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1、泓域咨询/聊城智能巡检机器人项目可行性研究报告聊城智能巡检机器人项目可行性研究报告xx集团有限公司目录第一章 项目概况9一、 项目名称及项目单位9二、 项目建设地点9三、 可行性研究范围9四、 编制依据和技术原则9五、 建设背景、规模10六、 项目建设进度11七、 环境影响11八、 建设投资估算12九、 项目主要技术经济指标12主要经济指标一览表12十、 主要结论及建议14第二章 建设单位基本情况15一、 公司基本信息15二、 公司简介15三、 公司竞争优势16四、 公司主要财务数据17公司合并资产负债表主要数据17公司合并利润表主要数据18五、 核心人员介绍18六、 经营宗旨20七、 公司发
2、展规划20第三章 项目背景分析22一、 行业发展的有利和不利因素22二、 行业主要发展趋势25三、 行业技术特点29四、 聚焦聚力创新驱动,重塑产业发展新优势37五、 项目实施的必要性39第四章 行业发展分析40一、 行业主要法律法规、产业政策40二、 特种机器人行业发展概况45第五章 建设规模与产品方案50一、 建设规模及主要建设内容50二、 产品规划方案及生产纲领50产品规划方案一览表50第六章 建筑技术分析52一、 项目工程设计总体要求52二、 建设方案53三、 建筑工程建设指标54建筑工程投资一览表54第七章 SWOT分析56一、 优势分析(S)56二、 劣势分析(W)57三、 机会分
3、析(O)58四、 威胁分析(T)58第八章 法人治理62一、 股东权利及义务62二、 董事64三、 高级管理人员68四、 监事70第九章 人力资源配置分析72一、 人力资源配置72劳动定员一览表72二、 员工技能培训72第十章 进度规划方案75一、 项目进度安排75项目实施进度计划一览表75二、 项目实施保障措施76第十一章 工艺技术分析77一、 企业技术研发分析77二、 项目技术工艺分析79三、 质量管理81四、 设备选型方案82主要设备购置一览表82第十二章 原材料及成品管理84一、 项目建设期原辅材料供应情况84二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理84第十三章 投资估算86一、 编制说
4、明86二、 建设投资86建筑工程投资一览表87主要设备购置一览表88建设投资估算表89三、 建设期利息90建设期利息估算表90固定资产投资估算表91四、 流动资金92流动资金估算表93五、 项目总投资94总投资及构成一览表94六、 资金筹措与投资计划95项目投资计划与资金筹措一览表95第十四章 经济效益97一、 基本假设及基础参数选取97二、 经济评价财务测算97营业收入、税金及附加和增值税估算表97综合总成本费用估算表99利润及利润分配表101三、 项目盈利能力分析101项目投资现金流量表103四、 财务生存能力分析104五、 偿债能力分析105借款还本付息计划表106六、 经济评价结论10
5、6第十五章 招标、投标108一、 项目招标依据108二、 项目招标范围108三、 招标要求109四、 招标组织方式111五、 招标信息发布111第十六章 总结分析113第十七章 附表附录115主要经济指标一览表115建设投资估算表116建设期利息估算表117固定资产投资估算表118流动资金估算表119总投资及构成一览表120项目投资计划与资金筹措一览表121营业收入、税金及附加和增值税估算表122综合总成本费用估算表122利润及利润分配表123项目投资现金流量表124借款还本付息计划表126报告说明电力机器人属于检测技术与机器人技术相融合的新型监测设备,可以实现对变电站、开闭所等场所内的电力设
6、备进行带电监测。20世纪80年代,日本三菱公司和东京电力公司开始联合开发500kV变电站巡检机器人,该机器人基于路面轨道行驶,使用红外热像仪和图像采集设备,配置辅助灯光和云台,自动获取变电站内实时信息。中国国内最早于1999年由国网山东省电力公司电力科学研究院及下属的山东鲁能智能技术有限公司开始变电站巡检机器人研究;2002年,国家电网公司电力机器人技术实验室成立,主要开展电力机器人领域的技术研究,并于2004年研制成功第一台功能样机。随着智能电网建设的提出,积极利用机器人等现代技术手段发展智能作业、提升电力行业的作业效率、提升供电可靠性、降低成本,成为了智能电网建设的重要组成部分。国内越来越
7、多的高等院校、科研机构开始参与电力机器人的技术研究与开发,并积极与电力设备企业合作,加速了电力机器人的实践应用。根据谨慎财务估算,项目总投资22610.57万元,其中:建设投资17422.10万元,占项目总投资的77.05%;建设期利息510.88万元,占项目总投资的2.26%;流动资金4677.59万元,占项目总投资的20.69%。项目正常运营每年营业收入40600.00万元,综合总成本费用34353.95万元,净利润4558.28万元,财务内部收益率13.44%,财务净现值3081.55万元,全部投资回收期6.96年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。项目建
8、设符合国家产业政策,具有前瞻性;项目产品技术及工艺成熟,达到大批量生产的条件,且项目产品性能优越,是推广型产品;项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案;项目设施对环境的影响经评价分析是可行的;根据项目财务评价分析,经济效益好,在财务方面是充分可行的。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 项目概况一、 项目名称及项目单位项目名称:聊城智能巡检机器人项目项目单位:xx集团有限公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xx,占地面积约58.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯
9、等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。三、 可行性研究范围本报告对项目建设的背景及概况、市场需求预测和建设的必要性、建设条件、工程技术方案、项目的组织管理和劳动定员、项目实施计划、环境保护与消防安全、项目招投标方案、投资估算与资金筹措、效益评价等方面进行综合研究和分析,为有关部门对工程项目决策和建设提供可靠和准确的依据。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、中国制造2025;2、“十三五”国家战略性新兴产业发展规划;3、工业绿色发展规划(2016-2020年);4、促进中小企业发展规划(20162020年);5、中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要;
10、6、关于实现产业经济高质量发展的相关政策;7、项目建设单位提供的相关技术参数;8、相关产业调研、市场分析等公开信息。(二)技术原则1、立足于本地区产业发展的客观条件,以集约化、产业化、科技化为手段,组织生产建设,提高企业经济效益和社会效益,实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。五、 建设背景、规模(一)项目背景智能巡检机器人是最近几年才发展起来的一门新兴产业,发展历程较短,但速度较快,特别是在电力系统推进变电站无人值守的进程中,巡检机器人得到了规模化应用,并在应用过程中技术不断得到加强和提升。从长远来看,智能巡检机器人作为电力特种服务机器人的一种,将赋予更多的内涵
11、,承担更多的任务。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积38667.00(折合约58.00亩),预计场区规划总建筑面积74520.71。其中:生产工程49673.17,仓储工程13501.90,行政办公及生活服务设施7318.08,公共工程4027.56。项目建成后,形成年产xxx台智能巡检机器人的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xx集团有限公司将项目工程的建设周期确定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响本项目符合产业政策、符合规划要求、选址合理;项目建设具有较明显的社会、经济综合
12、效益;项目实施后能满足区域环境质量与环境功能的要求,但项目的建设不可避免地对环境产生一定的负面影响,只要建设单位严格遵守环境保护“三同时”管理制度,切实落实各项环境保护措施,加强环境管理,认真对待和解决环境保护问题,对污染物做到达标排放。从环保角度上讲,项目的建设是可行的。八、 建设投资估算(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资22610.57万元,其中:建设投资17422.10万元,占项目总投资的77.05%;建设期利息510.88万元,占项目总投资的2.26%;流动资金4677.59万元,占项目总投资的20.69%。(二)建设
13、投资构成本期项目建设投资17422.10万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用15069.07万元,工程建设其他费用1901.32万元,预备费451.71万元。九、 项目主要技术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入40600.00万元,综合总成本费用34353.95万元,纳税总额3090.60万元,净利润4558.28万元,财务内部收益率13.44%,财务净现值3081.55万元,全部投资回收期6.96年。(二)主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积38667.00约58.00亩1.1总建筑面积74520.711
14、.2基底面积23973.541.3投资强度万元/亩294.292总投资万元22610.572.1建设投资万元17422.102.1.1工程费用万元15069.072.1.2其他费用万元1901.322.1.3预备费万元451.712.2建设期利息万元510.882.3流动资金万元4677.593资金筹措万元22610.573.1自筹资金万元12184.423.2银行贷款万元10426.154营业收入万元40600.00正常运营年份5总成本费用万元34353.956利润总额万元6077.717净利润万元4558.288所得税万元1519.439增值税万元1402.8310税金及附加万元168.3
15、411纳税总额万元3090.6012工业增加值万元11042.4913盈亏平衡点万元17108.28产值14回收期年6.9615内部收益率13.44%所得税后16财务净现值万元3081.55所得税后十、 主要结论及建议经初步分析评价,项目不仅有显著的经济效益,而且其社会救益、生态效益非常显著,项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定,构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好,项目的实施不但是可行而且是十分必要的。第二章 建设单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xx集团有限公司2、法定代表人:潘xx3、注册资本:910万元4、统
16、一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2015-11-267、营业期限:2015-11-26至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事智能巡检机器人相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介公司按照“布局合理、产业协同、资源节约、生态环保”的原则,加强规划引导,推动智慧集群建设,带动形成一批产业集聚度高、创新能力强、信息化基础好、引导带动作用大的重点产业集群。加强产业集群对外合作交流,发挥产业
17、集群在对外产能合作中的载体作用。通过建立企业跨区域交流合作机制,承担社会责任,营造和谐发展环境。经过多年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。三、 公司竞争优势(一)公司具有技术研发优势,创新能力突出公司在研发方面投入较高,持续进行研究开发与技术成果转化,形成企业核心的自主知识产权。公司产品在行业中的始终保持良好的技术与质量优势。此外,公司目前主要生产线为使用自有技术开发而成。(二)公司拥
18、有技术研发、产品应用与市场开拓并进的核心团队公司的核心团队由多名具备行业多年研发、经营管理与市场经验的资深人士组成,与公司利益捆绑一致。公司稳定的核心团队促使公司形成了高效务实、团结协作的企业文化和稳定的干部队伍,为公司保持持续技术创新和不断扩张提供了必要的人力资源保障。(三)公司具有优质的行业头部客户群体公司凭借出色的技术创新、产品质量和服务,树立了良好的品牌形象,获得了较高的客户认可度。公司通过与优质客户保持稳定的合作关系,对于行业的核心需求、产品变化趋势、最新技术要求的理解更为深刻,有利于研发生产更符合市场需求产品,提高公司的核心竞争力。(四)公司在行业中占据较为有利的竞争地位公司经过多
19、年深耕,已在技术、品牌、运营效率等多方面形成竞争优势;同时随着行业的深度整合,行业集中度提升,下游客户为保障其自身原材料供应的安全与稳定,在现有竞争格局下对于公司产品的需求亦不断提升。公司较为有利的竞争地位是长期可持续发展的有力支撑。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额9010.877208.706758.15负债总额4712.163769.733534.12股东权益合计4298.713438.973224.03公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入20027.2416021.7915020
20、.43营业利润3680.362944.292760.27利润总额3311.722649.382483.79净利润2483.791937.361788.33归属于母公司所有者的净利润2483.791937.361788.33五、 核心人员介绍1、潘xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。2、雷xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。3、汪xx,中国国籍,无永久境外居留权
21、,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。4、王xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。5、唐xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。20
22、02年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。6、宋xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。7、林xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。8、沈xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月
23、至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。六、 经营宗旨加强经济合作和技术交流,采用先进适用的科学技术和科学经营管理方法,提高产品质量,发展新产品,并在质量、价格等方面具有国际市场上的竞争能力,提高经济效益,使投资者获得满意的利益。七、 公司发展规划根据公司的发展规划,未来几年内公司的资产规模、业务规模、人员规模、资金运用规模都将有较大幅度的增长。随着业务和规模的快速发展,公司的管理水平将面临较大的考验,尤其在公司迅速扩大经营规模后,公司的组织结构和管理体系将进一步复杂化,在战略规划、组织设计、资
24、源配置、营销策略、资金管理和内部控制等问题上都将面对新的挑战。另外,公司未来的迅速扩张将对高级管理人才、营销人才、服务人才的引进和培养提出更高要求,公司需进一步提高管理应对能力,才能保持持续发展,实现业务发展目标。公司将采取多元化的融资方式,来满足各项发展规划的资金需求。在未来融资方面,公司将根据资金、市场的具体情况,择时通过银行贷款、配股、增发和发行可转换债券等方式合理安排制定融资方案,进一步优化资本结构,筹集推动公司发展所需资金。公司将加快对各方面优秀人才的引进和培养,同时加大对人才的资金投入并建立有效的激励机制,确保公司发展规划和目标的实现。一方面,公司将继续加强员工培训,加快培育一批素
25、质高、业务强的营销人才、服务人才、管理人才;对营销人员进行沟通与营销技巧方面的培训,对管理人员进行现代企业管理方法的教育。另一方面,不断引进外部人才。对于行业管理经验杰出的高端人才,要加大引进力度,保持核心人才的竞争力。其三,逐步建立、完善包括直接物质奖励、职业生涯规划、长期股权激励等多层次的激励机制,充分调动员工的积极性、创造性,提升员工对企业的忠诚度。公司将严格按照公司法等法律法规对公司的要求规范运作,持续完善公司的法人治理结构,建立适应现代企业制度要求的决策和用人机制,充分发挥董事会在重大决策、选择经理人员等方面的作用。公司将进一步完善内部决策程序和内部控制制度,强化各项决策的科学性和透
26、明度,保证财务运作合理、合法、有效。公司将根据客观条件和自身业务的变化,及时调整组织结构和促进公司的机制创新。第三章 项目背景分析一、 行业发展的有利和不利因素1、有利因素(1)国民经济和社会对电力安全的要求日益提高电力安全与国民经济和人民生活息息相关,大面积停电等重大电力事故将对国民经济造成巨大损失,并且影响社会稳定。因此,国家对电力运行安全问题给予了高度重视,并以立法形式进行保障:在中华人民共和国电力法中规定,“因电力运行事故给用户或者第三人造成损害的,电力企业应当依法承担赔偿责任”。国家层面的高度重视以及法律层面的强制规定,促使电力企业不断加大电力设备监测和维护方面的投入,客观上推动了本
27、行业的市场需求,成为本行业发展的长期利好。(2)智能电网建设带来广阔市场空间智能电网作为世界范围内的发展趋势,并且基于国情的需要,2009年,自国家电网首次提出智能电网概念后,政府部门先后出台了一系列产业政策对其给予支持。目前,我国电网的智能化程度不高,在产业政策的支持及推动下,未来相当长时间内智能电网都将成为我国电网建设的重点。因此,加大电力设备监测投入,维护电力设备安全稳定运行,提升电力输配效率,是智能电网的重要组成部分,具有广阔的发展空间。(3)国家产业政策支持鼓励机器人行业发展我国政府高度重视特种机器人技术研究与开发,近年来国家相关部门不断加大对机器人产业的扶持力度。国家中长期科学和技
28、术发展规划纲要(2006-2020年)明确将智能服务机器人技术作为重要发展方向之一,要求以服务机器人和危险作业机器人应用需求为重点,研究设计方法、制造工艺、智能控制和应用系统集成等共性基础技术;机器人产业发展规划(2016-2020)中指出针对智能制造和工业转型升级对工业机器人的需求和智慧生活、现代服务和特殊作业对服务机器人的需求,重点突破制约我国机器人发展的共性关键技术;促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)指出要推动巡检、导览等公共服务机器人以及消防救援机器人等的创新应用。在上述产业政策的推动下,电力机器人行业将保持持续健康发展。(4)技术创新与进步推动行业发展伴随
29、智能控制技术、传感器技术、人机接口技术、数据挖掘技术以及人工智能技术等学科知识和技术的积累和应用,工业自动化与各种新技术的结合愈加紧密,产生出多种新的功能与应用。与此同时,科技进步带来相关产品市场价格不断降低,使应用自动化设备的企业各种成本不断下降,更进一步加快了工业自动化的市场普及率,以及工业机器人的升级换代节奏。受益于不断延伸和扩展的新技术应用,工业自动化行业将长期处于高速发展阶段,科技进步将促进状态监测设备、自动化控制设备和智能巡检机器人的应用进一步深化。2、不利因素(1)产业基础相对薄弱随着机器人技术的不断提升和产业分工的细化,行业上下游配套厂家众多,对于非核心类部件的生产、加工能力较
30、为完善,然而高端核心部件仍对国外存在较高的依赖度。此外,本行业更多的注重应用技术的开发,对于底层基础技术投入相对较小,长远来看也限制了行业的发展深度及高度。本行业是技术密集型和资金密集型行业,但受起步晚和资金实力的限制,行业内企业规模普遍偏小,融资困难,这限制了企业在人才培育和研发能力等方面的投入,一定程度上阻碍本行业的创新能力。(2)高端技术人才相对缺乏智能巡检机器人属于多学科混合、技术密集型产品,本行业的技术人员既需要精通电力系统分析、现代信息技术、电子技术、计算机技术、通信技术和电力自动化控制技术等,又需要具备丰富的行业运行管理经验,对技术人才综合能力要求较高。但实际情况中此类高素质的复
31、合型人才较为缺乏,一定程度上制约了本行业的发展。此外,电力检测设备公司需要为客户提供长期持续且专业的售后服务,该部分人员同样需要掌握相关技术,而该类高素质复合型人才同样较为缺乏。因此技术人才和营销人才的缺乏从一定程度上可能制约该行业的发展。二、 行业主要发展趋势(1)电力行业发展趋势智能电网是电力行业发展的必然趋势2009年5月,国家电网公司首先在“2009特高压输电技术国际会议”上首次提出“坚强智能电网”概念。智能电网的概念涵盖了提高电网科技含量、提高能源综合利用效率、提高电网供电可靠性、促进资源优化配置等内容,是我国电网建设的必然趋势。近年来,随着通信技术、计算机技术、传感测量技术、控制技
32、术等先进技术在电网中得到广泛应用,并和原有的电网设施高度融合与集成,电网的智能化水平有了很大提升。电力设备朝安全性、智能化、科技化方向发展随着我国电网结构日趋复杂,电力运行对电力设备可靠性、智能化、综合性的需求越来越大。智能电网能够提升电力设备的智能化水平、提升电网安全防御能力,构建全生命周期管理体系,有效提高电力供电可靠性。随着电力科技创新在智能电网中不断取得重大突破以及机器人技术在电力行业的应用,未来我国电力系统将在输电、变电、配电等环节全面实施智能化改造行动。智能电网标准化体系日趋完善智能电网的建设发展使电网的形态和功能定位发生改变,现有的电网技术标准将难以满足发展要求,我国需要尽快建立
33、与智能电网相适应的标准体系,为智能电网建设提供统一的技术依据。国家电网公司于2010年6月发布了智能电网技术标准体系规划,提出综合与规划、智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电、智能调度、通信信息8个专业分支、26个技术领域、92个标准系列的智能电网技术标准体系。建立统一的规则和标准体系是我国智能电网建设的关键环节,也是电网正常运行的基本保证,未来智能电网标准化体系将更加完善,保障智能电网建设的快速推进。(2)电力机器人发展趋势电网智能化改造稳步推进,电力机器人市场广阔国家电网智能化规划总报告(修订稿)提出“坚强智能电网”指实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网,智
34、能化改造包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节。其中输变电环节方面,将全面建成覆盖全网范围的总部和各网省公司的输变电设备状态监测系统;配网方面,将分阶段在重点城市和部分条件成熟市县的核心区域开展配电自动化建设,同步推广配网调控一体化智能技术支持系统。电力机器人作为电网智能化改造的重要实现手段,自2013年至今始终是国家电网主要集中采购的监测设备之一。电力机器人目前仍主要作为变电环节的状态监测设备,未来将拓展至配电、发电、输电等环节,将为实现高度一体化融合的“坚强智能电网”提供有力支持。随着智能化改造的持续推进及其他应用场景的拓展,电力机器人市场空间广阔。机器人应用逐渐成熟,平
35、台化趋势明显随着电力机器人在变电环节的应用逐渐成熟,国网积累了大量巡检数据使得电力机器人的改进升级将更加适应变电站环境,而其对机器人的平台化也提出了要求。在硬件平台化方面,机器人本体通过搭载实现状态监测的传感器在特定工作环境下自主运行,机器人的硬件结构、传感器、防护等级、设计规范等要求趋于统一,机器人感知系统对所有仪表和设备状态的识别将更加精确;在软件平台化方面,电力机器人的核心功能包括环境感知、视觉识别、红外测温、音频检测等,上述核心功能的量化目标、接口规范、数据标准不断明确,软件开发逐渐趋于标准化,以更快地实现核心功能。为尽快实现电力机器人的平台化,国家电网公司已经制定了部分规范文件;申昊
36、科技作为第一起草单位牵头制订我国变电站智能巡检机器人行业标准,并且将作为主要起草人之一制定室内挂轨机器人行业标准。技术优化提升,有助实现高度智能化人工智能技术的大规模突破对电力机器人的核心功能、识别精度、定位导航数据分析等有很大提升,使得电力机器人的高度智能化有了实现的可能性。机器人即时定位与地图构建是机器人实现数据采集、运维检测的基础,人工智能技术的发展能够支持电力系统真正实现“无人值守”;图像、视频、语音识别技术的不断发展,推动了电力机器人在图像处理、音频采集及判断等方面的提升,有助于实现电力机器人表计动态捕捉识别。另一方面,电力机器人采集的数据包括环境数据(如温度、湿度、声音等)、安全数
37、据(道路障碍物、火源等)、设备状态数据(图像、局放、紫外等)。电力机器人的每一次巡检都收集了大量数据,大数据分析技术使得综合运用不同类型的数据成为了可能,能够实现及时预警,并且能够合理预判可能发生的问题。应用场景不断丰富,差异化日趋明显电力机器人改变了电力系统的传统运维方式,目前主要应用于变电站、配电站等较为简单的环境,少量应用于输电架空线、地下电力隧道等场景。随着技术应用的不断成熟,电力机器人将在电力系统中承担更加重要的角色。比如核电站巡检机器人,核电站反应堆存在大量的放射性物质,机器人的应用可以替代工作人员从事高放射性环境下的工作,比如燃料池水下检修、水下异物清理、堆芯重要设备应急修复等,
38、该类机器人需要具有较高的耐辐射能力;水电站管廊机器人,水电站管道具有潮湿、坡度高等特殊环境,机器人需要克服相应困难以完成巡检任务;电力铁塔攀爬机器人能够用于检测高压电力铁塔及其附件损伤、缺陷情况,也可实现对支撑绝缘瓷瓶绝缘子串的清扫功能。电力机器人需要具备特殊功能以适应不同的场景,机器人之间的差异化也将更加明显,未来行业的经营模式将更趋向于提供基于电力机器人的解决方案以满足差异化需求。三、 行业技术特点1、智能巡检机器人的技术水平与技术特点智能巡检机器人是最近几年才发展起来的一门新兴产业,发展历程较短,但速度较快,特别是在电力系统推进变电站无人值守的进程中,巡检机器人得到了规模化应用,并在应用
39、过程中技术不断得到加强和提升。从长远来看,智能巡检机器人作为电力特种服务机器人的一种,将赋予更多的内涵,承担更多的任务。(1)智能巡检机器人技术水平智能巡检机器人是以智能巡检技术为核心,整合机器人本体技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术以及导航及行为规划技术等于一体的复杂系统,其技术水平具体分析如下:机器人技术水平机器人技术是机械、电子、软件及人工智能等多学科技术的综合运用,主要涵盖机器人共性技术(机械设计、驱动器、控制器、执行器、运动控制、自主定位与导航、图像识别、深度学习、云计算与边缘计算、人工智能)和创新技术。从国内外当前机器人产业情况来看,国内机器人本体技术水平总体偏低,掌握
40、核心技术不多,大部分关键零部件需要依赖国外进口,特别是控制器、伺服电机和减速机三大核心部件发展水平仍然较低,成为制约中国机器人产业的主要瓶颈。因此对于电力智能巡检机器人行业来说,机器人本体技术将是未来行业发展的重点方向之一。电力设备非接触检测技术水平非接触式检测是电力设备巡检的一项重要技术手段,智能巡检机器人使用的非接触检测技术主要包括红外热成像测温技术、可见光图像识别技术和噪音检测技术。红外热成像传感技术经过多年的发展,已逐步从军用领域拓展至工业和民用领域。就智能巡检机器人行业而言,目前的红外传感技术已基本满足现场应用需求,但为了进一步提升检测质量和精准度,需采集更高分辨率的红外图像,故进一
41、步提高红外热成像精度将是该技术未来发展的一个重要方向。可见光图像检测技术作为计算机视觉技术的一项重要内容,近年来随着计算机和信息技术的快速发展获得了突飞猛进的进步,特别是最近深度学习和人工智能等先进技术的发展,为图像检测技术的发展提供了向上飞跃的助推器。随着图像识别技术逐步向高级阶段发展,将促进智能巡检机器人进入更加智能的阶段。噪音检测技术包括两种形式,根据机器学习方法,一种是提取背景声源特征,另一种是通过声音连续谱分析识别故障。多传感器融合技术水平智能巡检机器人作为一种多传感器的复杂系统,传统的单一传感器检测技术已不能满足其发展的要求,从机器人安全性和可靠性角度来看,采用多传感器信息融合技术
42、将是一种必然趋势。目前,多传感信息融合技术主要是针对特定应用领域的问题来开展研究,尚未建立一套统一有效的信息融合基本理论和广义融合模型算法;另一方面,人工智能可使系统本身具有较好的柔性和可理解性,同时还具备处理复杂问题的能力,因此在未来的信息融合技术中利用人工智能的各种方法,构建多传感器信息融合将是未来的研究热点趋势之一。导航及路径规划技术水平智能巡检机器人作为一个重要的移动平台载体,其自主行驶能力是其实用化的关键。目前随着各种导航传感器及其定位技术(如GPS,北斗,激光雷达和视觉导航等)的广泛应用和快速发展,定位导航与路径规划技术已经迈入了实用化的阶段。智能巡检机器人的应用环境具有复杂性、易
43、变性和不可预知性等特点,现有主流的定位导航与路径规划技术能满足基本固定不变的环境中应用,但环境变化较大的情况下,单一导航与路径规划仍需要融合多种传感器的信息来共同实现。近年来,随着汽车无人驾驶技术的异军突起,相关先进技术在行业内的开发应用将会逐步解决该类问题。(2)智能巡检机器人技术特点随着智能电网的建设,电力设备向高可靠性和高智能化方向发展,智能巡检机器人技术亦呈现如下特点:系统集成模块化智能巡检机器人作为一个复杂系统,系统内集成了包括结构、电气、传感器、控制器和软件等各个技术单元,这就要求各个组成单元和应用单元采用模块化设计,最终实现模块化系统集成。巡检智能化智能巡检机器人作为替代人工巡检
44、的一种重要手段,其智能化、可靠性水平直接决定了产品的实用性。机器人除了需按照人工预先设定的巡检任务进行例行巡检工作外,还需加强在异常情况下的应急处理能力。检测手段多样化目前应用的智能巡检机器人主要搭载可见光摄像仪、红外热像仪和声音检测器等几类常规检测仪器,随着未来检测范围要求的不断提高,机器人平台可灵活搭载局放检测仪、紫外检测仪等检测设备进行多样化的检测、监测。远程管控集群化智能巡检机器人作为变电站无人值守的一个重要技术手段,远程管控将成为运维人员的日常操作模式。通过互联网和物联网技术手段将各个变电站的多台机器人进行集群控制将是未来的一种发展趋势。数据分析智能化智能巡检机器人所采集的红外图像和
45、可见光图像等数据量庞大,且持续累积沉淀,需要采用先进的数据分析技术,对采集和积累的数据进行分析和深度挖掘,同时依托于大数据分析结果,构建或引入专家诊断系统,对电力设备健康状态和故障情况做出及时的评价和预警、控制,形成智能化的运维平台。2、智能电力监测及控制设备技术水平与技术特点(1)智能电力监测及控制设备技术水平输变电在线监测技术主要是指通过安装在电力系统设备上的智能网络数据采集系统,实现对电力设备的实际运行状况进行实时记录,同时根据其运行状态对其进行诊断的一种检测系统技术。输变电在线监测技术是一门跨学科的综合性技术,其技术水平主要体现在传感器技术水平、抗电磁干扰技术水平、故障诊断技术水平和系
46、统集成与一体化管理水平等方面,具体分析如下:传感器技术水平传感器技术是现代科学的前沿技术,是新技术革命和信息社会的重要技术基础;传感器在工业部门的应用普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化、数字化、网络化的重要标志。在我国输变电在线监测领域,部分传感器已逐步摆脱依赖国外进口的阶段,比如电流电压传感器、光学传感器等已经能够完全自主研制生产;但在某些高精度、高采样频率和高可靠性等要求很高的场合,仍需要引进国外进口产品。因此作为输变电在线监测系统的重要前端采集设备,国内传感器技术目前还处于起步阶段,未来随着输变电在线监测设备的逐步普及和应用推广,传感器技术将迎来快速发展和提升阶段。抗电磁干扰技术水平输变电在线监测产品主要应用于高电压、高电场和高辐射的场合,因此产品的抗电磁干扰能力是