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未来5年中国电力巡检无人机行业预测分析 —— 文章正文2018-03-13

一、电力巡检的发展历程

在我国,国家电网公司和南方电网公司承担着全国的电网运营。其中国家电网公司负责26个省市,南方电网公司负责广东、广西、云南、贵州、海南等南方五省,我国的电力巡检工作主要由国家电网公司和南方电网公司负责统筹。

早期,我国电力巡检“孤军作战”,以人力巡检方式为主。经过设备、技术的发展,出现了载人直升机电力巡检的方式,2004年,南方电网公司首次启用直升机巡线,开创了南方电网公司直升机电力作业的新局面。此后,得益于无人机技术的进步和应用的拓展,为了弥补人力巡检、载人直升机巡检的局限性,无人机电力巡检应运而生。经过多年发展,电力巡检方式从人力巡检“孤军作战”转变为人力巡检、载人直升机巡检和无人机巡检“协同发展”的新局面。

目前国家电网公司和南方电网公司相关部门正在着力推进无人机班组建设,完善各类保障支撑体系。2015年,国家电网公司系统全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡检模式;南方电网公司计划于2020年基本实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标。

我国无人机电力巡检发展回顾

1)成立试点项目:

2009年,国家电网成立了无人机巡检专项项目,6年时间内各地电力公司不断试点并取得良好效果

2011年,南方电网成立试点项目,历时4年完成各项调试和验收等工作。

2)部署+试点推广:

2013年,南方电网制定“在全网逐步推广输电线路机巡作业”部署。

2013年3月,国家电网公司出台输电线路直升机、无人机和人工协同巡检模式试点工作方案。

国家电网公司在十个省份推广新兴巡检模式试点工作。

3)人巡为主,机巡为辅

2015年,各地试点工作陆续完成验收,总结试点经验,完善标准体系。

2014年,南方电网开始在班组试用多旋翼无人机,以赛促练,开展第一届多旋翼无人机竞赛。

4)机巡为主,人巡为辅

2015年,国家电网公司系统全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协同的输电线路新型巡模式。

为提升线路巡检效率和质量,南方电网公司计划于2020年基本实现“机巡为主+人巡为辅”的协同巡检目标。

二、无人机巡检的优势

无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务,同时与成像设备等部件结合能够拓展应用场景,被看做是“空中机器人”,本文主要介绍具备无人机巡检系统,可搭载相关设备,用于电力巡检的无人机。

无人机在执行电力巡检工作时,有三步工作流程,无人机的主要功能是替代工作人员完成脏累差的信息采集工作――替代工作人员到“需要的地方”(预先设定好的GPS坐标点)去采集“需要的信息”(如故障点),无人机可以围绕目标进行360度零死角全方位拍摄,快速、准确地传达给地面工作人员,供他们作分析、判断、制定解决方案,减少工作人员劳动强度,提高电力巡检工作效率和安全性。

在电力巡检领域,人力巡检、载人直升机巡检、无人机巡检在某种程度上互为替代品。无人机电力巡检方式可以较好地突破人力巡检及载人直升机巡检的局限――与人力巡检和载人直升机巡检相比,无人机巡检有着机动灵活、安全性高、成本低、环境要求低、便于携带和运输等独特优势。

随着技术的成熟,无人机将成为输电网巡线更为有效的工具,无人机合理配置资源、提高电力巡检总效率的优势将不断显现,人力巡检和载人直升机巡检对无人机巡检的替代作用将变得越来越小。

无人机可用于精细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检

精细巡检:防震锤、拉线、耐张线夹、悬垂线夹、连接器、瓷瓶、弹簧销、绝缘子等巡检

范围巡检:违章树木、违章建筑、新架线路、新加建筑物、施工、大型设备移动、偷窃巡检

定点巡检:混凝土杆、铁塔、基座、斜拉线、变电设备巡检

其他:防雷、接地、惊鸟器、警告牌巡检

用于巡线作业的无人机,属于工业级无人机,按照机身构造又分为无人直升机、固定翼无人机、多旋翼无人机。

在电力巡检中,无人直升机适用于中等距离的多任务精细化巡检或适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检,固定翼无人机应用于适用于大范围或小范围通道巡检、应急巡检和灾情普查,多旋翼无人机则主要负责精细巡检,各机型“术业有专攻”。

无人直升机分为:中型直升机和小型直升机

中型直升机:适用于中等距离的多任务精细化巡检

小型直升机:适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检

固定翼无人机分为:中型固定翼和小型固定翼

中型固定翼:适用于大范围通道巡检、应急巡检和灾情普查。

小型固定翼:适用于小范围通道巡检、应急巡检和灾情普查

多旋翼无人机可以分为四、六、八旋翼

小型中型旋翼机主要任务是塔体的精细巡检,其中小型多旋翼主要用于运输车辆3km以内的单塔和多塔巡检,一般一次巡检1-2塔。可代替人员登杆。

三、电力巡检无人机产业链

电力巡检无人机产业链分为上游研发制造,中游销售整机和解决方案,下游提供维修保险、培训操作人员等服务。

下游客户国家电网公司、南方电网公司及各分公司等是电力巡检无人机软硬件及相关服务的主要需求方。

四、电力巡检无人机技术

电力巡检无人机关键系统

用于电力巡检的无人机有飞控系统、动力系统和巡检系统这三大核心技术。

飞控系统是飞行管理与控制系统的简称,可看作无人机的“大脑”,对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响,对其飞行性能起决定性的作用。

动力系统为无人机提供动力支持,直接影响无人机的续航时间。

无人机巡航系统则指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统,包括无人机分系统(通过遥控指令完成飞行任务的无人机系统)、任务载荷系统(完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统)、综合保障系统(保障无人机巡检系统正常工作的设备和工具的集合)。

电力巡检无人机关键技术:日渐成熟,降低成本,规模推广

用于电力巡检的无人机技术要求主要包括适用性、稳定性、安全性要求,目前优秀的无人机企业基本已经研制出满足各技术要求的无人机,技术不断成熟,将进一步推动成本下降和无人机应用的全面商业化复制推广。

在政策层面,推动电力巡检无人机行业发展的政策或规定性文件主要分为四类:推动高端装备制造业、航空装备制造业、无人机行业发展的政策、无人机行业监管的相关政策、电力巡检监管方或主管方的政策、电力巡检需求方的相关规范性或指导性文件,助电力巡检无人机走上标准化生产与推广的正轨。

五、行业规模

2011-2015年以来,国家电网公司投资额基本呈逐年上升趋势,五年复合增长率达10.6%。其中,2015年国家电网投资达4521亿元,同比增长17.1%。我国电网基本建设投资完成额逐年增长,电网建设依旧是电力建设的重头戏。

若仅考虑无人机整机,预计2020年电力巡检无人机市场规模在不放量的情况下约为19.48亿元,在1.5倍放量的情况下约为29.23亿元。中国产业信息网表明,从空间来看,无人机服务环节的市场规模大约为硬件制造的2倍以上。而细化到电力巡检无人机领域,飞行服务、租赁服务、维修保养服务等市场的空间将逐步打开,若同时考虑无人机整机与服务,预计2020年电力巡检无人机市场规模在不放量的情况下约为58.45亿元,在1.5倍放量的情况下约为87.68亿元。


(责任编辑:  来源:  时间:2018-03-13)
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