乘智能化浪潮智能运检为电网保驾护航

1、人口老龄化及劳动力成本上升，智能机器人前景广阔人口老龄化和劳动力成本上升加速人工替代我国人口老龄化趋势加速，2030 年或步入重度老龄化社会。中国自 2000年开始进入老龄化社会，据国家统计局数据，2019 年我国 60 周岁及以上人口数量为 2.54 亿人，占总人口比例达 18.1%，65 周岁及以上人口数量为 1.76 亿人，占总人口的比例达 12.6%，以上数据反映出，我国人口老龄化程度有所提升。根据国务院印发的国家人口发展规划（20162030 年），2021-2030 年我国人口发展进入关键转折期，人口总量在 2030 年前后达到峰值，劳动年龄人口波动下降，老龄化程度不断加深，到 2

2、030 年 65 岁及以上人口占总人口的比重将达到 25%。届时，我国将进入到重度老龄化社会。劳动人口占比有下降趋势。随着国内就业人口数量增长放缓、老龄人口占比上升，中国人口结构老龄化或将成为一个不可逆转的趋势。根据世界银行预测，中国劳动人口占总人口比例将由 2019 年的 70.6%，在 2020/2030/2040/2050 年分别降至 70%/68%/62%/60%。随着人口老龄化的加剧，劳动力供给的紧张局面可能将会持续存在。图表 1：我国 65 岁及以上人口数量及占比（%）图表 2：2000-2019 年我国人口结构（万人）来源：国家统计局，来源：国家统计局，劳动用工成本上升，企业生产

3、经营面临挑战。根据国家统计局数据，城镇单位就业人员平均工资从2011 年的41799 元增长至2019 年的90501元，这意味着企业薪资成本显著增长。同时，CEES 数据显示， “劳动力成本”在企业管理者认为妨碍企业发展的主要因素中处于第一位，中国大量企业面临着劳动力成本快速上升带来的挑战。 图表 3：2000-2020 年我国城镇单位就业人员平均工资（元）来源：国家统计局， 图表 4：企业管理者认为妨碍企业发展的主要因素来源：CEES， 注：CEES 由武汉大学质量发展战略研究院、斯坦福大学、香港科技大学和中国社会科学院共同发起了中国企业劳动力匹配调查。人口结构变化和劳动力成本上升，驱动企

4、业不断加大在自动化、智能化等人工替代领域的投入，加速人工替代的产业化应用。国家统计局数据显示，2013 年起制造业、电力、煤气及水的生产和供应业以及交通运输、仓储和邮政业就业人数逐步下降，而科学研究、技术服务和地质勘查业、文化、体育和娱乐业以及信息传输、计算机服务和软件业就业人数增长显著，这体现出科研、文体娱乐以及信息服务业等技术、文化密集型行业就业人口涌入，而传统的劳动密集型行业就业人口数量在逐渐减少。人口结构变化、劳动力成本上升与就业结构改变，迫使企业不断加大在人工替代领域的投入。国家统计局数据显示，机器人与智能制造行业企业数量由 2018 年的 802 家增至 2021 年 4 月的 1

5、732 家，其中工业机器人、特殊制造机器人以及服务消费机器人制造企业单位数均有增长，间接反映出人工替代的产业化应用有加速趋势。 图表 5：2010-2019 年部分行业就业人员数（万人）来源：国家统计局， 图表 6：18-21 年 4 月机器人与智能制造企业数量 图表 7：2018-2021 年 4 月不同类型机器人企业数量2000160012008004000机器人与智能制造行业2018201920202021/046005004003002001000工业机器人制造特殊作业机器人制造服务消费机器人制造48538329218613 2119 3858692436201820192020202

6、1/04来源：国家统计局，来源：国家统计局，政策支持以及企业转型推进，智能机器人产业有望快速发展中国机器人密度快速提升。根据 IFR 数据，2010 年中国的机器人密度仅为 15 台/万人，到 2019 年增至 187 台/万人，而中国机器人密度快速增长的原因主要在于中国产业政策推进以及企业内生需求增加。尽管近几年来我国机器人密度有显著提升，但仍远低于其他发达国家的机器人密度水平。IFR 数据显示，2019 年，新加坡、日本、德国、美国的机器人密度分别为 855、364、346、228 台/万人，均远高于中国大陆，中国机器人密度仍有较大的提升空间。 图表 8：2019 年各国机器人密度（台/万

7、人）来源：IFR， 注：机器人密度即每万名员工使用机器人数量。支持政策陆续出台，驱动机器人产业发展。自 2016 年起，中央发布多项政策，支持机器人产业发展，推动“中国智造”。中国制造 2025明确将机器人作为重点发展领域，工信部也陆续出台机器人产业发展规划（2016-2020 年）等政策，着力推动机器人产业健康可持续发展，积极打造面向全球的机器人技术和产业生态体系。“十四五”规划将全面提升中国制造业发展质量和水平作为重大战略部署，构建“工业互联网+智能制造”产业生态。智能生产是智能制造的基础，智能工厂则是智能生产的主要载体。机器人作为智能工厂的重要组成部分，将为企业显著降低成本，提高生产效率

8、。此外，疫情爆发推动企业加快推进数字化、智能化转型，企业布局智能机器人的需求进一步增长。机器换人大势所趋，产业长期发展前景向好。机器人在中国：现状、未来与影响通过对 2017 年 CEES 数据进行统计分析发现，机器人对我国劳动力市场的整体替代效应为 0.3%，其中对劳动密集型行业替代率为 0.4%，文章根据 2017 年机器人投资增速计算我国机器人对劳动力市场的整体替代效应将在 2025 年前后攀升至 4.7%。Markets and Markets报告预测，全球智能机器人市场规模将从 2020 年的 61 亿美元增长到 2025 年的 230 亿美元，年复合增长率达 30.5。整体而言，在

9、中国劳动力成本上升和人口老龄化程度提升的背景下，机器换人为未来发展大势，智能机器人产业的发展前景向好，产业市场规模有望显著扩张。图表 9：智能机器人相关政策梳理发布时间政策主要内容2016.3机器人产业发展规划（2016-2020 年）自主品牌工业机器人年产量达 10 万台，服务机器人年销售收入超过300 亿元。品化，特种机器人实现批量化应用。2016.9智能制造发展规划（2016-2020 年）促进服务机器人等研发和产业化。2016.12“十三五”国家战略性新兴产业发展规划推动专业服务机器人和家用服务机器人试点示范2016.12关于促进机器人产业健康发展的通知开拓工业机器人应用市场；推进服务

10、机器人试点示范。2016.7十三五国家科技创新规划下一代机器人技术研究，工业机器人实现产业化，服务机器人实现产2017.8“智能机器人”重点专项 2017 年度项目专项申报指南围绕智能机器人基础前沿基础、新一代机器人、关键共性技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人 6 个方向，启动 42 个项目，经费约6 亿元。到 2020 年，智能服务机器人环境感知、自然交互、自主学习、人机协2017.12促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020 年）2018.11新一代人工智能产业创新重点任务揭榜工作方案2019.3关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见2020.3“智能机器人”

11、重点专项 2020 年度定向项目申报指南2021.3“十四五”规划纲要来源：公开资料整理，作等关键技术取得突破，智能家庭服务机器人、智能公共服务机器人实现批量生产及应用，医疗康复、助老助残、消防救灾等机器人实现样机生产，完成技术与功能验证，实现 20 家以上应用示范。到 2020 年，新一代工业机器人具备人机协调、自然交互、自主学习功能并实现批量生产及应用；智能传感与控制装备在机床、机器人、石油化工、轨道交通等领域实现集成应用；智能检测与装配装备的工业现场视觉识别准确率达到 90%，测量精度及速度满足实际生产需求。探索人工智能创新成果应用转化路径和方法，构建智能经济。按照“围绕产业链，部署创新

12、链”的要求，从机器人基础前沿理论、共性技术、关键技术与装备、应用示范四个层次，围绕智能机器人基础前沿技术、新一代机器人、关键共性 技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人六个方向部署实施。深入实施智能制造，推动机器人等产业创新发展；培育壮大人工智能、大数据等新兴数字产业，在智能交通、智慧物流、智慧能源等重点领域开展试点示范。电网智能化不断推进，电力运检市场空间广阔智能电网投资进一步增长，推动智能电力运检需求释放我国电网基本建设投资保持稳定，电网改造升级仍有提升空间。根据国家能源局数据，2011-2020 年期间，我国电网基本建设投资完成额年复合增长率为 3.14%，随着智能电网建设、配电网改造

13、升级和电力市场改革相关政策持续推进，电网投资规模在经历大幅增长后逐步趋于稳定。国家能源局数据显示，国家电网投资由 2011 年的 3687 亿元增至 2016年的高点 5432 亿元，增幅达 47.33%，期间年复合增长率达 8.06%。2017年以来，国家电网投资有所下滑，主要系特高压建设进度放缓所致，但整体投资规模仍维持在 4500 亿以上高位水平。中电联发布的中国电力行业年度发展报告 2021显示，2020 年全国主要电力企业合计完成投资 10189 亿元，同比增长 22.8%；全国电网工程建设完成投资 4896亿元，同比下降 2.3%，下降主要原因在于电网企业提前一年完成国家新一轮农网

14、改造升级任务，占电网投资比重达 44.3%的 35 千伏及以下电网投资同比下降 20.2%。展望未来，配电网建设改造行动计划和新一轮农村电网改造升级仍有提升空间，电网投资或进一步增长。 图表 10：2008-2021 年 5 月电网基本建设投资完成额及同比增速来源：国家能源局，终端需求和政策支持双驱动，智能电网投资进一步增长。随着新能源、智能电网、智慧城市、物联网、分布式能源、电动汽车和储能装置系统等行业快速发展，终端用电负荷呈现增长快、变化大、多样化的新趋势，加快配电网改造升级的需求释放。根据国家电网智能化规划总报告(修订稿)，国家电网“坚强智能电网”的三个建设阶段中，智能电网第一阶段（20

15、09-2010 年）的总投资为 341.00 亿元，第二阶段（2011-2015年）、第三阶段（2016-2020 年）的总投资为 1750.00 亿元，占电网总投资的比例分别为 6.19%、11.67%、12.50%，智能电网投资额占电网总投资额的比例呈上升趋势，智能电网建设加速。图表 11：近年来国家支持配电网发展的政策时间政策文件部门主要内容2015 年2015 年2015 年关于加快配电网建设发改委改造的指导意见配电网建设改造行动能源局计划（20152020 年）关于促进智能电网发发改委展的指导意见关于“十三五”期间实以智能化为方向，按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则，全面提升

16、配电网装备水平。采用先进物联网、现代传感和信息通信等技术，实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测，提高预警能力和信息化水平。加强配电自动化建设，持续提升配电自动化覆盖率，提高配电网运行监测、控制能力，实现配电网可观可控，变“被动报修”为“主动监控”，缩短故障恢复时间，提升服务水平。建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系，满足电源开发和用户需求，构建安全高效的远距离输电网和可靠灵活的主动配电网，实现水能、风能、太阳能等各种清洁能源的充分利用。 加快新型小城镇、中心村电网和农业生产供电设施改造升级，稳步推进农2016 年2018 年施新一轮农村电网改造升级工程意见关

17、于提升电力系统调节能力的指导意见发改委发改委、能源局村电网投资多元化，建成结构合理、技术先进、安全可靠、智能高效的现代农村电网。加快推进电源侧调节能力提升，实施火电灵活性提升工程，推动能源生产和消费革命，构建高效智能的电力系统，提高电力系统的调节能力及运行效率。2019 年关于进一步推进增量配电业务改革的通知关于做好 2020 年能发改委、能源局发改委、明确配电业务增量和存量范围，规范增量配电网的投资建设与运营，支持增量配电网项目业主加快开展增量配电业务。统筹推进电网建设。实施配电网建设改造行动计划，推进粤港澳大湾区、2020 年2021 年源安全保障工作的指导意见关于推进电力源网荷储一体化和

18、多能互补发展的指导意见能源局发改委、能源局长三角一体化等区域智能电网高标准建设。继续支持农村地区电网建设，2020 年完成“三区三州”农网改造升级攻坚任务。在工业负荷大、新能源条件好的地区，支持分布式电源开发建设和就近接入消纳，结合增量配电网等工作，开展源网荷储一体化绿色供电园区建设。在符合电力项目相关投资政策和管理办法基础上，鼓励社会资本等各类投资主体投资各类电源、储能及增量配电网项目，或通过资本合作等方式建立联合体参与项目投资开发建设。来源：公开资料整理，图表 12：2009-2020 年智能电网投资情况类型第一阶段（2009-2010）第二阶段（2011-2015）第三阶段（2016-2

19、020）合计电网总投资（亿元）5510150001400034510年均电网投资（亿元）2755300028002876智能电网投资（亿元）341175017503841年均智能电网投资（亿元）171350350320智能电网投资占电网总投资比例（%）6.211.712.511.1来源：国家电网，智能电网建设推动电力运检需求释放。坚强智能电网以实现电网的信息化、自动化和互动化特征为目标，通过先进的传感、测量技术、硬件设备、控制方法及决策支持系统技术等，对电网内设备的运行状况进行实时监控，经网络系统收集、整合数据并进行分析和判断，实现 “电力流、信息流、业务流”高度一体化融合。随着我国电网由跨区

20、域互联阶段跨越到智能电网阶段，电力设备检修模式的升级以及改造配电网以提升供电可靠性成为现阶段的重要任务，输变电监测设备、配电及自动化控制设备的市场需求处于稳步增长态势，积极利用机器人、智能电力监测和控制设备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，成为智能电网建设的重要组成部分。电力物联网成为电力运检行业进一步推动力。泛在电力物联网白皮书 2019提出，以分布式光伏服务、综合能效服务、电动汽车服务、能源电商服务、数据商业化服务、线上产业链金融、电工装备服务等七个方面建设为重点，将泛在电力物联网的建设分为两个阶段，第一个阶段到 2021 年初步建成泛在电力物联

21、网，第二个阶段到 2024 年建成泛在电力物联网。在泛在电力物联网互利共赢能源生态中，电工装备及信通设备供应商为生态链重要一环，在服务于电力物联网建设的同时持续受益于其发展。随着坚强智能电网建设逐步完善，电力物联网建设将接过坚强智能电网成为未来发展主线，成为电力运检行业进一步推动力。图表 13：泛在电力物联网互利共赢能源生态来源：国家电网，电力运检在输电、变电和配电领域需求较旺盛。电力运维检测是对电力设备的运行状态进行监测或检测，获取设备状态信息，及时发现各种劣化过程的发展状况，并在可能出现故障或性能下降到影响正常工作前，及时进行维修、更换，从而保障电力设备安全，实现整个电网的安全稳定运行。根

22、据中国电力行业年度发展报告 2021，2020 年电网领域主要发展方向包括电网安全高效运行、互联网与电网应用融合、新能源与储能并网控制、电工新材料与器件、高端电工装备等，电网安全高效运行在主要发展方向中居于首位，反映出其成为市场、社会对电网的核心关注所在。此外，国家电网在智能电网输变配电环节投资占总投资比重较高，有力支持电力运检行业发展。因而，加大电力设备检测与监测投入，维护电力设备安全稳定运行，提升电力输配效率，具有较好的发展前景。 图表 14：2009-2020 年智能电网各环节投资情况（亿元）第一阶段（2009-2010）第二阶段（2011-2015）第三阶段（2016-2020）700

23、6005004003002001000发电环节变电环节用电环节通信信息平台来源：国家电网，图表 15：输电、变电和配电环节的智能电网建设目标来源：智洋创新招股书，机器人、无人机、在线监测三重推进，智能电力运检优势凸显智能电力运检包括通道可视化及本体状态监测、无人机巡检及机器人巡检等方式。以输电线路为例，通道可视化及本体状态监测是全天候全时段在线自动运行监测的方式，能够及时发现输电线路通道的安全隐患及对本体整体运行状态进行评估；无人机巡检作为线路特巡的一种手段，对线路进行巡视，用于发现线路较为细节的缺陷，需要专业人员在现场操控才能完成对线路的巡视；机器人巡检主要用于电缆隧道场景应用，按照设定的线

24、路或铺设的导轨对重点点位进行巡视。三种输电线路智能运维管理方式应用于不同的具体场景，相互补充，共同参与完成整个输电线路的智能运检。图表 16：不同运维方式产品应用场景图来源：智洋创新招股书，图表 17：输电线路不同运维方式具体情况项目简介运用场景解决的问题优势劣势通道可视化及本体状态监测无人机巡检运用输电线路可视化装置对线路通道进行监拍，结合传感器技术监测杆塔本体倾斜角度、晃动、覆冰、周边环境等情况，结合人工智能算法分析线路通道及本体隐患运用无人机对线路本体进行特殊巡视，以便发现线路本体缺陷细节输电线路输电线路（1）可视化装置解决输电线路日常巡视问题，作为常规监测方式及时发现线路通道中的安全隐

25、患，避免由于外破等因素导致的线路跳闸事故；（2）监测杆塔本体受地质、自然气象环境等因素影响对线路本体运行造成的安全隐患发现输电线路杆塔及导线运行过程中出现的销钉缺失，导线断股等潜在缺陷（1）替代大部分的人工定期线路巡视工作，减轻巡检人员工作量，提升巡检效率和准确率；（2）能够实现全天候全时段通道监拍和本体监测，适应各种天气和地形环境，应用范围广；（3）能够及时发现隐患和缺陷，线路巡检人员能够更为及时精准的掌握线路隐患点并采取防范措施；（4）能够对图像和传感器等数据进行汇集并进行智能分析和预警，购置和使用成本低，使用简单（1）降低线路巡检人员爬塔巡视的频率，对有问题线路点位进行人工修复即可，减轻

26、电力巡检人员工作量，提升巡检效率和准确率；（2）可查看线（1）无法发现输电线路本体的细节缺陷；（2）安装位置固定后，不能覆盖所有观测角度（1）巡检距离受电池续航、天气、地形、航空管制等限制；（2）需要专业路本体的细节部分人员操控；（3）不能实现在线监测机器人巡检利用机器人搭载摄像机、各类传感器技术主要对电缆隧道进行巡检电缆隧道主要解决电缆隧道人员巡视周期长，设备缺陷不易及时发现的问题（1）巡视人员可以远程查看电缆隧道的设备运行情况，可以针对远程发现的问题制定合理的运维计划；（2）减轻电力巡检人员工作量，提升巡检效率和准确率，能对图像和传感器等数据进行汇集并进行智能分析和预警应用场景受限购买成本

27、高，施工难度大来源：智洋创新招股书，电力巡检机器人“三化”推进，市场进入高增长阶段电力巡检急需人工替代，需求叠加政策推动智能机器人巡检行业发展。传统变电站巡检主要依赖人工，存在诸多难点和痛点，主要体现在受限制条件多、巡检质量分散、手段单一、效率有限等。同时，人员薪资也不断增长。随着电网智能化发展，人工巡检无法满足电网建设需求，电力巡检急需人工替代。智能巡检机器人能有效降低劳动强度和变电站运维成本，提高巡检数据质量，通过技术创新提高变电站巡检智能化水平。智能巡检机器人优势明显。相较于传统巡检方式，智能巡检机器人的优势在于：1）巡检更及时、高效。可及时发现电力设备的异物悬挂等设备异常现象，规避设备

28、运行隐患，提高工作效率和巡视质量。2）自动化数据采集。根据申昊科技招股说明书，智能巡检机器人系统能实现数据自动采集，巡检覆盖率、识别精度均达到 95%以上。后台能根据采集的数据自动生成报表，对异常数据进行统计和分析。3）推进无人值守。代替人工完成变电站检测中遇到的急、难、险、重和重复性工作，减轻工作人员的工作负担，提高安全性。4）大幅降低人力成本。机器人巡检只需 1-2 人进行配合，减少人员薪资福利方面的开销。图表 18：人工巡检与机器人巡检对比人工巡检机器人巡检对比巡检方式准确性对比客观性对比工作量对比便利性对比缺陷跟运维人员到现场，通过手持式红外热像仪测温、 人工表计抄录，完成后手动导出设

29、备照片，并将纸质记录数据再次录入做电子存档红外测温数据较机器人相同，表计抄录因距离、表计位置、抄录角度、读表误差等准确性受到影响。在个别因角度、 位置机器人难以识别的识别读取上人工有优势人工巡检因检测人员、检测角度、检测时间等存在不固定性，数据客观性存在差异视变电站设备数及规模，每次人工全面巡检需要至少 1 人/天无人值守站需要运维人员到站进行检测。 雷雨大风等恶劣天气时，人员无法到设备区进行检测机器人按照预设检测时间全自动到现场进行设备测温、表计抄录。数据、报表、图片自动存库并可自由导出机器人依靠高清相机以及模式识别技术，可以较为准确识别表计。对于距离较远的表计依然可以清晰拍照识别。个别设备

30、机器人无法有效识别机器人按照预设任务，检测角度、检测位置、检测时间等均保持一致机器人自动巡检，并自动生成数据报表，红外图片等均可选择导出。运维人员仅需 查看机器人报警项及缺陷设备即可已部署机器人的变电站，运维人员到站后仅需查看 报警项即可。已部署集控系统或者远程客户端的变电站，运维人员仅需在运维站即可实现对所辖站设备情况的监测。机器人运行不受天气情况影响，恶劣天气下仍能正常巡检机器人可以按照预设巡检任务及特定缺陷人工巡检重复工作，数据存档及应用繁琐除个别因角度、位置等因素无法识别的设备外，机器人巡检数据识别较人工更有效机器人巡检数据更具客观性机器人巡检可以有效减少人工工作量单站应用及集控应用方

31、式 均比人工巡检便利机器人巡检更适合缺踪对比缺陷设备需人工定期定时检测来源：公开资料，申昊科技官网，跟踪任务，实现对缺陷设备的全天候全时段跟踪检测。并结合数据曲线跟踪发展趋势陷跟踪经过数年的市场应用和推广，目前国内电力巡检机器人行业按应用场景可分为室外巡检机器人、室内巡检机器人、电缆隧道巡检机器人等主要类别。智能巡检机器人利用智能语音识别、移动终端和中控端控制巡检机器人行走到指定位置，通过关键技术准确获取外界环境信息，检测对象相应指标数据，并将相关数据采集收集传输到客户端，是一种适应于多种环境下具备多种功能的移动设备。智能巡检机器人根据功能属性，其作用主要表现为：1）日常巡检，能够定时、定点、

32、定轨迹进行巡检工作；2）视频监控采集数据，通过自带摄像头智能识别检查项目，采集巡检对象相关信息，并传送回相应的数据；3）采集数据分析，将采集回来的数据分析判断筛选，结果输送到用户客户端，提高工作效率；4）自主导航回充，当巡检任务结束后，能够根据充电桩发出的信号回航充电。目前，智能巡检机器人类型多样，从移动方式来看大致包括三种：轨道悬挂式、地面移动式以及管道滚动式，三种机器人分别对应完成不同领域或工作环境下的巡检工作。图表 19：各类电力智能巡检机器人功能定位及应用分类应用场景功能介绍室外巡检机器人室内巡检机器人隧道巡检机器变电站、电厂升压站、工厂总降等室外场景，以及室内变电站、 GIS 室等大

33、面积室内场景配电站房、开关室等室内场景的电力设备及其周边环境以自主或遥控的方式对电力设备进行巡检，可及时发现电力设备的热缺陷、异物悬挂等设备异常现象。它可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务，自动进行全局路径规划，通过携带的各种传感器，完成设备的图像巡视、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测等，并记录设备信息，提供异常报警。操作人员只需通过后台基站计算机收到的实时数据、图像等信息，即可完成设备巡视工作搭载可见光相机、红外相机、局放传感器、拾音器等设备，对室内环境及设备运行状态进行实时监测，实现室内环境监测、带电检测、数据采集与实时联动通讯，站所端、远控端、管理端的信息共享和全面联动

34、主要功能包含视频图像采集、气体检测、红外成像测温、噪音采集、温湿度、气体采集人地下电缆隧道阀厅和直流场及联动控制系统，使用视频图像采集、气体传感检测、红外测温、温湿度、拾音等手段，实现隧道内设备装置在线检测以轨道机器人为核心，整合机器人技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、智能机器人巡检系统阀塔等阀厅设备模式识别技术及智能诊断技术等，主要针对阀塔等阀厅设备进行全方位、全自主的检测和智能诊断配网带电作业机器人绝缘子串检测机器人城市配电网架空线路采用主从控制方式，携带专用工具，实现人员的非接触操作，可完成带电断线接引线，修补导线，更换绝缘子跌落保险等工作，保证了带电作业人员安全，提高了作

35、业效率高压架空输电线路沿瓷或玻璃绝缘子串往复移动，具有可见光检测、单片绝缘子电阻测量、分布电场测量等功能，彻底解决了高压输电线路带电检测的难题带电作业水冲洗机器人架空输电线路检测(除冰)机器人变电站支柱绝缘子、悬垂绝缘子串、耐张绝缘子串、避雷针、带电设备套管等高压架空输电线路针对变电站支柱绝缘子、悬垂绝缘子串、耐张绝缘子串、避雷针、带电设备套管等进行机器人带电水冲洗作业。其系统由视觉瞄准系统、控制系统、安全防护系统和手持遥控终端等组成采用附着方式沿线路行走，并可跨越杆塔间障碍，能够在恶劣天气或其他特殊环境下，完成输电线路的监测、清障、除冰作业等人工难以实现的各项工作，提高了线路巡检作业的质量和

36、自动化水平来源：电力智能巡检机器人研究综述，图表 20：主要电力智能巡检机器人及巡检无人机在不同场景的应用来源：各公司官网，电力机器人在智能化、平台化、差异化道路上不断推进。1）电力机器人的核心功能、识别精度、定位导航、 数据分析等受益于人工智能技术的大规模突破，向高度智能化不断迈进。2）机器人应用逐渐成熟，平台化趋势明显。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；在软件平台化方面，电力机器人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，以更快实现核心功能。3）电力机器

37、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。电力机器人目前主要应用于变电站、配电站、输电架空线、地下电力隧道等场景。随着技术应用不断成熟，电力机器人将在电力系统中承担更加重要的角色，如核电站巡检机器人、水电站管廊机器人、电力铁塔攀爬机器人等。我国特种机器人市场进入高增长阶段。中国电子学会报告显示，2015年至今，全球特种机器人销售额始终保持两位数增长，2018 年实现销售额 82.9 亿美元。中国电子学会预测，至 2021 年，全球特种机器人市场规模预计达到 131.4 亿美元，增速为 19.62

38、%。据中国电子学会数据， 2018 年，我国特种机器人市场规模为 6.3 亿美元，增速为 21.54%，到 2021 年，国内特种机器人市场规模有望突破 11 亿美元。电力机器人作为特种机器人的重要组成部分，市场规模亦有望快速增长。 图表 21：14-21 年全球特种机器人销售额及增长率 图表 22：14-21 年我国特种机器人销售额及增长率来源：中国机器人产业发展报告（2019），来源：中国机器人产业发展报告（2019），国家政策鼓励支持智能巡检机器人产业发展，产业快速发展可期。2020年，国网发布国网设备部关于印发 2020 年设备管理重点工作任务的通知，提出加快推进特高压变电站（换流站）

39、在线智能巡检系统推广应用，提升巡视效率和监控强度，并强调加大输电线路巡视、变电站巡检机器人及配网不停电作业机器人推广应用力度。智能巡检机器人应用于变电站、配电站巡检领域，迎合了电网改造的智能化、无人化要求，提高了电力运维的安全性与可靠性。目前，人工主导的电力运维模式已不能适应智能电网快速发展的需求，在国家政策支持下，融合机器人技术与电力技术、以智能机器人为主体的无人化运检已是大势所趋。图表 23：近年来国家支持电力机器人产业发展的政策政策文件部门主要内容2012 年服务机器人科技发展科技部“十二五”专项规划围绕国家公共安全领域的重大需求，专项重点推进以下相关机器人技术的研究开发:安全与救灾服务

40、机器人，能源维护服务机器人(如:核电站监测、缺陷修复、拆装、救援等遥控机器人、电力巡线检测与检修机器人、电站安全监控机器人等)，军民两用服务机器人等促进机器人标准化、规模化、突破关键零部件和本体制造技术和系统集成设计制造技术。明确未来十年机器人产业两大方向:2015 年中国制造 2025国务院一是开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品，推动产业化和应用;二是突破智能机器人关键技术，开发一批智能机器人，应对新一轮科技革命和产业革命2016 年2017 年2018 年机器人产业发展规划(2016-2020)促进新一代人工智能产业发展三年行动计划 (2018-2020 年)“智能机器人”重点专项

41、2018 年度项目专项申报指南工信部、发改委、财政部工信部科技部争取到 2020 年实现:产业规模持续增长，服务机器人实现年销售收入超过 300 亿元;技术水平显著提升，新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用推动巡检、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面向电力行业的检测和作业需求，研制气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)检修机器人，实现 GIS 腔体的检测和维护；研制电缆隧道检测机器人，实现机器人在电缆隧道内的全自主巡检以及对隧道环境与电缆设备状态的综合监测与分析；研制配网带电作业机器人，实现目标识别和锁定，以及带电拆接引、导线清障等典型作业；研制 500kV 架空输电

42、线路带电作业机器人，突破上下线技术，实现异物清除、断股修补、防振锤复位等带电作业功能2020 年关于全面提升“获得电发改委、能源要加强设备巡视和运行维护管理，开展配电网运行工况全过程力”服务水平持续优化用电营商环境的意见电力安全生产专项整治局监测和故障智能研判，准确定位故障点，全面推行网格化抢修模式，提高电网故障抢修效率，减少故障停电时间和次数深入开展涉网设备安全评估及隐患排查。依据电网对并网电厂2020 年三年行动方案能源局涉网安全的要求，对影响电网和并网发电机组安全稳定运行的危险因素进行辨识和分析强化并网电厂涉网安全监管和电力重大设备安全监管，开展重2021 年2021 年电力安全监管重点

43、任务来源：公开资料整理，能源局要输电通道风险隐患排查。加强电力可靠性管理。推进输变电及可靠性监管信息系统建设，探索开展光伏发电、风力发电和增量配电网领域可靠性信息统计工作两网大力推进电力巡检机器人应用，电力巡检机器人供应企业显著受益。 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，提出 2020 年全面推广小型化、工具化机器人并在公司系统变 电运维班组内进行全面配置的目标。2013 年，南方电网公司首个变电站 智能巡检机器人投入使用，2016 年南网全面推行“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

44、展机器替人、大数据等技术的研究应用。据中国电 力网报道，2016 年以来，截至 2021 年一季度，国网浙江共部署应用变 电站智能巡检机器人 1300 余台，其中 500 千伏及以上变电站智能巡检 机器人 58 台，且出勤率均在 85%以上，最高可达 91.44%。随着国网和 南网持续推进电力巡检机器人应用，电力机器人巡检供应商有望持续受 益于智能巡检机器人在电力系统的推广应用。试点制逐步向全国范围推广，智能巡检机器人整体市场规模有望显著增长。由于地区经济发展不均衡，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，智能巡检机器人应用同样采用试点先行、全国推广的模

45、式。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之一，对智能巡检机器人的推广普及走在全国前列。根据申昊科技招股说明书，截至 2018 年，浙江省已配置变电站智能巡检机器人 994 台。其中，申昊科技提供 636 台，占比达 63.98%，浙江省内市场占有率第一。根据2017 年电力工业统计资料汇编数据，以国网浙江 2020 年部署应用变电站智能巡检机器人 1300 台测算（参考中国电力网报道），2020 年国网浙江变电站巡检机器人实际使用渗透率仅为 31.73%，但较申昊科技招股说明书测算的 2018 年渗透率 24.26%有所提升，省内渗透率仍有较大增长空间。按国网浙江变电站对智能巡检

46、机器人的饱和需求量测算，变电站轮式巡检机器人需求为 1933 台，按照申昊科技招股说明书披露的每台 5080 万的均价计算，市场容量约为 9.6715.46 亿元；变电站挂轨巡检机器人需求为 2164 台，按照招股说明书透露的每台 3060 万的均价计算，市场容量约为 6.4912.98 亿元。从浙江省电力智能巡检机器人市场规模测算可以看出，电力智能巡检机器人当前行业渗透率较低，未来提升空间较为广阔，未来渗透率提升将显著驱动行业市场规模持续扩张，电力智能巡检机器人行业有望保持较高的景气度。变电站类型变电站数量（座）变电站轮式巡检机器人变电站挂轨巡检机器人总计图表 24：浙江省内各种类型变电站数

47、量及智能巡检机器人需求数量750，800，1000kV5（台/站）23估量（台）12.5（台/站）35估量（台）20330660kV42126323105220kV363136312545110kV14941149411494总计1904-1933-21644097用机器人数量2020 年国网浙江使用机器人数量（以 2018 年占6136871300比计算）2020 年实际使用渗透率31.73%2018 年国网浙江实际使469525994来源：2017 年电力工业统计资料汇编，申昊科技招股说明书，按照电网公司关于未来我国 110kV 及以上的变电站将逐步实现智能化和无人值守的规划，以 2020

48、 年底我国正在运行的电压等级在 110kV 及以上的变电站为基础，测算全国的智能巡检机器人市场空间。根据2017年电力工业统计资料汇编数据，采用 2017 年底我国 110kV 及以上变电站数量 35900 座，保持各类型比例不变，变电站轮式巡检机器人需求为 36503 台， 按照每台 5080 万的均价计算， 市场容量约为 182.52292.02 亿元;变电站挂轨巡检机器人需求为 40645 台，按照每台 3060 万的均价计算，市场容量约为 121.94243.87 亿元。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 11

49、0kV 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有望显著增长。图表 25：全国各种类型变电站数量及智能巡检机器人需求数量变电站数量变电站轮式巡检机器人变电站挂轨巡检机器人变电站类型（座）（台/站）估量（台）（台/站）估量（台）750，800，1000kV902322535360330660kV935121403232338220kV614416144129216110kV28731128731128731总计35900-36503-40645来源：2017 年电力工业统计资料汇编，申昊科技招股说明书，电力智能巡检应用领域扩

50、张，行业市场规模有望进一步增长。2019 年开始，轮式智能巡检机器人在浙江省内也由变电站逐渐推广至配电站，轮式智能巡检机器人（配电站）虽发展较晚，但是推广速度较快。根据申昊科技招股说明书，浙江省内共有约 30000 座配电站，以平均 10 座配电站共用一个智能巡检机器人、平均每台配电站智能巡检机器人价格为 2545 万元进行测算，浙江省内市场空间约为 7.5013.50 亿元。根据电力智能巡检机器人研究综述统计，一般一个地级市配电站数量从 5005000 座不等，直辖市、省会城市、经济发达城市数量较多。根据各地区用电量不同及电网建设情况不同，按平均每个地级市 1000 座配电站估计，全国 29

51、7 个地级以上城市（含 4 个直辖市）大约拥有配电站 30 万座。另根据国家能源局公布的配电网建设改造行动计划（2015-2020 年），我国将会加速发展智能电网的建设，预计对于电力智能巡检机器人的需求有望超过 5 万台，全国配电站领域电力智能巡检机器人市场规模有望达到 125-225 亿元（市场规模=价格*需求数量，其中平均每台配电站智能巡检机器人价格为 2545 万元，需求数量为 5 万台）。整体而言，随着未来电力智能巡检机器人由变电领域扩张至配电领域，行业市场规模有望进一步扩张，推动行业景气度提升。巡检无人机发展需求迫切电力巡检无人机属工业无人机范畴。无人机是利用无线电遥控设备和自备程序

52、控制装置的不载人飞机，可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中任务，因此常被称作“空中机器人”。无人机具有设计灵活、体积小、重量轻、续航时间长、空间利用率高、载荷能力强、安全系数高、自主控制能力强、无人员伤亡、可在高风险空域飞行等优点。无人机按照应用领域可分为军用无人机与民用无人机，民用无人机可进一步分为工业级无人机以及消费级无人机，其中工业级无人机多用于农林植保、电力巡检、测绘、安防、物流等领域。为适应现代化电网建设要求，发展无人机巡检需求迫切。由于效率低下和危险系数大，传统的人工巡检方式已不能满足高压架空输电线路巡检要求。2013 年 3 年，国家电网出台国家电网公司输电线路直升机、无人机和人工

53、协同巡检模式试点工作方案，指出建立直升机、无人机和人工巡检相互协同的新型巡检模式是坚强智能电网发展的迫切需要。 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。图表 26：无人机巡检优势人工巡检问题无人机巡检优势巡线距离长、工作量大、步行巡线效率低下提高电力维护检测速度，在完全带电环境下可迅速完成工作在冰雪水灾、地震滑坡等自然灾害和极端天气下难以开展工作不受极端天气和自然灾害限制，降低劳动强度山区巡线安全风险高无人机无人身伤害风险，保障作业人员安全来源：亿嘉和招股说明书，巡检无人机通过搭载可见光摄像机，对输电线路设备状态进行实时监控。无人机可用于精

54、细巡检、定点巡检、范围巡检、其他巡检，主要巡检对 象主要为导地线、线路金具、绝缘子及绝缘子串、附属设施、通道及交 叉跨越、基础地质环境以及杆塔本体运行状况。通过搭载红外热像仪， 检测导线、线夹、引流线、绝缘子、杆塔、耐张管等设备的发热情况。 通过无人机采集运行数据并形成大数据，可实现对电力线路、设备的状 态评估、故障预警和安防联动等功能。电力巡检无人机关键技术日渐成熟。无人机按技术特征可分为固定翼机、多旋翼机、无人直升机、无人飞艇、无人伞翼机，当前无人机市场以固定翼和多旋翼无人机为主。电力巡检无人机三大核心技术包括飞控系统、动力系统和巡检系统。飞控系统对无人机的稳定性、传输数据的可靠性、精确度

55、、实时性等都有重要影响，是无人机的“大脑”；动力系统直接影 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。随着硬件产业链的成熟、下游领域的扩展和相关技术的发展，无人机技术不断成熟，未来成本有望进一步下降。图表 27：无人机主要技术类型类型特点固定翼无人机适用于大面积、大范围巡检、具有超长航时、超远距离飞行，最大特点是飞行速度较快，缺点是起降要求高、不能悬停多旋翼无人机灵活性介于固定翼和直升机中间，操纵简单、成本较低来源：亿嘉和招股说明书，图表 28：无人机故障巡检图来源：大疆官网，智能电网基础保障，电力智能监测迎来新一轮发展契机

56、电力设备监测的手段主要包括带电检测、在线监测和离线检测等三种。带电检测是指对运行状态下的电力设备状态量进行现场检测，例如巡检人员使用便携式红外测温仪进行温度检测、巡检机器人对电力设备的红外检测等；在线监测一般采用相关设备或仪器，安装在被监测的设备上，用来对被监测设备进行不间断实时在线监测，如对变压器油中溶解气体的监测；离线检测一般通过定期对停止运行的设备进行规定项目的检查，发现设备的问题和隐患。带电检测、在线监测一般与状态检修模式相匹配；离线监测则与被动检修、定期检修的模式相匹配。状态检修模式的发展为电力智能监测带来新一轮发展契机。随着电力需求增加，电力系统规模不断扩大，同时在各种工商业场合、

57、企事业单位和民居住宅中新型精密设备的使用越来越多，这使得全社会对电能质量的要求越来越高，也促使电网企业对电力监测有更加严格的需求，传统的电力设备计划检修制度已不能适应电力网络和企业发展方式的需要。因而，状态检修模式在电网公司的全面推广，从而输变电监测行业获得新的发展基于。美国电力研究院（EPRI）和施工规范协会（CSI）的统计数据表明，在电力系统实施状态检修可以提高设备利用率 2%10%，节约检修费用 25%30%，延长设备使用寿命 10%15%。我国从“十一五”时期开始，逐步加大对电力设备监测技术的研发和试点力度，为全面推广实施状态检修提供了必要的条件，而智能电网建设的不断深入，作为智能化基

58、础的输变电监测行业也将迎来新一轮发展契机。智能配电系统技术综合性强，不断趋向小型化、智能化。智能配电系统以自动化技术为基础，融合先进的传感器、计算机、通信等技术，利用智能化配电设备实现配电网的实时在线监测、优化、保护及自愈控制，为电力用户提供安全、可靠、优质、经济和清洁的电能，配电设备的实时在线监测及状态检修是配电系统智能化的重要工作内容。随着我国城市化进程加快，单位面积电网容量不断增长，对占地空间、资源消耗、环境适应性的要求不断提升。小型化设备具有节约空间、节约能耗和材料、环境适应性强等优点，进一步推动电力监测及控制设备的小型化、智能化趋势。图表 29：智能电力监测及控制设备相关技术水平技术

59、类别技术水平传感器技术抗电磁干扰技术故障诊断技术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。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

60、使用的需要。我国电力设备故障诊断技术研究起步较晚，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，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。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。来源：申昊科技可转债发行募集说明书，配电网智能监测发展潜力较大。由于早期投资不足，智能配电网发展相对较慢。但随着配电系统投资力度增大、智能配电网技术的广泛应用、智能化配电设备的生产以及智能化配电系统