傳統(tǒng)的人工巡檢存在著工作效率低、勞動(dòng)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(jì)算、5G技術(shù)的普及，以替代人工巡檢為目的的智能巡檢機(jī)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(jī)器人的上崗正在成為大勢(shì)所趨。
行業(yè)應(yīng)用——多領(lǐng)域滲入
電力行業(yè)是巡檢機(jī)器人應(yīng)用相對(duì)較早同時(shí)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(duì)巡檢機(jī)器人的認(rèn)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(jī)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(dòng)機(jī)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(duì) 154 kV ～ 275 kV 變電站的設(shè)備致熱缺陷進(jìn)行檢測(cè)。
在中國，國家電網(wǎng)公司于 2002 年成立了電力機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，主要開展電力機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)研究。2004 年，研制成功第一臺(tái)功能樣機(jī)，后續(xù)在國家“863項(xiàng)目”支持和國家電網(wǎng)公司多方項(xiàng)目支持下，研制出了系列化變電站巡檢。2013年，變電站巡檢機(jī)器人首次進(jìn)入國網(wǎng)招標(biāo)目錄，此后，巡檢機(jī)器人市場開始進(jìn)入全面推廣階段。
巡檢機(jī)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(duì)于巡檢機(jī)器人的需求也有不同。
（1）輸電環(huán)節(jié)：對(duì)于高空輸電，目前主要用無人機(jī)對(duì)架空線路、塔架進(jìn)行隱患排查；對(duì)于地下輸電，一般用隧道機(jī)器人對(duì)電力管廊內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)于輸電線路損壞等問題，可以通過帶點(diǎn)作業(yè)機(jī)器人進(jìn)行維修。
（2）變電環(huán)節(jié)：變電站是各級(jí)電網(wǎng)的核心樞紐。變電站巡檢機(jī)器人在室外環(huán)境下工作，需要具備自主移動(dòng)、智能檢測(cè)、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(diǎn)，數(shù)量眾多。配電站巡檢機(jī)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(jī)器人存在差異。
2、園區(qū)巡檢
隨著經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，巡檢機(jī)器人更是其中的重中之重。園區(qū)巡檢機(jī)器人又叫安保機(jī)器人、智能巡邏機(jī)器人。園區(qū)巡檢機(jī)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(shí)定點(diǎn)定路徑巡檢，可見光視頻監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析可以進(jìn)行違停檢測(cè)，可替代人工做到的異常監(jiān)控如火災(zāi)情況，智能識(shí)別，垃圾檢測(cè)和表盤數(shù)據(jù)等，彌補(bǔ)了人工在收集數(shù)據(jù)發(fā)生遺漏導(dǎo)致分析錯(cuò)誤的狀況出現(xiàn)。當(dāng)有異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)時(shí)，軟件上進(jìn)行可以迅速的報(bào)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(shí)，智能移動(dòng)機(jī)器人能迅速傳輸信號(hào)進(jìn)行報(bào)警，保證安全治安問題。可以在較快的時(shí)間內(nèi)采取行動(dòng)處理好問題。
3、數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心機(jī)房是企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)行的核心節(jié)點(diǎn)，保證核心持續(xù)健康穩(wěn)定對(duì)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(jī)房是資產(chǎn)密集場所，運(yùn)維人員需要自動(dòng)高效地掌握機(jī)房內(nèi)部環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)單元等運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)中心應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)有廣泛的應(yīng)用場景，經(jīng)過設(shè)計(jì)的機(jī)器人融合了數(shù)據(jù)中心管理流程，巡檢機(jī)器人能夠通過傳感器獲取巡檢對(duì)象的狀態(tài)信息以及環(huán)境信息，檢測(cè)出人工難以發(fā)現(xiàn)的線路發(fā) 熱、機(jī)器異響等故障，實(shí)現(xiàn)大范圍、無死角的智能巡檢，提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)營維護(hù)工作的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。
目前，在機(jī)場機(jī)房、銀行等及通信行業(yè)的數(shù)據(jù)中心，巡檢機(jī)器人均以有落地應(yīng)用。
4、礦區(qū)
礦區(qū)的高風(fēng)險(xiǎn)不言而喻，巡檢機(jī)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(duì)巡檢機(jī)器人的地形通過性、防水、防塵、防腐蝕、防過熱、耐用性等各個(gè)方面都有要求。
礦區(qū)目前主要應(yīng)用的巡檢機(jī)器人可分兩類，一是軌道式巡檢機(jī)器人，二是履帶式移動(dòng)巡檢機(jī)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(jī)器人攜帶環(huán)境探測(cè)模塊，可探測(cè)氣體、溫度、濕度、壓差等環(huán)境參數(shù)信息，同時(shí)還具備紅外圖像采集功能，圖像系統(tǒng)云臺(tái)可實(shí)現(xiàn)水平、垂直連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下危險(xiǎn)區(qū)域環(huán)境全方位探測(cè)。
目前，巡檢機(jī)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(tuán)、西山煤電等礦山都已有落地項(xiàng)目。
5、養(yǎng)殖業(yè)
養(yǎng)豬需要巡欄，監(jiān)測(cè)并及時(shí)發(fā)現(xiàn)豬只異常情況。相較于機(jī)器，人工巡邏存在很多風(fēng)險(xiǎn)。例如在巡欄時(shí)需要對(duì)所有豬只進(jìn)行測(cè)溫，工程量過大；豬作為活體動(dòng)物一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，人工點(diǎn)數(shù)容易出現(xiàn)疏漏；人員頻繁進(jìn)出豬場會(huì)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(huì)攜帶細(xì)菌病菌，提高豬只感染風(fēng)險(xiǎn)。智能巡檢機(jī)器人運(yùn)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(yùn)動(dòng)量、成長環(huán)境等多個(gè)方面對(duì)生豬養(yǎng)殖進(jìn)行全流程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖自動(dòng)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(jī)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(shí)現(xiàn)還需要一段時(shí)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(jī)器人制造廠商投入到變電站巡檢機(jī)器人的設(shè)計(jì)、研發(fā)和銷售，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)已有25家左右具有一定規(guī)模的巡檢機(jī)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(jī)器人。以下盤點(diǎn)了當(dāng)前國內(nèi)巡檢機(jī)器人市場一些影響力品牌，供大家參考！
項(xiàng)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(jī)器人為新疆五彩灣北三電廠提供的智能巡檢機(jī)器人全場景應(yīng)用解決方案中，針對(duì)不同場景需求，采用多種類型智能巡檢機(jī)器人對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)巡測(cè)和智能分析，實(shí)現(xiàn)750kV升壓站、汽機(jī)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(jī)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(jī)及特種傳感設(shè)備，不懼嚴(yán)酷環(huán)境，替代人工對(duì)升壓站內(nèi)的表計(jì)讀數(shù)、溫度測(cè)量、異物識(shí)別、聲音采集等設(shè)備進(jìn)行巡視測(cè)量。
汽機(jī)0&15米層
搭載六軸機(jī)械臂的國自智能操作機(jī)器人SC100，針對(duì)汽機(jī)狹窄復(fù)雜場景，其高自由度機(jī)械臂能更好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，完成汽機(jī)房室內(nèi)區(qū)域的密封風(fēng)機(jī)、燃盡風(fēng)機(jī)、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(jī)器人IW300替代人工進(jìn)行閥門、表計(jì)、液位自動(dòng)識(shí)別，對(duì)泵自由端軸承溫度、泵驅(qū)動(dòng)端軸承溫度、電機(jī)軸承溫度、泵外殼溫度自動(dòng)檢測(cè)等，確保化水車間各設(shè)備運(yùn)營安全。
配電室
國自智能操作機(jī)器人OR100兼顧操作和巡檢兩項(xiàng)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(yùn)營管理工作。智能操作機(jī)器人配備六軸機(jī)械臂和可更換末端操作機(jī)構(gòu)，以應(yīng)對(duì)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(jī)器人X山東日照港口
天創(chuàng)具備從伺服控制到邊緣計(jì)算、從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到電氣設(shè)計(jì)、從標(biāo)準(zhǔn)接口到批量交付的全棧自研技術(shù)。全球累計(jì)交付近萬臺(tái)機(jī)器人，讓機(jī)器人的每個(gè)細(xì)節(jié)，能在大規(guī)模實(shí)踐中充分磨合和優(yōu)化，運(yùn)行更穩(wěn)定，算法更精準(zhǔn)。其中天創(chuàng)皮帶機(jī)輸送系統(tǒng)整體解決方案成功構(gòu)建了皮帶運(yùn)輸全場景、整體環(huán)境的大閉環(huán)應(yīng)用。
天創(chuàng)機(jī)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(dòng)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(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)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(duì)皮帶機(jī)廊道、轉(zhuǎn)運(yùn)站等場所開展日常巡檢工作。由于皮帶機(jī)流程距離長、廊道空間相對(duì)封閉，同時(shí)作業(yè)期間噪音大、粉塵多，現(xiàn)場巡檢工作存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題。日常人工巡檢一次，至少需要3個(gè)小時(shí)。
▲ 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(jī)器人本體為核心，基于多傳感器融合技術(shù)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(jī)器人AI視覺、多量信息存儲(chǔ)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(cè)溫
通過機(jī)器人的紅外攝像頭對(duì)全區(qū)域設(shè)備進(jìn)行整體掃描式溫度采集，可監(jiān)測(cè)滾筒、托輥超溫現(xiàn)象，防止溫度過高燒損輸送設(shè)備，及時(shí)起到預(yù)警作用，從而減少或避免皮帶輸送機(jī)事故發(fā)生。
故障監(jiān)測(cè)
通過機(jī)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(shí)反饋至控制中心，由工作人員及時(shí)進(jìn)行處理。
預(yù)警聯(lián)動(dòng)
在巡檢過程中，通過數(shù)值分析、閾值對(duì)比、趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)庫等相關(guān)技術(shù)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)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(shí)提醒運(yùn)維人員處理相關(guān)問題。
天創(chuàng)智能巡檢機(jī)器人的投用，大幅減輕日照港嵐山港區(qū)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，解放人力資源，同時(shí)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(xiǎn)，提升工作效能與安全指數(shù)。天創(chuàng)機(jī)器人助力山東日照港港口管帶運(yùn)輸，在無人智能化巡檢實(shí)踐應(yīng)用上邁出了突破性的一步，推動(dòng)港口設(shè)備全面智能化巡檢，也進(jìn)一步驗(yàn)證巡檢機(jī)器人的可行性、可靠性、安全性。天創(chuàng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了煤流量監(jiān)測(cè)、大塊檢測(cè)，皮帶機(jī)撕裂監(jiān)控等皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)全場景巡檢，并與大屏監(jiān)控、智能運(yùn)維聯(lián)動(dòng)運(yùn)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(dòng)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫
2020年尾，優(yōu)艾智合5G倉儲(chǔ)盤點(diǎn)巡檢機(jī)器人ARIS-RFID正式落地中國移動(dòng)某云計(jì)算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫，利用5G先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)超大面積倉庫的高效巡檢盤點(diǎn)。該項(xiàng)目是國內(nèi)AGV領(lǐng)域首次實(shí)現(xiàn)成功部署在電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)中并提供99.9999%可用度的電信級(jí)服務(wù)。
該云計(jì)算數(shù)據(jù)中心RDC倉庫用于存儲(chǔ)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(shí)由于人工作業(yè)盤點(diǎn)效率低導(dǎo)致工作陷入保障工程進(jìn)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(chǔ)盤點(diǎn)巡檢機(jī)器人是集地圖識(shí)別、路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航移動(dòng)、智能避障、目標(biāo)物體辨識(shí)、RFID盤點(diǎn)等功能為一體的復(fù)合智能機(jī)器人。
機(jī)器人配置5G通信模塊，支持SA和NSA組網(wǎng)方案，保障機(jī)器人高清視頻與控制信令所需的大帶寬和低時(shí)延。基于中國移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)每日運(yùn)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(jī)器人規(guī)劃好庫區(qū)內(nèi)路徑后在倉庫內(nèi)進(jìn)行快速盤點(diǎn)作業(yè)，配合RFID高功率天線（遠(yuǎn)距離，群讀性，可靠性）將全庫盤點(diǎn)時(shí)間由2天縮短在10~20分鐘，有力保障工程進(jìn)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)倉庫的智能巡檢盤點(diǎn)，將全庫盤點(diǎn)時(shí)間由2天縮短在10-20分鐘，極大提升工程進(jìn)度和保障庫存準(zhǔn)確性。
