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1、泓域咨询/十堰服务机器人项目可行性研究报告十堰服务机器人项目可行性研究报告xxx投资管理公司报告说明近年来,两大电网公司大力推广智能巡检机器人在电力系统中的应用。国家电网公司在2010年出台的国家电网公司“十二五”智能化规划中提出,“十二五”期间将改进变电站运行管理方式,从传统有人值班逐步向集中监控、无人值班方式转变;2015年,国家电网公司在中国电力科学研究院建立智能机器人入网检测试验室,并制定出阶段性发展目标:“2018年,开展小型化、工具化机器人应用试点,建成变电站智能机器人巡检信息管理平台;2020年,全面推广小型化、工具化机器人,在公司系统变电运维班组内进行全面配置”。根据谨慎财务估
2、算,项目总投资22305.35万元,其中:建设投资16770.15万元,占项目总投资的75.18%;建设期利息452.84万元,占项目总投资的2.03%;流动资金5082.36万元,占项目总投资的22.79%。项目正常运营每年营业收入43100.00万元,综合总成本费用35761.49万元,净利润5361.17万元,财务内部收益率17.11%,财务净现值3330.21万元,全部投资回收期6.46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。该项目工艺技术方案先进合理,原材料国内市场供应充足,生产规模适宜,产品质量可靠,产品价格具有较强的竞争能力。该项目经济效益、社会效益
3、显著,抗风险能力强,盈利能力强。综上所述,本项目是可行的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 项目概述10一、 项目名称及项目单位10二、 项目建设地点10三、 可行性研究范围10四、 编制依据和技术原则11五、 建设背景、规模12六、 项目建设进度13七、 环境影响13八、 建设投资估算13九、 项目主要技术经济指标14主要经济指标一览表14十、 主要结论及建议16第二章 项目建设背景、必要性17一、 行业特有的经营模式及行业特征17二、 行业市场规模
4、及预测20三、 特种机器人行业发展概况21四、 城市发展路径25五、 项目实施的必要性27第三章 行业发展分析28一、 行业技术特点28二、 进入本行业的主要障碍36第四章 公司基本情况39一、 公司基本信息39二、 公司简介39三、 公司竞争优势40四、 公司主要财务数据42公司合并资产负债表主要数据42公司合并利润表主要数据42五、 核心人员介绍43六、 经营宗旨44七、 公司发展规划44第五章 建筑工程可行性分析50一、 项目工程设计总体要求50二、 建设方案50三、 建筑工程建设指标51建筑工程投资一览表52第六章 建设内容与产品方案54一、 建设规模及主要建设内容54二、 产品规划方
5、案及生产纲领54产品规划方案一览表55第七章 选址方案分析57一、 项目选址原则57二、 建设区基本情况57三、 城市发展路径63四、 做优做强主导产业,推动产业体系优化升级65五、 项目选址综合评价67第八章 SWOT分析68一、 优势分析(S)68二、 劣势分析(W)70三、 机会分析(O)70四、 威胁分析(T)71第九章 法人治理结构77一、 股东权利及义务77二、 董事79三、 高级管理人员84四、 监事86第十章 运营模式分析88一、 公司经营宗旨88二、 公司的目标、主要职责88三、 各部门职责及权限89四、 财务会计制度92第十一章 原辅材料及成品分析96一、 项目建设期原辅材
6、料供应情况96二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理96第十二章 人力资源分析98一、 人力资源配置98劳动定员一览表98二、 员工技能培训98第十三章 工艺技术分析100一、 企业技术研发分析100二、 项目技术工艺分析102三、 质量管理104四、 设备选型方案105主要设备购置一览表105第十四章 节能可行性分析107一、 项目节能概述107二、 能源消费种类和数量分析108能耗分析一览表109三、 项目节能措施109四、 节能综合评价111第十五章 项目投资分析112一、 编制说明112二、 建设投资112建筑工程投资一览表113主要设备购置一览表114建设投资估算表115三、 建设期
7、利息116建设期利息估算表116固定资产投资估算表117四、 流动资金118流动资金估算表119五、 项目总投资120总投资及构成一览表120六、 资金筹措与投资计划121项目投资计划与资金筹措一览表121第十六章 项目经济效益评价123一、 基本假设及基础参数选取123二、 经济评价财务测算123营业收入、税金及附加和增值税估算表123综合总成本费用估算表125利润及利润分配表127三、 项目盈利能力分析128项目投资现金流量表129四、 财务生存能力分析131五、 偿债能力分析131借款还本付息计划表132六、 经济评价结论133第十七章 项目风险防范分析134一、 项目风险分析134二、
8、 项目风险对策136第十八章 总结138第十九章 附表139主要经济指标一览表139建设投资估算表140建设期利息估算表141固定资产投资估算表142流动资金估算表143总投资及构成一览表144项目投资计划与资金筹措一览表145营业收入、税金及附加和增值税估算表146综合总成本费用估算表146固定资产折旧费估算表147无形资产和其他资产摊销估算表148利润及利润分配表149项目投资现金流量表150借款还本付息计划表151建筑工程投资一览表152项目实施进度计划一览表153主要设备购置一览表154能耗分析一览表154第一章 项目概述一、 项目名称及项目单位项目名称:十堰服务机器人项目项目单位:x
9、xx投资管理公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx(以最终选址方案为准),占地面积约52.00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、 可行性研究范围根据项目的特点,报告的研究范围主要包括:1、项目单位及项目概况;2、产业规划及产业政策;3、资源综合利用条件;4、建设用地与厂址方案;5、环境和生态影响分析;6、投资方案分析;7、经济效益和社会效益分析。通过对以上内容的研究,力求提供较准确的资料和数据,对该项目是否可行做出客观、科学的结论,作为投资决策的依据。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、国家建设方针,政策
10、和长远规划;2、项目建议书或项目建设单位规划方案;3、可靠的自然,地理,气候,社会,经济等基础资料;4、其他必要资料。(二)技术原则1、政策符合性原则:报告的内容应符合国家产业政策、技术政策和行业规划。2、循环经济原则:树立和落实科学发展观、构建节约型社会。以当地的资源优势为基础,通过对本项目的工艺技术方案、产品方案、建设规模进行合理规划,提高资源利用率,减少生产过程的资源和能源消耗延长生产技术链,减少生产过程的污染排放,走出一条有市场、科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、资源优势得到充分发挥的新型工业化路子,实现可持续发展。3、工艺先进性原则:按照“工艺先进、技术成熟、装置可靠、
11、经济运行合理”的原则,积极应用当今的各项先进工艺技术、环境技术和安全技术,能耗低、三废排放少、产品质量好、经济效益明显。4、提高劳动生产率原则:近一步提高信息化水平,切实达到提高产品的质量、降低成本、减轻工人劳动强度、降低工厂定员、保证安全生产、提高劳动生产率的目的。5、产品差异化原则:认真分析市场需求、了解市场的区域性差别、针对产品的差异化要求、区异化的特点,来设计不同品种、不同的规格、不同质量的产品以满足不同用户的不同要求,以此来扩大市场占有率,寻求经济效益最大化,提高企业在国内外的知名度。五、 建设背景、规模(一)项目背景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
12、”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。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积34667.00(折合约52.00亩),预计场区规划总建筑面积57345.71。其中:生产工程40895.69,仓储工程4862.98,行政办公及生活服务设施5579.94,公共工程6007.10。项目建成后,形成年产xxx台服务机器人的生产能
13、力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xxx投资管理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、 环境影响拟建项目的建设满足国家产业政策的要求,项目选址合理。项目建成所有污染物达标排放后,周围环境质量基本能够维持现状。经落实污染防治措施后,“三废”产生量较少,对周围环境的影响较小。因此,本项目从环保的角度看,该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22305.35万元,其中:建设投资1
14、6770.15万元,占项目总投资的75.18%;建设期利息452.84万元,占项目总投资的2.03%;流动资金5082.36万元,占项目总投资的22.79%。(二)建设投资构成本期项目建设投资16770.15万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用14082.81万元,工程建设其他费用2268.30万元,预备费419.04万元。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43100.00万元,综合总成本费用35761.49万元,纳税总额3563.09万元,净利润5361.17万元,财务内部收益率17.11%,财务净现值3330.21万
15、元,全部投资回收期6.46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34667.00约52.00亩1.1总建筑面积57345.711.2基底面积19760.191.3投资强度万元/亩301.322总投资万元22305.352.1建设投资万元16770.152.1.1工程费用万元14082.812.1.2其他费用万元2268.302.1.3预备费万元419.042.2建设期利息万元452.842.3流动资金万元5082.363资金筹措万元22305.353.1自筹资金万元13063.843.2银行贷款万元9241.514营业收入万元43100.00正常运营年份
16、5总成本费用万元35761.496利润总额万元7148.237净利润万元5361.178所得税万元1787.069增值税万元1585.7510税金及附加万元190.2811纳税总额万元3563.0912工业增加值万元12183.7013盈亏平衡点万元18030.31产值14回收期年6.4615内部收益率17.11%所得税后16财务净现值万元3330.21所得税后十、 主要结论及建议项目产品应用领域广泛,市场发展空间大。本项目的建立投资合理,回收快,市场销售好,无环境污染,经济效益和社会效益良好,这也奠定了公司可持续发展的基础。第二章 项目建设背景、必要性一、 行业特有的经营模式及行业特征1、行
17、业特有的经营模式(1)国家电网公司及其下属企业的采购模式市场需求主要来源于两大电网公司及其下属企业。电网公司按照政府及其公司采购的相关管理办法,对属于国家依法必须招标的项目以公开招标方式进行采购;对于其他产品及服务,各级电网公司可根据实际情况,自主选择采用公开招标或非招标的方式进行采购。非招标方式主要包括竞争性谈判、单一来源采购、询价采购以及零星采购。招标和非招标采购活动可由电网公司自行组织实施,也可由电网公司委托招标代理机构组织实施。本行业企业主要是通过参与两大电网及其下属公司的招投标或竞争性谈判来获取订单。在招投标方式下,从招投标主体的层级来看,一般情况下,根据采购的内容和合同金额不同,国
18、网总公司、国网省公司以及下属各地市电力公司可自主进行招标。其中,国网总公司一般委托国网物资有限公司,在国家电网电子商务平台以国网总公司名义进行统一招标;国网省公司根据辖区内的设备需求,制定统一的采购计划,由国网省公司物资部委托国网省级招标代理公司,在国家电网电子商务平台以省级单位的名义进行招标;各地市电力公司也可根据实际的需要,进行部分自主招标或自主采购,以作为国网总公司和国网省公司统一招标采购的补充,一般是委托地市级招标公司来完成。在竞争性谈判方式下,电网公司及其下属公司作为采购方公开发布竞争性谈判的采购需求或者向特定的供应商发送邀请谈判报价。供应商在提交应答文件后,由谈判专家小组与各供应商
19、进行若干轮谈判,确定最终的技术要求及报价等条件,确定入围供应商,签订销售合同。近年来,两大电网公司的建设投资规模巨大,电网工程中的电力设备投资金额较大。租赁作为一种成熟的商业模式,正逐步成为我国电网公司取得电力设备的补充手段。我国部分省份的电网公司已开始尝试从国网下属公司租赁其外购或自产的电力相关设备,以缓解因固定资产投资过大而导致的资金压力。(2)本行业企业的一般经营模式本行业企业的市场竞争力主要体现在产品研发、方案设计等方面,因此其运营核心环节体现为产品研发、系统集成和性能检测,对于标准化部件直接向上游供应商采购,对于非标准化的部件则一般通过定制化采购或外协加工、劳务外包等方式解决。电网公
20、司对入网的电力设备一般都有相应的产品技术标准,供应商所提供的电力设备必须满足对应技术标准的要求。然而,由于电网企业资产分布区域广,具体部署环境有所差异,因此电力设备厂商在前述技术标准的前提下,仍需根据具体情况对设备进行部分定制,或者提供定制的解决方案。部分企业由于产品线相对单一,在为客户提供解决方案时,需购置其它厂家生产的产品,进而组合成相应的系统方案。2、行业特征(1)周期性本行业作为智能电网建设的基础,与智能电网的建设保持较强的相关性。就长期而言,智能电网作为国家发展的战略性行业,属于上升周期;就短期而言,由于智能电网建设投入巨大,短期内可能因资金等原因存在一定的波动性。总体而言,随着智能
21、电网建设的逐步推进,本行业仍处于上升通道。(2)区域性智能电网的建设进程依托于传统电网的建设基础。在传统电网建设过程中,全国各地区存在一定的差异,导致智能电网的建设进程也先后不一,其对电力机器人的市场需求存在差异。所以,本行业也呈现出一定的区域性特征。目前,国内智能巡检机器人需求较大的省份主要是江苏、浙江、上海、湖北、天津等经济发达地区。(3)季节性两大电网公司及其下属企业具有严格的计划采购制度,预算约束较强。电力系统企业的电力监测设备采购立项申请一般集中在每年四季度,次年一季度对上一年的立项项目进行审批,合同项目的执行与实施相对集中于下半年。与此相对应,本行业企业营业收入的实现也主要集中在下
22、半年,具有一定的季节性特征。二、 行业市场规模及预测(1)电力行业根据国家电网智能化规划总报告(修订稿),2009年至2020年国家电网计划总投资3.45万亿元,其中智能化投资3,841亿元,占电网总投资的11.13%。国家电网将“坚强智能电网”的建设计划划分为三个阶段,其中2016年至2020年为引领提升阶段,计划总投资1.4万亿元,该阶段重点是基本建成坚强智能电网,输电、变电、配电、用电以及调度环节基本实现全面智能化,电力系统运行效率、电网可靠性和电能质量全面提升。前述所示,第三阶段与第二阶段智能电网总投资额持平,据此推算则第三阶段(2016-2020年)输变电设备状态监测系统及配电自动化
23、与配网调控一体化的总投资额分别为73.70亿元、261.00亿元,年均分别为14.74亿元、52.20亿元,若加上南方电网投资部分,未来市场将更加广阔。(2)智能机器人在电力行业的应用智能机器人在电力行业的应用场景包括变电站、换流站、配电站、发电厂变电场所等。由于地区发展的不均衡,智能电网改造通常存在区域内先行试点、逐步普及,再到不同区域推广、全国推行的过程,智能巡检机器人的应用也不例外。若按2017年变电站数量计算,110kV及以上变电站数量约为35,900座,变电站室外轮式智能巡检机器人需求为36,503台,按照每台5080万的均价计算,市场容量约为180290亿人民币;变电站室内导轨巡检
24、机器人需求为40,645台,按照每台3060万的均价计算,市场容量约为120240亿人民币。加之新建变电站以及其它应用场景需求,未来智能巡检机器人的市场规模将更加广阔。三、 特种机器人行业发展概况(1)服务机器人概述国家机器人标准化总体组编制的中国机器人标准化白皮书(2017)将服务机器人划分为公共服务机器人、个人/家用服务机器人、特种机器人三类。公共服务机器人是指面向公众或商业任务的服务机器人,包括迎宾机器人、餐厅服务机器人、酒店服务机器人等;个人/家用服务机器人是指在家庭以及类似环境中由非专业人士使用的服务机器人,包括家政、教育娱乐、除草机器人等。特种机器人是指应用于专业领域,一般由经过专
25、门培训的人员操作或使用的,辅助和/或替代人执行任务的机器人,包括国防/军事机器人、医疗手术机器人、水下作业机器人、电力机器人等。其中电力机器人主要包括发电领域机器人、输电领域机器人、变电领域机器人、配电领域机器人、用电领域机器人等,申昊科技的智能机器人属于该范畴。服务机器人萌芽于上世纪90年代,随着二十一世纪以来信息技术的快速发展和互联网的快速普及,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能迎来第三次高速发展。依托人工智能技术,服务机器人应用场景和服务模式不断拓展,带动服务机器人市场规模高速增长。(2)特种机器人概述特种机器人具备一定水平的自主智能,深度融合软硬系统,通过综合运用视觉、红外
26、、压力等传感器,能够完成定位、导航、避障、场景感知识别等任务,可以替代人类在复杂、危险的环境中从事劳动。2013年至今,全球特种机器人销售额始终保持两位数增长,2017年特种机器人实现销售额33.4亿美元。根据IFR的预测,至2020年,全球特种机器人市场规模预计达到49.5亿美元。我国特种机器人市场保持较快发展,在应对地震、洪涝灾害和极端天气,以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中,我国对特种机器人有着突出的需求。2017年,我国特种机器人市场规模为5.4亿美元,增速为39.2%,显著高于全球特种机器人市场规模增速。随着我国企业对安全生产意识的进一步提升,将有越来越多的特种机器人替代人在危险场
27、所和危害环境中进行劳动。根据IFR的预测,到2020年,我国特种机器人市场规模将达到10.7亿美元。(3)电力机器人概述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
28、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。近年来,两大电网公司大力推广智能巡检机器人在电力系统中的应用。国家电网公司在2010年出台的国家电网公司“十二五”智能化规划中提出,“十二五”期间将改进变电站运行管理方式,从传统有人值班逐步向集中监控、无人值班方式转变;2015年,国家电网公司在中国电力科学研究院建立智能
29、机器人入网检测试验室,并制定出阶段性发展目标:“2018年,开展小型化、工具化机器人应用试点,建成变电站智能机器人巡检信息管理平台;2020年,全面推广小型化、工具化机器人,在公司系统变电运维班组内进行全面配置”。南方电网公司在2013年底首个变电站智能巡检机器人投入使用后,推广应用工作开始逐步展开;2016年,南方电网公司对“十三五”改革发展重点工作进行了安排部署,其中便包含全面推行“机巡+人巡”巡维模式,指出要推广智能作业、无人机、机器人等先进技术,加快推进设备在线监测、带电检测,开展机器代替人、大数据等技术的研究应用。智能巡检机器人在电力行业的应用场景包括电网相关的变电站、换流站、配电站
30、、发电厂变电场所等。由于地区发展的不均衡,智能电网改造通常存在区域内先行试点、逐步普及,再到不同区域推广、全国推行的过程,智能巡检机器人的应用也不例外。浙江省是国家电网体系内最早试点变电站无人值守的区域,对智能巡检机器人的推广普及走在全国前列,随着智能巡检机器人在浙江省范围内规模化的成功示范应用,其他省份的推广也渐次展开。根据电网公司发展规划,未来我国110kV及以上的变电站将逐步实现智能化和无人值守,加之新建变电站以及其它应用场景的需求,未来智能巡检机器人的整体市场规模可期。四、 城市发展路径(一)市场主体大突破坚持把发展经济着力点放在实体经济上,推进科技创新、现代金融、人力资源等要素向实体
31、经济集聚协同,围绕构建“汉孝随襄十”制造业高质量发展产业带,以数字经济为引领,巩固汽车主业,做大旅游、健康、生态产业,培育战略性新兴产业,做强先进制造业,做精现代服务业,推动产业基础高级化和产业链现代化,加快形成主导产业带动、专业分工明确、产业链不断拉长集群式发展,三次产业深度融合的现代产业体系。(二)县域经济大突破提升县域营商环境,引进汽车整车、旅游、文创、农产品加工等龙头企业,突破性增加市场主体数量,提升市场主体质量及活跃度,打造十堰生态绿色大品牌,带动县域小规模分散化的产业及生态旅游等联动发展,壮大县域块状经济规模,实现县域经济发展的可持续性。强化民营经济在县域发展中的主体地位,支持各县
32、依托资源禀赋发展壮大农产品精深加工、水资源利用及水制品、生物医药等产业。以县城城镇化补短板强弱项为抓手,增强县城功能与品质,提升县城综合服务能力,发挥乡镇承上启下的节点作用,把乡镇建成服务农民的区域中心。发挥十堰中心城市的辐射带动作用,利用东风汽车产业链条长带动作用大的优势,适当在县城布局关联配套产业。加快5G、大数据中心等新型基础设施在公共服务领域应用建设,实现教育、医疗等网络化,带动县域公共服务能力和水平提升。加快构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,转变农业发展方式,推进农业现代化。实施乡村振兴战略,分类推动村庄差异化、特色化发展,推进城乡融合发展试验区和先行区建设,加快特色农业、休
33、闲农业、乡村旅游等业态发展。(三)基础设施大突破加快推进武当山机场飞行区等级提升和航空口岸建设、十西高铁、安康-十堰-南阳高铁、三门峡(洛阳)-十堰-宜昌铁路、十巫高速公路等重大工程,构建以航空港、高铁、高速公路为主体的内外畅通、网络完善、出行方便快捷的现代化综合交通运输体系,全面支撑十堰成为汉江生态经济带、鄂豫陕渝毗邻地区的重要门户和枢纽。以完善防洪排涝减灾体系、优化水资源配置格局、增强水安全保障能力为目标,加快重大水利枢纽和防护工程建设。推动能源生产和消费革命,优化能源设施布局和供应结构,推动水电、太阳能和生物质能等新能源加快发展,实施近零碳排放区示范工程,构筑清洁低碳、安全高效的现代能源
34、保障体系。推进5G、人工智能、物联网等新型基础设施建设,围绕物联感知、网络传输、计算存储等领域,建成服务全市面向全省全国的云计算大数据中心,建设高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施体系。大力发展智慧物流,建设生产服务型国家物流枢纽,建立公共物流信息平台,打造高效快捷的城市商品物流配送中心。五、 项目实施的必要性(一)提升公司核心竞争力项目的投资,引入资金的到位将改善公司的资产负债结构,补充流动资金将提高公司应对短期流动性压力的能力,降低公司财务费用水平,提升公司盈利能力,促进公司的进一步发展。同时资金补充流动资金将为公司未来成为国际领先的产业服务商发展战略提供坚实支持,提高公司核心竞争力
35、。第三章 行业发展分析一、 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
36、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
37、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
38、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
39、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
40、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
41、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
42、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
43、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衡量其性能的重要指标之一。现阶段通过长时间在电力行业开发和应用的经验积累,抗电磁干扰技术的应用相对成熟和稳定,但特高压领域还存在诸多难点问题尚未克服,因此抗电磁干扰技术仍将作为一个重要课题,需进一步提高以满足现场使用的需要。故障诊断技术水平我国电力设备故障诊断技术方面的研究起步较
44、晚,但发展较快,从最初的技术理论逐步发展为以模式识别、智能专家系统为基础的设备故障诊断系统。就当前行业应用状况来看,以单一监测设备为对象的诊断技术相对成熟,比如采用三比值法进行变压器特征气体故障诊断的方法已被多年的实践经验所证明,但基于多个监测设备的综合诊断技术目前还处于起步阶段,这主要是由于相关样本数据不够健全,理论模型不够完善所导致。但随着产品的逐步推广以及大数据分析等前沿技术在行业的不断应用,基于大数据技术的电力设备综合诊断技术将成为未来研究的发展方向,并在实践中不断提高和完善。配电及自动化控制设备主要为一次设备及配套的二次设备,相关产品及技术相对较为成熟,然而国内外仍存在一定的差距。近
45、些年来,通过引进、消化、吸收、再创新,国内本行业企业逐步掌握了核心技术和工艺,在产品小型化、大容量、高可靠性、智能化、环保等方面取得了较为突出的进步,总体技术能力已有一定程度的提高。(2)智能电力监测及控制设备技术特点智能电力监测及控制设备技术的研究涵盖数据采集、处理、通信、分析与诊断等各个方面,并综合应用了多学科的技术,其技术主要呈现以下几方面特点:数据采集自动化、通信标准化、处理智能化系统采用智能传感器对检测对象的运行状态数据进行高精度、高频率采集,实现在线式实时采集功能,确保监测数据的实时性和准确性,及时了解设备运行状态,从而提高设备运维的管理水平。为了实现不同厂家、不同监测设备之间的互
46、操作性问题,电力系统制定和推广了基于IEC标准的通信规约体系,在这些通信标准体系下,各监测设备与站端后台之间,站端后台与主站系统之间实现了数据的标准化、规范化和统一化传输,进一步推动了电网的数字化和智能化水平。随着电力监测设备的种类及数量越来越多,系统在长期、连续的监测过程中会累积大量的采集数据,这要求数据处理技术需进一步提升,运用大数据处理技术和数据挖掘技术,对监测系统数据进行智能化分析,可以更好的解决数据融合性问题,提高数据的有效性。诊断分析综合化输变电在线监测领域内的各类产品是相互补充、印证的关系,而非对立和排斥的关系。在实践中,对电力设备状态的分析和诊断通常需要运用多种技术手段进行综合检测,才能做出更加准确、完整的判断。技术综合性强智能电力监测及控制设备综合应用了计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术等技术,这些技术与电力系统专业知识相结合,具有跨学科特点,是一个多学科交叉融合的专业领域。小型化