傳統(tǒng)的人工巡檢存在著工作效率低、勞動量大、人數(shù)不足和環(huán)境惡劣的通病，在巡檢效率和企業(yè)效益提升方面都存在不少問題。
而隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和成熟，以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G技術(shù)的普及，以替代人工巡檢為目的的智能巡檢機器人已經(jīng)應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域。變電站、數(shù)據(jù)中心、礦區(qū)以及很多需要定期、頻繁巡查的生產(chǎn)環(huán)境，巡檢機器人的上崗正在成為大勢所趨。
行業(yè)應(yīng)用——多領(lǐng)域滲入
電力行業(yè)是巡檢機器人應(yīng)用相對較早同時也是較為成熟的領(lǐng)域，已經(jīng)在逐漸走向規(guī)模化，電力行業(yè)外，園區(qū)、數(shù)據(jù)中心以及礦山等行業(yè)近幾年對巡檢機器人的認知度也在不斷提高，應(yīng)用也在不斷增多。
1、電力行業(yè)
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(yīng)用于變電站中，采用磁導(dǎo)航方式，搭載紅外熱像儀，對 154 kV ～ 275 kV 變電站的設(shè)備致熱缺陷進行檢測。
在中國，國家電網(wǎng)公司于 2002 年成立了電力機器人技術(shù)實驗室，主要開展電力機器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。2004 年，研制成功第一臺功能樣機，后續(xù)在國家“863項目”支持和國家電網(wǎng)公司多方項目支持下，研制出了系列化變電站巡檢。2013年，變電站巡檢機器人首次進入國網(wǎng)招標(biāo)目錄，此后，巡檢機器人市場開始進入全面推廣階段。
巡檢機器人在電力行業(yè)的應(yīng)用主要集中在輸電、變電以及配電環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)對于巡檢機器人的需求也有不同。
（1）輸電環(huán)節(jié)：對于高空輸電，目前主要用無人機對架空線路、塔架進行隱患排查；對于地下輸電，一般用隧道機器人對電力管廊內(nèi)的設(shè)備進行監(jiān)控。對于輸電線路損壞等問題，可以通過帶點作業(yè)機器人進行維修。
（2）變電環(huán)節(jié)：變電站是各級電網(wǎng)的核心樞紐。變電站巡檢機器人在室外環(huán)境下工作，需要具備自主移動、智能檢測、分析預(yù)警等功能。
（3）配電環(huán)節(jié)：配電站是電網(wǎng)的末端站點，數(shù)量眾多。配電站巡檢機器人（AGV）在室內(nèi)環(huán)境下工作，在小型化、輕量化、環(huán)境交互系統(tǒng)等方面和變電站巡檢機器人存在差異。
2、園區(qū)巡檢
隨著經(jīng)濟的發(fā)展人工智能逐漸出現(xiàn)在人們的視線，智慧化園區(qū)、智能化社區(qū)的建設(shè)為人們帶了一系列的便利。人工智能將成為其新的競爭熱點，巡檢機器人更是其中的重中之重。園區(qū)巡檢機器人又叫安保機器人、智能巡邏機器人。園區(qū)巡檢機器人的好處，就是可以自由切換無軌導(dǎo)航和軌道導(dǎo)航，定制化攜帶攝像頭，定時定點定路徑巡檢，可見光視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析可以進行違停檢測，可替代人工做到的異常監(jiān)控如火災(zāi)情況，智能識別，垃圾檢測和表盤數(shù)據(jù)等，彌補了人工在收集數(shù)據(jù)發(fā)生遺漏導(dǎo)致分析錯誤的狀況出現(xiàn)。當(dāng)有異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，軟件上進行可以迅速的報警，也就是說當(dāng)有緊急情況或發(fā)現(xiàn)有異常安保問題時，智能移動機器人能迅速傳輸信號進行報警，保證安全治安問題。可以在較快的時間內(nèi)采取行動處理好問題。
3、數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心機房是企業(yè)信息系統(tǒng)運行的核心節(jié)點，保證核心持續(xù)健康穩(wěn)定對外提供服務(wù)是數(shù)據(jù)中心管理的基本目標(biāo)。數(shù)據(jù)中心機房是資產(chǎn)密集場所，運維人員需要自動高效地掌握機房內(nèi)部環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、計算和存儲單元等運行狀態(tài)。數(shù)據(jù)中心應(yīng)用機器人技術(shù)有廣泛的應(yīng)用場景，經(jīng)過設(shè)計的機器人融合了數(shù)據(jù)中心管理流程，巡檢機器人能夠通過傳感器獲取巡檢對象的狀態(tài)信息以及環(huán)境信息，檢測出人工難以發(fā)現(xiàn)的線路發(fā) 熱、機器異響等故障，實現(xiàn)大范圍、無死角的智能巡檢，提高數(shù)據(jù)中心運營維護工作的穩(wěn)定性和實時性。
目前，在機場機房、銀行等及通信行業(yè)的數(shù)據(jù)中心，巡檢機器人均以有落地應(yīng)用。
4、礦區(qū)
礦區(qū)的高風(fēng)險不言而喻，巡檢機器人的使用給礦工的生命安全增添了一份保障。礦區(qū)地形復(fù)雜崎嶇，作業(yè)環(huán)境較差，對巡檢機器人的地形通過性、防水、防塵、防腐蝕、防過熱、耐用性等各個方面都有要求。
礦區(qū)目前主要應(yīng)用的巡檢機器人可分兩類，一是軌道式巡檢機器人，二是履帶式移動巡檢機器人。由于礦區(qū)地形復(fù)雜，履帶底盤在通過性能上有更好的表現(xiàn)，適合復(fù)雜不平整的地面環(huán)境。巡檢機器人攜帶環(huán)境探測模塊，可探測氣體、溫度、濕度、壓差等環(huán)境參數(shù)信息，同時還具備紅外圖像采集功能，圖像系統(tǒng)云臺可實現(xiàn)水平、垂直連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對井下危險區(qū)域環(huán)境全方位探測。
目前，巡檢機器人已在國內(nèi)一些礦區(qū)都已有應(yīng)用，如塔山煤礦、神東煤炭集團、西山煤電等礦山都已有落地項目。
5、養(yǎng)殖業(yè)
養(yǎng)豬需要巡欄，監(jiān)測并及時發(fā)現(xiàn)豬只異常情況。相較于機器，人工巡邏存在很多風(fēng)險。例如在巡欄時需要對所有豬只進行測溫，工程量過大；豬作為活體動物一直處于運動狀態(tài)，人工點數(shù)容易出現(xiàn)疏漏；人員頻繁進出豬場會干擾豬的作息，以導(dǎo)致相應(yīng)的應(yīng)激反應(yīng)，且人員出入會攜帶細菌病菌，提高豬只感染風(fēng)險。智能巡檢機器人運用人工智能技術(shù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析，從聲音、姿態(tài)、體溫、運動量、成長環(huán)境等多個方面對生豬養(yǎng)殖進行全流程監(jiān)控，實現(xiàn)養(yǎng)殖自動化、無人化管理。
除了以上列舉的場景外，在港口，監(jiān)獄監(jiān)管、化工廠、氣化站及糧油食品等領(lǐng)域，也都可以看到巡檢機器人的應(yīng)用，不過大部分都處于前期的試用過程，規(guī)模化落地的實現(xiàn)還需要一段時間。
競爭格局——入局者增多，頭部企業(yè)初現(xiàn)
市場空間的廣闊吸引了更多的入局者，近年來，越來越多的機器人制造廠商投入到變電站巡檢機器人的設(shè)計、研發(fā)和銷售，據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)已有25家左右具有一定規(guī)模的巡檢機器人制造廠商，并已研制出適應(yīng)于不同環(huán)境條件的巡檢機器人。以下盤點了當(dāng)前國內(nèi)巡檢機器人市場一些影響力品牌，供大家參考！
項目落地——優(yōu)秀案例集錦
案例一：國自 ╳ 新疆五彩灣北三電廠
在國自機器人為新疆五彩灣北三電廠提供的智能巡檢機器人全場景應(yīng)用解決方案中，針對不同場景需求，采用多種類型智能巡檢機器人對設(shè)備的運行狀態(tài)和現(xiàn)場情況進行動態(tài)巡測和智能分析，實現(xiàn)750kV升壓站、汽機0&15米層、化水車間、配電間等區(qū)域設(shè)備智能巡檢和安全管控。
750kV升壓站
國自智能巡檢機器人TS200具備高通過性高適應(yīng)性底盤，搭載紅外、高清攝像機及特種傳感設(shè)備，不懼嚴(yán)酷環(huán)境，替代人工對升壓站內(nèi)的表計讀數(shù)、溫度測量、異物識別、聲音采集等設(shè)備進行巡視測量。
汽機0&15米層
搭載六軸機械臂的國自智能操作機器人SC100，針對汽機狹窄復(fù)雜場景，其高自由度機械臂能更好地對設(shè)備進行巡檢，完成汽機房室內(nèi)區(qū)域的密封風(fēng)機、燃盡風(fēng)機、暖風(fēng)器疏水回收箱、干排渣系統(tǒng)、開關(guān)室電氣設(shè)備等主要設(shè)備巡視檢查工作。
化水車間
在化水車間，國自室內(nèi)巡檢機器人IW300替代人工進行閥門、表計、液位自動識別，對泵自由端軸承溫度、泵驅(qū)動端軸承溫度、電機軸承溫度、泵外殼溫度自動檢測等，確保化水車間各設(shè)備運營安全。
配電室
國自智能操作機器人OR100兼顧操作和巡檢兩項功能，以巡檢為基礎(chǔ)，以操作為目的，兩者相輔相成，完成配電室內(nèi)設(shè)備運營管理工作。智能操作機器人配備六軸機械臂和可更換末端操作機構(gòu)，以應(yīng)對各類復(fù)雜操作場景，用專業(yè)巡檢的結(jié)果為依據(jù)，保障操作的可靠與高效。
案例二：天創(chuàng)機器人X山東日照港口
天創(chuàng)具備從伺服控制到邊緣計算、從結(jié)構(gòu)設(shè)計到電氣設(shè)計、從標(biāo)準(zhǔn)接口到批量交付的全棧自研技術(shù)。全球累計交付近萬臺機器人，讓機器人的每個細節(jié)，能在大規(guī)模實踐中充分磨合和優(yōu)化，運行更穩(wěn)定，算法更精準(zhǔn)。其中天創(chuàng)皮帶機輸送系統(tǒng)整體解決方案成功構(gòu)建了皮帶運輸全場景、整體環(huán)境的大閉環(huán)應(yīng)用。
天創(chuàng)機器人助力日照港嵐山港區(qū)設(shè)備全面智能化巡檢，成功開辟港口碼頭智能化系統(tǒng)無人化巡檢新模式，推動智慧綠色港口建設(shè)與智能化巡檢技術(shù)領(lǐng)域深度融合應(yīng)用。
山東日照港嵐山港區(qū)擁有亞洲綜合能力最大的港口礦石輸送系統(tǒng)，包含6個轉(zhuǎn)運站全長約8.6公里，一直以來，為保障煤炭流程裝卸作業(yè)的安全和穩(wěn)定，日照港嵐山港區(qū)投入大量人力對皮帶機廊道、轉(zhuǎn)運站等場所開展日常巡檢工作。由于皮帶機流程距離長、廊道空間相對封閉，同時作業(yè)期間噪音大、粉塵多，現(xiàn)場巡檢工作存在勞動強度大、工作環(huán)境差、安全風(fēng)險高等問題。日常人工巡檢一次，至少需要3個小時。
▲ 港口碼頭智能化系統(tǒng)無人化巡檢體系
港口碼頭智能化系統(tǒng)無人化巡檢體系是以天創(chuàng)智能巡檢機器人本體為核心，基于多傳感器融合技術(shù)、機器人運動控制技術(shù)、嵌入式綜合處理技術(shù)、導(dǎo)航及行為規(guī)劃技術(shù)、機器人AI視覺、多量信息存儲及無線傳輸于一體軟硬件相融合打造的端云一體化智慧巡檢解決方案。
紅外測溫
通過機器人的紅外攝像頭對全區(qū)域設(shè)備進行整體掃描式溫度采集，可監(jiān)測滾筒、托輥超溫現(xiàn)象，防止溫度過高燒損輸送設(shè)備，及時起到預(yù)警作用，從而減少或避免皮帶輸送機事故發(fā)生。
故障監(jiān)測
通過機器人搭載采集高清視頻圖像，利用巡檢AI算法，有效判斷皮帶跑偏，表面撕裂，路面灑落礦渣等設(shè)備故障或生產(chǎn)事故，并將告警信息及時反饋至控制中心，由工作人員及時進行處理。
預(yù)警聯(lián)動
在巡檢過程中，通過數(shù)值分析、閾值對比、趨勢分析、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)，對異常數(shù)據(jù)進行自動預(yù)警。預(yù)警信息通過界面告警和聲光告警兩種方式呈現(xiàn)，及時提醒運維人員處理相關(guān)問題。
天創(chuàng)智能巡檢機器人的投用，大幅減輕日照港嵐山港區(qū)工作人員的勞動強度，解放人力資源，同時提高發(fā)現(xiàn)安全隱患的精準(zhǔn)度，降低作業(yè)人員安全風(fēng)險，提升工作效能與安全指數(shù)。天創(chuàng)機器人助力山東日照港港口管帶運輸，在無人智能化巡檢實踐應(yīng)用上邁出了突破性的一步，推動港口設(shè)備全面智能化巡檢，也進一步驗證巡檢機器人的可行性、可靠性、安全性。天創(chuàng)機器人實現(xiàn)了煤流量監(jiān)測、大塊檢測，皮帶機撕裂監(jiān)控等皮帶運輸系統(tǒng)全場景巡檢，并與大屏監(jiān)控、智能運維聯(lián)動運行，已成熟應(yīng)用于港口碼頭、冶金、礦山、水泥制造等行業(yè)。
案例三：優(yōu)艾智合X聯(lián)手中國移動云計算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫
2020年尾，優(yōu)艾智合5G倉儲盤點巡檢機器人ARIS-RFID正式落地中國移動某云計算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫，利用5G先進技術(shù)實現(xiàn)超大面積倉庫的高效巡檢盤點。該項目是國內(nèi)AGV領(lǐng)域首次實現(xiàn)成功部署在電信級網(wǎng)絡(luò)中并提供99.9999%可用度的電信級服務(wù)。
該云計算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫用于存儲通信物資，總面積12000㎡，高13米，倉庫中6層貨架高度不一，最高層貨架距離地面9米，首層貨架高2.3米。自數(shù)據(jù)中心投入5G建設(shè)以來，大量通信物資涌入RDC倉庫，繁重的物資出入庫工作使倉管工作人員壓力攀升，同時由于人工作業(yè)盤點效率低導(dǎo)致工作陷入保障工程進度和保障庫存準(zhǔn)確的兩難境地。
優(yōu)艾智合為該倉庫打造的5G倉儲盤點巡檢機器人是集地圖識別、路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航移動、智能避障、目標(biāo)物體辨識、RFID盤點等功能為一體的復(fù)合智能機器人。
機器人配置5G通信模塊，支持SA和NSA組網(wǎng)方案，保障機器人高清視頻與控制信令所需的大帶寬和低時延。基于中國移動5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)每日運行超過10Gb的網(wǎng)絡(luò)流量，上傳平均速率80mbps，下載平均速率500mbps。結(jié)合超高頻RFID技術(shù)，機器人規(guī)劃好庫區(qū)內(nèi)路徑后在倉庫內(nèi)進行快速盤點作業(yè)，配合RFID高功率天線（遠距離，群讀性，可靠性）將全庫盤點時間由2天縮短在10~20分鐘，有力保障工程進度和庫存準(zhǔn)確性，尤其是高架庫較多的倉庫場景。
優(yōu)艾智合通過一體化智能解決方案，有效解決倉庫管理痛點，實現(xiàn)倉庫的智能巡檢盤點，將全庫盤點時間由2天縮短在10-20分鐘，極大提升工程進度和保障庫存準(zhǔn)確性。
