Eksempler på bruk av roboter i energisektoren

Denne artikkelen handler om bruk av roboter i energifeltet. Vi vil vurdere flere moderne løsninger som ikke bare gjør det enklere for folk å jobbe og frigjøre tid, men også tjene som kostnadsbesparende tjenester for vedlikehold av industrielle energianlegg.

I dag kan vi allerede trygt si at slike oppgaver som: diagnostikk av kraftledninger, rengjøring fra is, inspeksjon av vindmøller, vedlikehold av solcellepaneler, diagnostikk og vedlikehold av atomreaktorer - i nær fremtid vil det være mulig å løse nøyaktig mobile fullstendig autonome roboter , eller roboter med fjernkontroll.

Bruken av roboter er spesielt passende der menneskeliv kan være i faresonen. For eksempel for diagnose av mislykkede atomreaktorer eller for å forhindre høyspenningsledninger som ligger i en høyde på titalls meter over bakken, er roboter som er riktig utformet og riktig konfigurert best egnet.

Roboter for diagnose og vedlikehold av høyspentledninger

Det japanske selskapet HiBot, på forespørsel fra energiselskapet Kansai Electric Power Company (KEPCO), utviklet og lanserte i 2011 Expliner-roboten, designet for diagnose og vedlikehold av høyspenningsledninger. Roboten er ganske enkelt hengt opp fra ledningene på linjen, og operatøren får fjernoverført visuell kontroll fra dataskjermen.

Bevegelsen til roboten langs linjen ligner på bevegelsen av et tog på skinner, med den eneste forskjellen at roboten beveger seg nedenfra, under ledningene. Expliner beveger seg sakte langs linjen og bruker lasersensorer for å oppdage korrosjon på ledninger. Gjennom GPS-kanalen mottar roboten data om beliggenheten og overfører dem til operatøren, og åtte høyoppløselige kameraer plassert ombord i roboten lar operatøren fullt ut vurdere mekaniske skader, enten det er en smeltet ledning eller en sprekk på den.

Så etter at roboten har passert hele linjen, vil reparatørene allerede vite nøyaktig hvor og hva slags funksjonsfeil som skjer, hva som må fikses, hva og hvordan de skal repareres.

Diagnostikk av fire parallelle parallelle ledninger er tilgjengelig. Hindringer som klemmer og pakninger roboten overvinner på egen hånd, omgå dem, manøvrering takket være det bevegelige tyngdepunktet. Roboten fører ganske enkelt hjulene gjennom hindringen og går videre. Hvis hindringen er mer kompleks, overføres roboten manuelt.

Bruken av roboten gjør det mulig for tjenester å oppdage skader på linjer, for eksempel rust, intern korrosjon (endret ledningsdiameter) eller mekanisk skade. Dette sparer tid og kostnader for å inspisere linjer på tradisjonell måte, når et team av utstyrte arbeidere må omgå hele kraftledningen på egen hånd.

Kanadiere tok et skritt videre. Tilbake i 1998 tenkte utviklere fra Hydro-Québec Institute å lage en mer sofistikert robot for diagnose og vedlikehold av høyspentledninger. Og nå, etter 11 år, ble LineScout-roboten vellykket presentert på presentasjonen, og vant til og med en pris fra Edison Institute of Electrical Engineering i 2009.

Ideen kom utviklerne ikke fra bunnen av. En så kraftig snøstorm passerte i de nordlige delstatene på slutten av 90-tallet at ledningene til en av de betydelige kraftlinjene rett og slett ble brutt av under belastningen med is frosset på dem.

Resultatet av ti års arbeid fra ingeniører var en robot som ikke bare kan rulle langs ledninger, men også vite hvordan man kan manipulere forskjellige utstyr.Roboten er selvfølgelig utstyrt med kameraer og GPS, men pluss at den kan rense snøen fra ledningene, slappe av og stramme bolter og muttere, fjerne fremmedlegemer fra ledningene. Takket være tilstedeværelsen av termiske bilder, er roboten i stand til å evaluere temperaturen på ledningene.

Operatøren styrer ganske enkelt roboten fra datamaskinen ved hjelp av en spesiell styrespak. LineScout-roboten viste seg å være ganske effektiv under gjentatte tester i 2010 på linjer med en strøm på opptil 2 kA, under en spenning på 735 kV.

Rengjøringsrobot for solcellepanel

For bygging av solkraftverk er ørkener oversvømmet med sollys best egnet. Men hvordan løse sandproblemet, fordi solcellepanelersanddekket etter sandstorm er 60% mindre effektive. Hvis panelene ble vasket manuelt med vann, ville dette kreve enorme arbeidskraftskostnader, og dessuten når luftens temperatur i ørkenen 50 ° C. Roboteknologi kommer til unnsetning igjen.

For å løse problemet ble en NOMADD (NO-water Mechanical Automated Dusting Device - “Automated Automated Dust Removal Device Without the Use of Water”) robot opprettet i Saudi-Arabia. Det er nok å installere flere slike roboter, en på hver rad med solcellepaneler, og en gang om dagen vil de rengjøre det lysfølsomme belegget uten vann, ganske enkelt ved hjelp av spesielle børster.

Så solcellepanelene vil alltid forbli rene, og energieffektiviteten til solkraftverk vil øke. Tenk deg at NOMADD-roboten alene kan tømme 182 til 274 meter paneler - dette er en enorm mengde arbeid, uutholdelig etter standardene for manuelt vedlikehold. Roboter fungerer parallelt på hver rad med paneler, og utfører raskt og raskt regelmessig rengjøring. Tilbakebetalingstiden for robotsystemet er tre år, og robotene i seg selv krever ikke hyppig vedlikehold.

Utviklerne bemerker: “Dette systemet er designet, utviklet og testet i Saudi-Arabia under de mest alvorlige ørkenforholdene. For slike forhold er det umulig å være forberedt ordentlig uten å måtte oppleve dem gjennom hele utviklingsprosessen. Det er vår fordel. ”

Vindmølleinspeksjonsrobot

Vindenergi som en miljøvennlig strømkilde er i dag et av de raskt voksende områdene med alternativ energi. Oppfinnerne utvikler nye prosjekter for vindgeneratorer, men en ting forblir uendret - vindkraftgeneratorer fra industrien er veldig store i størrelse og som regel alltid veldig høye strukturer.

Etter hvert som antallet installerte vindmøller rundt om i verden vokser, er det ikke i det hele tatt overraskende at noen av dem allerede har klart å finne feil under driften. Igjen kalles roboter for å løse problemet med rettidig diagnose av turbinblader, som uredd kan klatre skarpe kniver som roterer i store høyder. En av disse robotene er RIWEA-roboten utviklet av det tyske Fraunhofer Institute, som er i stand til å jobbe selv på en roterende turbin.

Roboten beveger seg langs tauet, klatrer høyere og høyere, enten det er en land- eller kystturbin. Kontroller for feil ved hjelp av en infrarød emitter og en høyoppløselig termisk bilde. Operatøren mottar ganske enkelt bildet og analyserer det. For diagnostisering av holdbare metallelementer er RIWEA-roboten utstyrt med en integrert ultrasonisk emitter og detektor med høyt nøyaktighetspotensial.

I dag, spesielt i USA, krever rundt 60% av vindmøllene i drift reparasjon. Takket være slike løsninger som RIWEA-roboten, blir det mulig å diagnostisere uten for tidlig avvikling av turbinen, siden roboten lett kan klatre selv på roterende kniver.

Operasjonsdiagnostikk vil identifisere turbiner med behov for presserende overhaling, og de kan slås av for reparasjoner.Og de turbinene som er i akseptabel tilstand vil fortsette å fungere, og forbrukeren vil ikke oppleve noen problemer.

Roboter for arbeid ved kjernefysiske anlegg

Siden 1999 har temaet å introdusere robotikk i kjernefysiske anlegg for inspeksjon og diagnostikk blitt diskutert aktivt. AREVA, et kjernekraftverkstjenesteselskap, var for eksempel den første som brukte en avansert løsning for testing av primære reaktorløkker. SUSI-roboten bidro til å inspisere og ultralyd de viktige komponentene i en av de amerikanske reaktorene. Reaktoren viste seg å være i full drift, og det ble tatt en beslutning om å forlenge levetiden. Senere dukket SUSI-roboter opp i Europa.

IRobot ga på sin side fire PackBot-roboter som det ble tatt strålingsprøver for å eliminere konsekvensene av ulykken ved det japanske atomkraftverket Fukushima-1. Senere ble en kraftigere robot Warrior 710 med i dette arbeidet.