Primjeri upotrebe robota u energetskom sektoru

Ovaj članak govori o korištenju robota u energetskom polju. Razmotrit ćemo nekoliko modernih rješenja koja ljudima ne samo da olakšaju posao i oslobode svoje vrijeme, već služe i kao ušteda troškova za održavanje industrijskih energetskih postrojenja.

Danas već sa sigurnošću možemo reći da će se takvi zadaci kao što su: dijagnostika dalekovoda, njihovo čišćenje od leda, pregled vjetroagregata, održavanje solarnih panela, dijagnostika i održavanje nuklearnih reaktora - u skoroj budućnosti moći riješiti upravo mobilnih potpuno autonomnih robota ili robote s daljinskim upravljanjem.

Upotreba robota je posebno prikladna tamo gdje je ljudski život ugrožen. Na primjer, za dijagnozu neuspjelih nuklearnih reaktora ili za sprječavanje visokonaponskih dalekovoda smještenih na visini od nekoliko desetaka metara iznad zemlje, najprikladniji su roboti koji su pravilno projektirani i pravilno konfigurirani.

Roboti za dijagnostiku i održavanje dalekovoda visokog napona

Japanska tvrtka HiBot, na zahtjev energetske tvrtke Kansai Electric Power Company (KEPCO), razvila je i 2011. godine lansirala robot Expliner, dizajniran za dijagnostiku i održavanje visokonaponskih dalekovoda. Robot je jednostavno suspendiran od žica linije, a operater je ostavljen da daljinsko izvršava vizualnu kontrolu s računala zaslona.

Kretanje robota duž pruge slično je kretanju vlaka po tračnicama, s jedinom razlikom što se robot kreće odozdo, ispod žica. Krećući se polako duž linije, Expliner koristi laserske senzore za otkrivanje korozije na žicama. Kroz GPS kanal robot prima podatke o svom položaju i prenosi ih operateru, a osam kamera visoke razlučivosti smještenih na brodu omogućuju rukovatelju da u potpunosti razmotri mehanička oštećenja, bilo da je riječ o rastopljenoj žici ili pukotini na njoj.

Dakle, nakon što robot prođe duž cijele linije, serviseri će već točno znati gdje se i u kakvom kvaru događa, što treba ispraviti, što i kako popraviti.

Dostupna je dijagnostika četiri istodobno paralelna žica. Prepreke poput stezaljki i brtvila robot prevladava sam, zaobilazeći ih, manevrirajući, zahvaljujući pokretnom težištu. Robot jednostavno provodi kotače kroz prepreku i kreće dalje. Ako je prepreka složenija, tada se robot prenosi ručno.

Upotreba robota omogućuje uslugama pravovremeno otkrivanje oštećenja na vodovima, poput hrđe, unutarnje korozije (promijenjeni promjer žice) ili mehaničkih oštećenja. Ovo uvelike štedi vrijeme i troškove inspekcije linija na tradicionalni način, kada tim opremljenih radnika mora zaobići cijeli dalekovod samostalno.

Kanađani su napravili korak dalje. Još 1998., programeri s Instituta Hydro-Québec razmišljali su o stvaranju sofisticiranijeg robota za dijagnozu i održavanje visokonaponskih dalekovoda. A sada, nakon 11 godina, robot LineScout uspješno je predstavljen na prezentaciji, pa je čak osvojio i nagradu Elektrotehničkog instituta Edison 2009. godine.

Ideja je programerima došla od nule. Tako snažna snježna oluja prošla je u sjevernim državama u kasnim 90-ima da su žice jednog od značajnih dalekovoda jednostavno odlomljene pod teretom leda smrznutog na njima.

Rezultat desetogodišnjeg rada inženjera bio je robot koji je sposoban ne samo da se valja po žicama, već i zna manipulirati raznom opremom.Robot je, naravno, opremljen kamerama i GPS-om, ali plus može očistiti snijeg od žica, odmotati i zategnuti vijke i matice, ukloniti strane predmete s žica. Zahvaljujući prisutnosti toplinskih slika, robot je sposoban procijeniti temperaturu žica.

Operater jednostavno nadzire robota s računala pomoću posebnog upravljačkog palica. Robot LineScout pokazao se prilično učinkovit tijekom ponovljenih ispitivanja 2010. godine na vodovima struje do 2 kA, pod naponom od 735 kV.

Robot za čišćenje solarne ploče

Za izgradnju solarnih elektrana najbolje su pogodne pustinje preplavljene sunčevom svjetlošću. Ali kako riješiti problem s pijeskom, jer solarni panelipijesak prekriven pijeskom nakon olujnih oluja 60% je manje učinkovit. Ako biste ploče oprali vodom ručno, to bi zahtijevalo ogromne troškove rada, a prilično često, osim toga, temperatura zraka u pustinji doseže 50 ° C. Robotska tehnologija opet dolazi u pomoć.

Da bi se riješio problem, u Saudijskoj Arabiji je stvoren robot NOMADD (mehanički uređaj za prašinu bez vode - „Automatizirani uređaj za automatsko uklanjanje prašine bez upotrebe vode“). Dovoljno je instalirati nekoliko takvih robota, po jedan na svaki red solarnih panela, a jednom dnevno će očistiti fotoosjetljivi premaz bez vode, jednostavno uz pomoć posebnih četkica.

Tako će solarni paneli uvijek ostati čisti, a energetska učinkovitost solarnih elektrana će se povećati. Zamislite, sam NOMADD robot može očistiti ploče od 182 do 274 metra - ovo je ogromna količina posla, nepodnošljiva standardima ručnog održavanja. Roboti rade paralelno na svakom redu ploča i brzo i brzo obavljaju redovito čišćenje. Rok otplate za robotski sustav je tri godine, a sami roboti ne zahtijevaju učestalo održavanje.

Programeri napominju: „Ovaj je sustav dizajniran, razvijen i testiran u Saudijskoj Arabiji u najtežim pustinjskim uvjetima. Za takve je uvjete nemoguće pravilno pripremiti bez iskustva s njima tijekom cijelog razvojnog procesa. To je naša prednost. "

Robot za inspekciju vjetrenjača

Energija vjetra kao ekološki prihvatljiv izvor električne energije danas je jedno od najbrže rastućih područja alternativne energije. Izumitelji razvijaju nove projekte za vjetroelektrane, ali jedno ostaje nepromijenjeno - industrijski vjetroelektrani vrlo su velike i u pravilu uvijek vrlo visoke strukture.

Kako broj instaliranih vjetroagregata širom svijeta raste, uopće nije čudno što su neke od njih već uspjele pronaći nedostatke tijekom svog rada. Opet su pozvani roboti da riješe problem pravovremene dijagnoze lopatica turbine, koje se mogu neustrašivo popeti na oštre noževe koji se okreću na velikim visinama. Jedan od tih robota je robot RIWEA koji je razvio njemački institut Fraunhofer, a koji može raditi čak i na rotirajućoj turbini.

Robot se kreće uz uže, penjejući se sve više i više, bilo da je riječ o kopnenoj ili obalnoj turbini. Provjerite ima li oštećenja pomoću infracrvenog odašiljača i toplinskog uređaja. Operater jednostavno prima sliku i analizira je. Za dijagnozu trajnih metalnih elemenata, robot RIWEA opremljen je integriranim ultrazvučnim emiterom i detektorom s visokim potencijalom točnosti.

Danas, posebno u SAD-u, oko 60% vjetroagregata koji rade u pogonu zahtijeva popravak. Zahvaljujući takvim rješenjima kao što je robot RIWEA, postaje moguće dijagnosticirati bez preuranjenog raspada turbine, jer se robot može lako penjati čak i na rotirajućim lopaticama.

Operativna dijagnostika identificirat će turbine kojima je potreban hitni remont i mogu se isključiti zbog popravaka.A one turbine koje su u prihvatljivom stanju i dalje će raditi, a potrošač neće doživjeti neugodnosti.

Roboti za rad u nuklearnim postrojenjima

Od 1999. godine aktivno se raspravlja o temi uvođenja robotike u nuklearna postrojenja radi njihove inspekcije i dijagnostike. Na primjer, AREVA, tvrtka za uslugu nuklearnih elektrana, prva je koristila napredno rješenje za testiranje primarnih reaktorskih petlji. SUSI robot pomogao je uvidu i ultrazvuku važnih komponenti jednog od američkih reaktora. Pokazalo se da je reaktor u potpunosti operativan, a donesena je odluka o produženju njegova životnog vijeka. Kasnije su se u Europi pojavili SUSI roboti.

Tvrtka iRobot zauzvrat je isporučila četiri robota PackBot s kojima su uzeti uzorci zračenja kako bi se uklonile posljedice nesreće u japanskoj nuklearnoj elektrani Fukushima-1. Kasnije se ovom djelu pridružio i moćniji robot Warrior 710.