聽覺占25%。所以，沒有“耳朵”的機器人是不完美的！
所以我們倡導，應當在智能巡檢機器人系統中標配“聽覺感知”能力。
用聽覺賦能實時監測突發異響，讓巡檢機器人擺脫“看得見，聽不到”的尷尬處境，功能更加完善。國家電網已于2019年將“機器聽覺”寫入《智慧變電站試點工程變電站機器人巡檢系統技術要求》，未來巡檢機器人標配聽覺必然是大勢所趨。
看到這里肯定有人會問
這個“聽覺感知系統”與傳統拾音器有什么區別？答案是區別大了去了！
”聽覺“這個詞，應當拆分為兩部分來理解：聽+覺。拾音器僅僅能做到將聲音無差別的采集回來，其余的事兒全都無能為力。而“聽覺感知系統”可以做到更多：
1. 聲音分貝監測報警、主頻監測報警；
2. 聲音可視化輸出時域圖、頻域圖和時頻圖；
3. 聲音特征提??；
4. 聲音濾波降噪；
5. 聲音采集、監聽、存儲
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