Eksempler på anvendelse af robotter i energisektoren

Denne artikel handler om at bruge robotter i energifeltet. Vi vil overveje flere moderne løsninger, der ikke kun gør det lettere for en person at arbejde og frigøre sin tid, men også tjener som omkostningsbesparende tjenester til service af industrielle energifaciliteter.

I dag kan vi allerede med sikkerhed sige, at sådanne opgaver som: diagnosticering af kraftledninger, deres rengøring fra is, inspektion af vindmøller, vedligeholdelse af solcellepaneler, diagnostik og vedligeholdelse af atomreaktorer - i den nærmeste fremtid vil det være muligt at løse nøjagtigt mobile fuldt autonome robotter , eller robotter med fjernbetjening.

Brugen af ​​robotter er især passende, hvor menneskeliv kan være i fare. F.eks. Til diagnosticering af mislykkede atomreaktorer eller til forebyggelse af højspændingsledninger, der er placeret i en højde på titalls meter over jorden, er det robotter, der er korrekt designet og korrekt konfigureret, er bedst egnede.

Robotter til diagnose og vedligeholdelse af højspændingsledninger

Det japanske firma HiBot på anmodning af energiselskabet Kansai Electric Power Company (KEPCO) udviklede og i 2011 lancerede Expliner-roboten, designet til diagnose og vedligeholdelse af højspændingsledninger. Robotten er simpelthen ophængt fra ledningerne på linjen, og operatøren overlades til fjernt at udføre visuel kontrol fra computerskærmen.

Robotens bevægelse langs linjen ligner bevægelsen af ​​et tog på skinner, med den eneste forskel, at roboten bevæger sig nedenunder, under ledningerne. Ved at bevæge sig langsomt langs linjen bruger Expliner lasersensorer til at registrere korrosion på ledninger. Gennem GPS-kanalen modtager roboten data om dens placering og overfører dem til operatøren, og otte højopløsnings-kameraer placeret ombord i roboten giver operatøren fuldt ud mulighed for at overveje mekanisk skade, hvad enten det er en smeltet ledning eller en revne på den.

Så efter at robotten passerer hele linjen, vil reparatørerne allerede vide nøjagtigt, hvor og hvilken slags funktionsfejl der finder sted, hvad der skal rettes, hvad og hvordan de skal repareres.

Diagnostik af fire samtidige parallelle ledninger er tilgængelig. Hindringer såsom klemmer og pakninger, roboten overvinder på egen hånd, omgår dem, manøvreres takket være det bevægelige tyngdepunkt. Roboten bærer blot hjulene gennem forhindringen og går videre. Hvis hindringen er mere kompleks, overføres roboten manuelt.

Brug af roboten gør det muligt for tjenester til rettidigt at registrere skader på linjer, såsom rust, intern korrosion (ændret ledningsdiameter) eller mekanisk skade. Dette sparer meget tid og omkostninger ved at inspicere linjer på traditionel måde, når et team af udstyrede arbejdstagere skal omgå hele kraftledningen på egen hånd.

Canadiere tog et skridt videre. Tilbage i 1998 overvejede udviklere fra Hydro-Québec Institute om at skabe en mere sofistikeret robot til diagnose og vedligeholdelse af højspændingsledninger. Og nu, efter 11 år, blev LineScout-roboten med succes præsenteret ved præsentationen og vandt endda en pris fra Edison Institute of Electrical Engineering i 2009.

Ideen kom til udviklere ikke fra bunden. En så kraftig snestorm passerede i de nordlige stater i slutningen af ​​90'erne, at ledningerne på en af ​​de betydelige kraftledninger simpelthen blev brudt af under belastningen med is, der var frosset på dem.

Resultatet af ti års arbejde fra ingeniører var en robot, der ikke kun er i stand til at rulle langs ledninger, men også vide, hvordan man manipulerer forskellige udstyr.Roboten er naturligvis udstyret med kameraer og GPS, men plus den kan rense sneen fra ledningerne, slappe af og stramme bolte og møtrikker og fjerne fremmedlegemer fra ledningerne. Takket være tilstedeværelsen af ​​termiske billedoptagere er roboten i stand til at evaluere ledningenes temperatur.

Operatøren styrer simpelthen roboten fra computeren ved hjælp af en speciel joystick. LineScout-roboten viste sig at være ganske effektiv under gentagne tests i 2010 på linjer med en strøm på op til 2 kA, under en spænding på 735 kV.

Solpanel rengøringsrobot

Til konstruktion af solenergianlæg er ørkener oversvømmet med sollys bedst egnede. Men hvordan man løser sandproblemet, fordi solpanelersanddækket efter sandstorm er 60% mindre effektive. Hvis panelerne blev vasket manuelt med vand, ville dette kræve enorme arbejdsomkostninger, og temmelig hyppigere når lufttemperaturen i ørkenen 50 ° C. Roboteknologi redder igen.

For at løse problemet blev der oprettet en NOMADD (NO-water Mechanical Automated Dusting Device) i Saudi-Arabien. Det er nok at installere flere sådanne robotter, en på hver række solpaneler, og en gang om dagen vil de rense den lysfølsomme belægning uden vand, blot ved hjælp af specielle børster.

Så solcellepanelerne vil altid forblive rene, og energieffektiviteten i solenergianlæg øges. Forestil dig, at NOMADD-roboten alene kan rydde fra 182 til 274 meter paneler - dette er en enorm mængde arbejde, uudholdeligt efter standarderne for manuel vedligeholdelse. Robotter arbejder parallelt på hver række paneler og udfører hurtigt og hurtigt regelmæssig rengøring. Tilbagebetalingstiden for robotsystemet er tre år, og robotterne i sig selv kræver ikke hyppig vedligeholdelse.

Udviklerne bemærker: ”Dette system er designet, udviklet og testet i Saudi-Arabien under de mest alvorlige ørkenforhold. Under sådanne forhold er det umuligt at være ordentligt forberedt uden at skulle opleve dem gennem hele udviklingsprocessen. Det er vores fordel. ”

Vindmølleinspektionsrobot

Vindenergi som en miljøvenlig strømkilde er i dag et af de hurtigst voksende områder med alternativ energi. Opfindere udvikler nye projekter for vindmøllegeneratorer, men én ting forbliver uændret - industrielle vindmøller er meget store i størrelse og som regel altid meget høje strukturer.

Da antallet af installerede vindmøller verden over vokser, er det slet ikke overraskende, at nogle af dem allerede har formået at finde fejl under deres drift. Igen opfordres robotter til at løse problemet med rettidig diagnose af turbineblade, som frygtløst kan klatre op skarpe knive, der roterer i store højder. En af disse robotter er RIWEA-roboten, udviklet af det tyske Fraunhofer Institute, der er i stand til at arbejde selv på en roterende turbin.

Robotten bevæger sig langs rebet og klatrer højere og højere, uanset om det er et land eller en kystturbin. Kontroller for defekter ved hjælp af en infrarød emitter og en højopløselig termisk billeddannelse. Operatøren modtager blot billedet og analyserer det. Til diagnose af holdbare metalelementer er RIWEA-robotten udstyret med en integreret ultralydsemitter og detektor med stort nøjagtighedspotentiale.

I dag, især i USA, kræver ca. 60% af vindmøllerne, der er i drift, reparation. Takket være sådanne løsninger som RIWEA-robotten bliver det muligt at diagnosticere uden for tidligt nedlukning af turbinen, da roboten let kan klatre selv på roterende klinger.

Driftsdiagnostik vil identificere turbiner med behov for hastende revision, og de kan slukkes for reparationer.Og de møller, der er i acceptabel stand, vil fortsat fungere, og forbrugeren vil ikke opleve nogen ulemper.

Robotter til arbejde på nukleare anlæg

Siden 1999 har emnet om introduktion af robotik til nukleare anlæg til inspektion og diagnosticering været aktivt drøftet. AREVA, et servicevirksomhed med atomkraftværker, var for eksempel den første til at bruge en avanceret løsning til test af primære reaktorsløjfer. SUSI-robotten hjalp med at inspicere og ultralyd de vigtige komponenter i en af ​​de amerikanske reaktorer. Reaktoren viste sig at være fuldt operationel, og der blev truffet en beslutning om at forlænge dens levetid. Senere dukkede SUSI-robotter op i Europa.

IRobot leverede på sin side fire PackBot-robotter, med hvilke der blev taget strålingsprøver for at fjerne konsekvenserne af ulykken ved det japanske atomkraftværk Fukushima-1. Senere kom en mere kraftfuld robot Warrior 710 med i dette arbejde.