Esimerkkejä robottien käytöstä energia-alalla

Tämä artikkeli käsittelee robottien käyttöä energia-alalla. Tarkastelemme useita nykyaikaisia ​​ratkaisuja, jotka eivät vain helpota ihmisten työskentelyä ja vapaa-aikaa, mutta myös toimivat kustannussäästöpalveluina teollisuuden energialaitosten ylläpidossa.

Tänään voimme jo varmasti sanoa, että sellaiset tehtävät kuin voimalinjojen diagnostiikka, niiden puhdistaminen jäältä, tuuliturbiinien tarkastus, aurinkopaneelien kunnossapito, diagnosointi ja ydinreaktorien ylläpito - lähitulevaisuudessa on mahdollista ratkaista tarkalleen liikkuvia, täysin itsenäisiä robotteja , tai robotit kaukosäätimellä.

Robottien käyttö on erityisen tarkoituksenmukaista silloin, kun ihmisen henki voi olla vaarassa. Esimerkiksi vikaantuneiden ydinreaktoreiden diagnosointiin tai kymmenien metrien korkeudella maanpinnan yläpuolella sijaitsevien korkeajännitejohtojen estämiseksi robottit ovat parhaiten suunniteltuja ja konfiguroituja parhaiten.

Robotit korkeajännitejohtojen diagnosointiin ja ylläpitoon

Japanilainen HiBot kehitti ja aloitti vuonna 2011 energiayhtiö Kansai Electric Power Company (KEPCO) pyynnöstä Expliner -robotin, joka on tarkoitettu korkeajännitejohtojen diagnosointiin ja ylläpitoon. Robotti ripustetaan yksinkertaisesti linjan johdoista, ja käyttäjän jätetään etäohjaamaan visuaalista ohjausta tietokoneen näytöltä.

Robotin liike linjaa pitkin on samanlainen kuin junan liikkuminen kiskoilla, ainoana erona on, että robotti liikkuu alhaalta, johtojen alla. Liikkuen hitaasti linjaa pitkin, Expliner käyttää laser-antureita havaitsemaan johtimien korroosion. GPS-kanavan kautta robotti vastaanottaa tietoa sijainnistaan ​​ja välittää sen käyttäjälle, ja kahdeksan robotilla varustettua korkearesoluutiokameraa antaa operaattorille mahdollisuuden harkita mekaanisia vaurioita täysin, olipa kyseessä sulatettu johto vai siihen liittyvä halkeama.

Joten kun robotti on kulkenut koko linjaa pitkin, korjaamot tietävät jo tarkalleen missä ja millainen toimintahäiriö tapahtuu, mikä on korjattava, mitä ja miten se korjataan.

Neljän samanaikaisesti yhdensuuntaisen johdon diagnostiikka on saatavana. Esteitä, kuten puristimia ja tiivisteitä, robotti voittaa yksinään ohittamalla ne ohjaaen liikkuvan painopisteen ansiosta. Robotti kuljettaa pyörät vain esteen läpi ja siirtyy eteenpäin. Jos este on monimutkaisempi, robotti siirretään manuaalisesti.

Robotin käyttö mahdollistaa palveluiden havaita ajoissa linjojen vauriot, kuten ruoste, sisäinen korroosio (muuttunut langan halkaisija) tai mekaaniset vauriot. Tämä säästää huomattavasti aikaa ja kustannuksia linjojen tarkastamiselle perinteisellä tavalla, kun varustetun työntekijän ryhmän on ohitettava koko voimajohto yksin.

Kanadalaiset astuivat askeleen pidemmälle. Vuonna 1998 Hydro-Québec-instituutin kehittäjät harkitsivat kehittyneemmän robotin luomista korkeajännitejohtojen diagnosointiin ja ylläpitoon. Ja nyt, 11 vuoden kuluttua, LineScout -robotti esiteltiin onnistuneesti esityksessä ja voitti jopa palkinnon Edisonin sähkötekniikan instituutista vuonna 2009.

Idea tuli kehittäjille ei tyhjästä. Niin voimakas lumimyrsky kulki pohjoisosissa 90-luvun lopulla, että yhden merkittävän voimajohdon johdot katkaistiin yksinkertaisesti niille jäätyneen jääkuorman alla.

Kymmenen vuotta kestäneen insinöörien työn tuloksena oli robotti, joka pystyy paitsi liikkumaan johtimia pitkin, myös tietämään kuinka käsitellä erilaisia ​​laitteita.Robotti on tietysti varustettu kameroilla ja GPS: llä, mutta lisäksi se voi puhdistaa lumen johdoista, kelata ja kiristää pultit ja mutterit, poistaa vieraita esineitä johdoista. Lämpökuvien läsnäolon ansiosta robotti pystyy arvioimaan johtimien lämpötilan.

Operaattori yksinkertaisesti ohjaa robottia tietokoneelta erityisen ohjaussauvan avulla. LineScout -robotti osoittautui varsin tehokkaaksi toistuvissa kokeissa vuonna 2010 linjoilla, joiden virta oli enintään 2 kA, jännitteellä 735 kV.

Aurinkopaneelien puhdistusrobotti

Aurinkovoimalaitosten rakentamiseen sopivat parhaiten auringonvalon tulvat aavikot. Mutta miten hiekkaongelma ratkaistaan, koska aurinkopaneelithiekka peitetty hiekkamyrskyjen jälkeen on 60% vähemmän tehokasta. Jos paneelit pestään vedellä käsin, se vaatisi valtavia työvoimakustannuksia, ja melko usein, lisäksi aavikon ilman lämpötila saavuttaa 50 ° C. Robotitekniikka tulee jälleen pelastamaan.

Ongelman ratkaisemiseksi luotiin Saudi-Arabiaan NOMADD (NO-water Mechanical Automated Dusting Device). Riittää, kun asennat useita tällaisia ​​robotteja, yhden jokaiselle aurinkopaneeliriville, ja kerran päivässä ne puhdistavat valoherkän pinnoitteen ilman vettä, yksinkertaisesti erikoisharjojen avulla.

Joten aurinkopaneelit pysyvät aina puhtaina ja aurinkovoimalaitosten energiatehokkuus kasvaa. Kuvittele, että NOMADD-robotti yksin voi tyhjentää 182 - 274 metriä paneeleita - tämä on valtava määrä työtä, jota ei voida sietää käsin suoritettavia huoltoja. Robotit toimivat yhdensuuntaisesti jokaisessa paneelirivissä ja suorittavat säännöllisen puhdistuksen nopeasti ja nopeasti. Robottijärjestelmän takaisinmaksuaika on kolme vuotta, eivätkä robotit itse vaadi säännöllistä huoltoa.

Kehittäjät huomauttavat: ”Tämä järjestelmä on suunniteltu, kehitetty ja testattu Saudi-Arabiassa vaikeimmissa aavikoissa. Tällaisia ​​olosuhteita on mahdotonta valmistaa kunnolla ilman, että tarvitsee kokea niitä koko kehitysprosessin ajan. Se on etumme. ”

Tuulimyllyn tarkastusrobotti

Tuulivoima ympäristöystävällisenä sähkönlähteenä on nykyään yksi nopeimmin kasvavista vaihtoehtoisen energian alueista. Keksijät kehittävät uusia projekteja tuulivoimaloille, mutta yksi asia ei muutu - teollisuuden tuuligeneraattorit ovat kooltaan erittäin suuria ja pääsääntöisesti aina erittäin korkeita.

Asennettujen tuuliturbiinien lukumäärän kasvaessa ympäri maailmaa ei ole yllättävää, että jotkut niistä ovat jo onnistuneet löytämään vikoja käytön aikana. Robotteja kutsutaan jälleen ratkaisemaan turbiinien siipien oikea-aikaisen diagnosoinnin ongelma, joka voi pelottomasti kiivetä korkeilla korkeuksilla pyöriviin teräviin teriin. Yksi näistä roboteista on RIWEA-robotti, jonka on kehittänyt saksalainen Fraunhofer -instituutti ja joka pystyy toimimaan jopa pyörivässä turbiinissa.

Robotti liikkuu köyttä pitkin, kiipeämällä korkeammalle, riippumatta siitä, onko kyse maasta tai rannikkoturbiinista. Tarkista puutteet infrapunasäteilijän ja korkearesoluutioisen lämpökuvan avulla. Operaattori vain vastaanottaa kuvan ja analysoi sen. Kestävien metalliosien diagnosointiin RIWEA-robotti on varustettu integroidulla ultraäänisäteilijällä ja ilmaisimella, jolla on korkea tarkkuuspotentiaali.

Nykyään etenkin Yhdysvalloissa noin 60% toiminnassa olevista tuuliturbiineista vaatii korjausta. Tällaisten ratkaisujen, kuten RIWEA-robotin, avulla on mahdollista diagnosoida ilman turbiinin ennenaikaista käytöstäpoistoa, koska robotti voi helposti kiivetä jopa pyörivillä terillä.

Operatiivinen diagnostiikka tunnistaa turbiinit, jotka tarvitsevat kiireellisiä kunnostuksia, ja ne voidaan sammuttaa korjauksia varten.Ja turbiinit, jotka ovat hyväksyttävässä kunnossa, jatkavat toimintaansa, ja kuluttajalle ei aiheudu haittaa.

Robotit ydinlaitoksissa työskentelemiseen

Vuodesta 1999 on puhuttu aktiivisesti robottiikan tuomisesta ydinlaitoksille niiden tarkastusta ja diagnostiikkaa varten. Esimerkiksi ydinvoimalaitoshuoltoyritys AREVA käytti ensimmäisenä edistynyttä ratkaisua primaarireaktorisilmukoiden testaamiseen. SUSI-robotti auttoi tarkastamaan ja ultraäänitutkimaan yhden amerikkalaisen reaktorin tärkeät komponentit. Reaktori osoittautui toimivaksi, ja sen elinkaaren päätettiin pidentää. Myöhemmin SUSI-robotit ilmestyivät Eurooppaan.

IRobot puolestaan ​​toimitti neljä PackBot-robottia, joiden kanssa säteilynäytteet otettiin japanilaisen Fukushima-1-ydinvoimalan onnettomuuden seurausten poistamiseksi. Myöhemmin tehokkaampi robotti Warrior 710 liittyi tähän työhön.