說起掃地機(jī)器人大家都不陌生，它解放了我們的雙手，讓清掃地面從讓人頭疼的家務(wù)變?yōu)椤? 負(fù)擔(dān)”。
而在能源火電領(lǐng)域，有這樣一種特種機(jī)器人，它可以吸附在鍋爐水冷壁上，在垂直和水平方向上移動(dòng)。
其能夠?qū)痣婂仩t等大型能源設(shè)備進(jìn)行智能檢測，并替代人工執(zhí)行高空危險(xiǎn)任務(wù)，不僅大幅度降低了人工高空高危作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，檢測效率還可達(dá)到人工的 150 倍。
制備這種爬壁機(jī)器人的是一家來自浙江的公司吉泰智能。該公司成立于 2015 年，并于今年 8 月完成了 6000 萬元 A+輪融資。
吉泰智能創(chuàng)始人兼 CEO 徐光平是一位擁有三十多年能源領(lǐng)域從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的“老兵”，他認(rèn)為，工業(yè)機(jī)器人正成為替代制造業(yè)各類高危工種勞動(dòng)者的“主力軍”?！肮镜哪茉锤呖崭呶Ｅ辣跈C(jī)器人本體能夠通過吸附行走，在復(fù)雜多變的高空高危場景中自由穿梭檢測，直接接觸火電鍋爐水冷壁管、風(fēng)電風(fēng)機(jī)葉片等檢測目標(biāo)的表面。在 AI 加持下，爬壁機(jī)器人可以自主執(zhí)行檢測任務(wù)，憑借高精確缺陷識別算法，設(shè)備缺陷檢測的準(zhǔn)確率可達(dá) 95%。”
圖丨徐光平（來源：吉泰智能）
打破國際技術(shù)壟斷的“隱形冠軍”
2018 年，吉泰智能開始探索和研發(fā)能源設(shè)施爬壁檢測機(jī)器人。
他們曾將美國美國通用電氣（GE，General Electric Company）的機(jī)器人拿來做測試，但由于國內(nèi)火電廠環(huán)境與國外不同，其需要調(diào)峰、摻燒等導(dǎo)致爐管變得非常臟，因而國外機(jī)器人并不適用于中國的能源設(shè)施環(huán)境。
從那時(shí)起，如何通過國產(chǎn)化打造適用于中國能源設(shè)施場景的爬壁檢測機(jī)器人，成為吉泰智能的研究重點(diǎn)。經(jīng)過持續(xù)的探索、研發(fā)和迭代，目前爬壁機(jī)器人已更新至第三代。
徐光平表示：“傳統(tǒng)的人工完成對大型能源設(shè)備檢測工作需耗時(shí) 7 到 10 天，并存在較高風(fēng)險(xiǎn)；而我們的機(jī)器人僅需 2 天即可完成同樣規(guī)模的工作，并能實(shí)現(xiàn)普檢覆蓋所有角落，顯著提高檢測效率至人工的 150 倍?！?/strong>
（來源：吉泰智能）
商用能源設(shè)備爬壁檢測機(jī)器人技術(shù)壁壘較高，目前，全球僅有四家可生產(chǎn)該類機(jī)器人的公司，分別是：美國 GE、GECKO 壁虎、加拿大 RUSSELL 及吉泰智能。
與其他三家國際公司相比，吉泰智能的產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢呢？
據(jù)介紹，RUSSELL 和 GECKO 屬于半自動(dòng)機(jī)型，其與吉泰智能第一代爬壁機(jī)器人相當(dāng)，僅能實(shí)現(xiàn)單檢測，且不包含高壓水清洗功能。而 GE 產(chǎn)品的自動(dòng)化水平與吉泰智能齊平，但不具備跨區(qū)域能力。
吉泰智能第二代爬壁機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)清灰、打磨、缺陷識別、無損探傷、脹粗檢測和超聲測厚等，并且在對裂紋、砸傷情況等檢查后，還能實(shí)現(xiàn)部分修復(fù)功能。
“我們的爬壁機(jī)器人具備獨(dú)特的跨區(qū)域爬行等能力，能夠在復(fù)雜環(huán)境中提供全方位檢查服務(wù)，尤其適合在中國火電鍋爐等復(fù)雜環(huán)境條件的場景應(yīng)用?！毙旃馄秸f。
用 All-in-One 方案，解決火力電廠的核心痛點(diǎn)問題
能源大型關(guān)鍵設(shè)施的運(yùn)維工作是國民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵基礎(chǔ)，其具有體積大、高度高、面積大的特點(diǎn)，并且運(yùn)維工作需要高空復(fù)雜作業(yè)，設(shè)備需要長生命周期維護(hù)（25-30 年）。
鍋爐爆管問題以每年約以 30% 速度增長，一旦發(fā)生安全事故，其對社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的影響巨大。
目前，傳統(tǒng)的人工運(yùn)維模式存在運(yùn)維檢測覆蓋率低、準(zhǔn)確率低、效率低、安全性低、檢測數(shù)據(jù)不實(shí)時(shí)等核心痛點(diǎn)。
因此，僅提供爬壁機(jī)器人的硬件方案還不夠，相比于安全事故爆發(fā)后的修理，實(shí)時(shí)預(yù)測和機(jī)理分析火力發(fā)電廠的安全隱患，是為鍋爐安全運(yùn)維提供保障的關(guān)鍵。
吉泰智能基于“端-邊-算-云”技術(shù)架構(gòu)，聯(lián)合清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)就腐蝕、疲勞、磨損等模型，研發(fā)了一套智能運(yùn)維軟件方案——鍋爐四管健康分析系統(tǒng)。
從第三代爬壁機(jī)器人開始，吉泰智能提供了軟硬件結(jié)合的 All-in-One 方案，客戶可根據(jù)自身需求靈活選擇對應(yīng)方案。
結(jié)合鍋爐健康管理系統(tǒng)預(yù)測平臺，能夠通過實(shí)時(shí)監(jiān)測硬度、壓力、流量等各項(xiàng)參數(shù)，從而提前預(yù)警可能出現(xiàn)的問題，有效減少鍋爐停機(jī)造成的巨大損失。
其實(shí)現(xiàn)的效果具體包括:
由原來人工分散維護(hù)，變?yōu)榫€上集中維護(hù)，實(shí)現(xiàn)鍋爐設(shè)備臺賬信息集中化管理。
主要設(shè)備實(shí)現(xiàn)三維可視化及動(dòng)態(tài)運(yùn)行模擬，異常處在三維模型精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)電廠監(jiān)視視覺革命。
為鍋爐四管健康提供高準(zhǔn)確率、定量的故障預(yù)測，準(zhǔn)確率可達(dá) 80% 以上。
精準(zhǔn)高效了解運(yùn)行情況，運(yùn)行參數(shù)持續(xù)優(yōu)化，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大幅減低，減輕運(yùn)維人員日常工作。
通過提供精確的檢修方案和計(jì)劃，通?？梢詼p少因鍋爐四管泄漏導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)超過 50%。
圖丨鍋爐三維可視化（來源：吉泰智能）
據(jù)了解，目前吉泰智能的爬壁機(jī)器人產(chǎn)品長期供應(yīng)于國網(wǎng)、南網(wǎng)、中核、中廣核、國電投、國家能源集團(tuán)、華能、華電、大唐、長江三峽等集團(tuán)等。
徐光平表示：“截至目前，該系統(tǒng)已在國內(nèi) 30 多個(gè)大型電廠試用，根據(jù)各電廠反饋效果較理想，并得到了中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)的認(rèn)證。目前中國的電廠數(shù)量接近 7000 個(gè)，國外市場也有很大的發(fā)展空間?！?/span>
從核電機(jī)器人到火電風(fēng)電特種機(jī)器人
吉泰智能的技術(shù)團(tuán)隊(duì)均具有深厚的電力背景，因而對于鍋爐運(yùn)維具有深入的理解?！皺C(jī)器人是一種硬件工具，核心在于軟件的分析能力?！毙旃馄秸f。
據(jù)介紹，該公司成立初期階段專注于核電機(jī)器人的研發(fā)和制造，由于核電行業(yè)的特殊性，要求機(jī)器人能夠在輻射環(huán)境下進(jìn)行長時(shí)間作業(yè)。
吉泰智能通過引進(jìn)德國、法國和美國的核心部件，在國內(nèi)進(jìn)行組裝，成功開發(fā)出適用于核反應(yīng)堆引擎池的構(gòu)件清掃機(jī)器人和高空清潔機(jī)器人。
隨著公司技術(shù)的不斷成熟，徐光平開始將業(yè)務(wù)拓展到更廣泛的能源領(lǐng)域。此后，吉泰智能成為中廣核等大型能源企業(yè)的合格供應(yīng)商，并幫助多個(gè)國內(nèi)知名核電站解決自動(dòng)化問題，降低人工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用于紅沿河核電站、寧德核電站、大亞灣核電站等。
基于核電領(lǐng)域定制化等局限性，吉泰智能近年來逐步轉(zhuǎn)型至電網(wǎng)領(lǐng)域，并重點(diǎn)研發(fā)帶電作業(yè)清洗機(jī)器人。相關(guān)產(chǎn)品克服了以往絕緣子清洗方式的安全隱患，首次提出“帶電作業(yè)”的概念，并實(shí)現(xiàn)了在帶電狀態(tài)下的高效清洗。
徐光平表示表示：“在深圳供電局的支持下，該項(xiàng)目曾獲得科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。雖然最終因疫情等原因未能進(jìn)一步推廣，但證明了我們在電力領(lǐng)域擁有強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力和市場化潛力?！?/span>
除了前文提到的火電市場，風(fēng)電市場也不容忽視。截至 2023 年，中國風(fēng)電裝機(jī)容量繼續(xù)保持快速增長。根據(jù)國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2023 年中國風(fēng)電裝機(jī)容量約為 4.4 億千瓦，同比增長 20.7%。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織發(fā)布的《中國 2030 年能源電力發(fā)展規(guī)劃研究及 2060 年展望》顯示，預(yù)計(jì)到 2030 年，中國電源總裝機(jī)將達(dá)到 38 億千瓦，這意味著市場規(guī)模將成倍增加。
在風(fēng)電領(lǐng)域，吉泰智能針對風(fēng)機(jī)塔筒、葉片、機(jī)艙等場景成功研發(fā)出了多款機(jī)器人產(chǎn)品，解決了風(fēng)電廠人員高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)問題，極大提升了風(fēng)電企業(yè)的生產(chǎn)效率。
已廣泛應(yīng)用于國能吉山梁風(fēng)電場、國電投前詹風(fēng)電場、大唐赤峰風(fēng)電場、華能靖邊風(fēng)電場，陜西風(fēng)電場、粵電陽江風(fēng)電場，電白風(fēng)電場，平遠(yuǎn)風(fēng)電場，南雄風(fēng)電場、中電建巴里坤等風(fēng)電場。
徐光平指出，無論是風(fēng)電還是火電，吉泰智能的產(chǎn)品都以解決“3D”場景為首要任務(wù)，即 Dirty（臟）、Difficult（困難）、Dangerous（危險(xiǎn)）。
據(jù)介紹，目前吉泰智能已經(jīng)開始探索將機(jī)器人應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的高空清潔和檢查任務(wù)，以及石化行業(yè)的精細(xì)化管理等場景。
同時(shí)，該公司也在逐步拓寬業(yè)務(wù)范圍，計(jì)劃將該技術(shù)應(yīng)用于橋梁隧洞、玻璃幕墻建筑外墻等更廣泛的領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，期待特種機(jī)器人幫助人們解決更多的自動(dòng)化問題。
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