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(wèn)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(lái)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(guó)等國(guó)家，早在 1980 年，日本就開(kāi)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(guó)，國(guó)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(kāi)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(guó)家“863項(xiàng)目”支持和國(guó)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(guó)網(wǎng)招標(biāo)目錄，此后，巡檢機(jī)器人市場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入全面推廣階段。
巡檢機(jī)器人（AGV）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(wú)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(wèn)題，可以通過(guò)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AMR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(jìng)爭(zhēng)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(wú)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(jiàn)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(shuō)當(dāng)有緊急情況或發(fā)現(xiàn)有異常安保問(wèn)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(wèn)題。可以在較快的時(shí)間內(nèi)采取行動(dòng)處理好問(wèn)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(chǎng)所，運(yùn)維人員需要自動(dòng)高效地掌握機(jī)房?jī)?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(chǎng)景，經(jīng)過(guò)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(guò)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(wú)死角的智能巡檢，提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。
目前，在機(jī)場(chǎng)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(guò)性、防水、防塵、防腐蝕、防過(guò)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(guò)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(guó)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(guò)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(chǎng)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(zhǎng)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(wú)人化管理。
除了以上列舉的場(chǎng)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(guò)大部分都處于前期的試用過(guò)程，規(guī)模化落地的實(shí)現(xiàn)還需要一段時(shí)間。
競(jìng)爭(zhēng)格局——入局者增多，頭部企業(yè)初現(xiàn)
市場(chǎng)空間的廣闊吸引了更多的入局者，近年來(lái)，越來(lái)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(guó)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(guó)內(nèi)巡檢機(jī)器人市場(chǎng)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(guó)自 ╳ 新疆五彩灣北三電廠
在國(guó)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(chǎng)景應(yīng)用解決方案中，針對(duì)不同場(chǎng)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(chǎng)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。
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(wàn)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(chǎng)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(kāi)辟港口碼頭智能化系統(tǒng)無(wú)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(zhǎng)約8.6公里，一直以來(lái)，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(chǎng)所開(kāi)展日常巡檢工作。由于皮帶機(jī)流程距離長(zhǎng)、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(chǎng)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(wèn)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(wú)人化巡檢體系
港口碼頭智能化系統(tǒng)無(wú)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(jué)、多量信息存儲(chǔ)及無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中，通過(guò)數(shù)值分析、閾值對(duì)比、趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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(wèn)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(wú)人智能化AGV/AMR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(chǎng)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(guó)移動(dòng)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心RDC倉(cāng)庫(kù)
2020年尾，優(yōu)艾智合5G倉(cāng)儲(chǔ)盤點(diǎn)巡檢機(jī)器人ARIS-RFID正式落地中國(guó)移動(dòng)某云計(jì)算數(shù)據(jù)中心RDC倉(cāng)庫(kù)，利用5G先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)超大面積倉(cāng)庫(kù)的高效巡檢盤點(diǎn)。該項(xiàng)目是國(guó)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(cāng)庫(kù)用于存儲(chǔ)通信物資，總面積12000㎡，高13米，倉(cāng)庫(kù)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(lái)，大量通信物資涌入RDC倉(cāng)庫(kù)，繁重的物資出入庫(kù)工作使倉(cāng)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(kù)存準(zhǔn)確的兩難境地。
優(yōu)艾智合為該倉(cāng)庫(kù)打造的5G倉(cāng)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AGV。
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(guó)移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)每日運(yùn)行超過(guò)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(kù)區(qū)內(nèi)路徑后在倉(cāng)庫(kù)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(kù)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(kù)存準(zhǔn)確性，尤其是高架庫(kù)較多的倉(cāng)庫(kù)場(chǎng)景。
優(yōu)艾智合通過(guò)一體化智能解決方案，有效解決倉(cāng)庫(kù)管理痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的智能巡檢盤點(diǎn)，將全庫(kù)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(kù)存準(zhǔn)確性。
