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智能运维已至,电力系统重要“风口”(2)
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摘要:2) 在线巡检对传统巡检模式必然转变。 输电设备巡检模式大致可分为故障巡检(BM)、周期性巡检(TBM)和状态巡检(CBM)三种。由于状态巡检可以克服定期检修方
2) 在线巡检对传统巡检模式必然转变。
输电设备巡检模式大致可分为故障巡检(BM)、周期性巡检(TBM)和状态巡检(CBM)三种。由于状态巡检可以克服定期检修方式下的局限性,能够及时发现潜伏性故障,降低事故率,并通过提高检修的针对性,提高设备使用率,减少停机时间和开停机次数,延长设备使用寿命,因此随着电网规模扩大与智能化水平提高,这种预防性巡检必然替代以往传统的巡检模式。
3) 人工替代下电力系统自动化巡检的必然选择。
传统的变电站、配电站房巡检主要是通过人工方式,结合检测仪器对变电设备进行简单定性的检查,该方式存在劳动强度大、检测质量差、主观因素多等缺陷。
近年来,随着信息技术发展和危机监控技术在变电站、配电站房的推广使用,智能巡检机器人系统因其灵活的控制/运行方式、不受天气因素影响等优点,逐渐在无人值班或少人值守的变电站和配电站房执行巡检任务,为及时发现和消除设备缺陷,预防事故发生,确保设备安全运行发挥了一定的作用。
4) 从节约成本的角度,每台巡检机器人相当于6个巡检人员。
根据我们的调研数据,每个变电站平均巡检人员数量4人,配置巡检机器人后每个变电站只需保留一人,每个巡检机器人服务两个变电站计算,则每台巡检机器人可节约巡检人员6人。国家统计局数据显示,2017年电力、煤气及水的生产和供应业就业人员平均工资约为9万元/年。
考虑到电力巡检人员属于一线人员,我们假设其平均工资为6万元/年,则每台巡检机器人每年节约人员工资36万元,以每台变电站巡检机器人80~110万元采购成本计算,3年左右即可收回成本。
▌AI技术进步加快电力智能巡检机器人普及与更新换代
AI直接影响巡检机器人的功能和应用水平,技术进步将加快智能巡检机器人普及率与更新换代节奏。AI技术在电力智能巡检机器人的应用主要包括:自主移动、控制与驱动、定位导航以及传感器数据采集、图像处理、语音采集与处理、专家系统分析与决策、大数据分析等方面。
换言之,AI在每一个领域的突破和发展,都会对电力智能巡检机器人核心功能、平台特性、数据运维管理、专家决策与预警等起到推动作用。具体来说:
1) 环境智能监控:环境健康是设备安全运行的基础,在出现危机的条件下,传感器控制用于调节环境的风机、灭火器、报警器、排水装置等实现环境智能监控。环境智能监控需要AI在数据处理、模式识别、环境联动控制等方面起到重要作用。
2) 机器人即时定位与地图构建(SLAM):机器人即时定位与地图构建是机器人实现各类采集任务、运维操作的基础,而定位的精度、防跌落功能、导航避障功能都有赖于AI算法的先进程度和可靠性。
3) 机器人控制与决策:机器人在底层伺服驱动、路径规划、任务管理等方面均有前馈控制、神经网络控制等AI算法的应用,未来随着电力巡检机器人结构更加多样化、环境适应性提升以及任务多样化,对AI的依赖度将不断提升。
4)机器人数据采集与处理:AI在视频、图像、语音等领域的不断发展,推动了电力巡检机器人在图像处理、设备音频采集与判断、传感器数据采集与处理等方面的能力逐步提升。各种深度学习算法的不断应用,将有效提升图像识别的适应性和准确性。
5) 大数据平台与专家系统:数据进入平台后,通过多维度的数据关联分析和数据挖掘等技术,结合专家系统等管理工具,进行辅助决策与判断,从而提升运维管理水平。
▌电力智能巡检机器人行业市场高度集中
下游客户采购垄断地位突出。国网系统(包括后续的南网系统)在电力设备采购方面垄断地位突出,采购数量和采购金额大,因此国网系统对行业的竞争格局有一定的影响力。具体表现为:(1)国网体系制定了一套复杂的招投标体系,并通过招投标体系制定市场参与规则;(2)对集中招标的设备提出产品的技术、功能认证证书,设立准入门槛。
变电站巡检机器人市场:格局集中
变电站巡检机器人行业市场格局较为集中。变电站巡检机器人行业主要参与者有6家:山东鲁能、深圳朗驰、亿嘉和、浙江国自、浙江大立、杭州申昊。从2016年国网室外机器人集中招标中标数量/金额来看,山东鲁能和深圳朗驰居第一梯队,市场份额均在25%以上。
文章来源:《电力系统自动化》 网址: http://www.dlxtzdhzz.cn/zonghexinwen/2020/0720/373.html