Exemple de utilizare a roboților în sectorul energetic

Acest articol este despre utilizarea roboților în câmpul energetic. Vom lua în considerare mai multe soluții moderne care nu numai că facilitează munca și își eliberează timpul, dar și servicii de economisire a costurilor pentru întreținerea instalațiilor energetice industriale.

Astăzi, putem spune cu încredere că sarcini precum: diagnosticarea liniilor electrice, curățarea lor de gheață, inspecția turbinelor eoliene, întreținerea panourilor solare, diagnosticarea și întreținerea reactoarelor nucleare - în viitorul apropiat va fi posibilă rezolvarea exactă a roboților mobili complet autonomi sau roboți cu telecomandă.

Utilizarea roboților este adecvată în special atunci când viața umană poate fi în pericol. De exemplu, pentru diagnosticul reactoarelor nucleare eșuate sau pentru prevenirea liniilor electrice de înaltă tensiune situate la o înălțime de zeci de metri deasupra solului, roboții care sunt corect proiectați și configurați corect sunt cei mai potriviți.

Roboți pentru diagnosticul și întreținerea liniilor electrice de înaltă tensiune

Compania japoneză HiBot, la solicitarea companiei de energie Kansai Electric Power Company (KEPCO), a dezvoltat, iar în 2011 a lansat, robotul Expliner, conceput pentru diagnosticul și întreținerea liniilor electrice de înaltă tensiune. Robotul este pur și simplu suspendat din firele liniei, iar operatorul este lăsat să efectueze de la distanță controlul vizual de pe ecranul computerului.

Mișcarea robotului de-a lungul liniei este similară cu mișcarea unui tren pe șine, singura diferență fiind aceea că robotul se deplasează de jos, sub fire. Mergând încet de-a lungul liniei, Exploratorul utilizează senzori laser pentru a detecta coroziunea pe fire. Prin canalul GPS, robotul primește date despre locația sa și le transmite operatorului, iar opt camere de înaltă rezoluție amplasate la bordul robotului permit operatorului să ia în considerare complet daunele mecanice, fie că este vorba despre un fir topit sau o fisură pe el.

Așadar, după ce robotul va trece de-a lungul întregii linii, reparații vor ști deja exact unde și ce tip de defecțiune are loc, ce trebuie rezolvat, ce și cum să repare.

Diagnosticul a patru fire simultan paralele este disponibil. Obstacole precum clemele și garniturile pe care robotul le depășește singur, ocolindu-le, manevrând, datorită centrului de greutate în mișcare. Robotul pur și simplu transportă roțile prin obstacol și merge mai departe. Dacă obstacolul este mai complex, robotul este transferat manual.

Utilizarea robotului permite serviciilor să detecteze în timp util deteriorarea liniilor, cum ar fi rugina, coroziunea internă (diametrul sârmei schimbate) sau deteriorarea mecanică. Acest lucru economisește mult timp și costuri de inspecție a liniilor în mod tradițional, atunci când o echipă de muncitori echipați trebuie să ocolească întreaga linie electrică.

Canadienii au făcut un pas mai departe. În 1998, dezvoltatorii Institutului Hydro-Québec s-au gândit să creeze un robot mai sofisticat pentru diagnosticarea și deservirea liniilor electrice de înaltă tensiune. Și acum, după 11 ani, robotul LineScout a fost prezentat cu succes la prezentare și chiar a câștigat un premiu de la Edison Institute of Electrical Engineering în 2009.

Ideea le-a venit dezvoltatorilor nu de la zero. O astfel de furtună puternică de zăpadă a trecut în statele nordice la sfârșitul anilor 90, încât firele uneia dintre liniile electrice semnificative au fost pur și simplu rupte sub încărcătura de gheață înghețată pe ele.

Rezultatul a zece ani de muncă de către ingineri a fost un robot care nu este capabil să se rostogolească numai de-a lungul firelor, dar și să știe să manipuleze diverse echipamente.Robotul, desigur, este echipat cu camere de luat vederi și GPS, dar, în plus, poate curăța zăpada de fire, desface și strânge șuruburile și piulițele, îndepărtează obiectele străine din fire. Datorită prezenței imaginilor termice, robotul este capabil să evalueze temperatura firelor.

Operatorul controlează pur și simplu robotul de la computer folosind un joystick special. Robotul LineScout s-a dovedit a fi destul de eficient în timpul testelor repetate din 2010 pe linii cu un curent de până la 2 kA, sub o tensiune de 735 kV.

Robot de curățare a panoului solar

Pentru construcția de centrale solare, cele mai potrivite deșerturi inundate de lumina soarelui. Dar cum să rezolvi problema nisipului, pentru că panouri solareacoperite cu nisip după furtunile de nisip sunt cu 60% mai puțin eficiente. Dacă panourile ar fi spălate cu apă manual, acest lucru ar necesita costuri de muncă enorme, și destul de frecvent, în plus, temperatura aerului din deșert atinge 50 ° C. Tehnologia robotică vine din nou la salvare.

Pentru a rezolva problema, în Arabia Saudită a fost creat un robot NOMADD (dispozitiv de eliminare a prafului automatizat fără apă fără apă - „Aparat de eliminare a prafului automatizat fără utilizarea apei”). Este suficient să instalați mai mulți astfel de roboți, câte unul pe fiecare rând de panouri solare și, o dată pe zi, vor curăța acoperirea fotosensibilă fără apă, pur și simplu cu ajutorul unor perii speciale.

Astfel, panourile solare vor rămâne întotdeauna curate, iar eficiența energetică a centralelor solare va crește. Imaginează-ți, robotul NOMADD singur poate șterge de la 182 până la 274 de metri de panouri - aceasta este o cantitate imensă de muncă, insuportabilă de standardele de întreținere manuală. Roboții lucrează în paralel pe fiecare rând de panouri și efectuează rapid și rapid curățarea. Timpul de rambursare a sistemului robot este de trei ani, iar roboții înșiși nu necesită întreținere frecventă.

Dezvoltatorii remarcă: „Acest sistem este proiectat, dezvoltat și testat în Arabia Saudită în cele mai severe condiții de deșert. Pentru astfel de condiții, este imposibil de pregătit în mod corespunzător fără a fi nevoie să le experimentați pe parcursul întregului proces de dezvoltare. Acesta este avantajul nostru. ”

Robotul de inspecție al morilor de vânt

Energia eoliană ca sursă de electricitate ecologică este astăzi una dintre zonele cu cea mai rapidă dezvoltare a energiei alternative. Inventatorii dezvoltă proiecte noi pentru generatoare eoliene, însă un lucru rămâne neschimbat - generatoarele eoliene industriale au dimensiuni foarte mari și, de regulă, structuri întotdeauna foarte înalte.

Deoarece numărul de turbine eoliene instalate în întreaga lume este în creștere, nu este deloc surprinzător faptul că unele dintre ele au reușit deja să găsească defecte în timpul funcționării lor. Din nou roboții sunt chemați să rezolve problema diagnosticării în timp util a palelor de turbină, care pot urca fără teamă lame ascuțite care se rotesc la altitudini mari. Unul dintre acești roboți este robotul RIWEA dezvoltat de Institutul German Fraunhofer, capabil să lucreze chiar și la o turbină rotativă.

Robotul se deplasează de-a lungul frânghiei, urcând din ce în ce mai sus, indiferent dacă este vorba despre un teren sau o turbină de coastă. Verificați dacă există defecte cu ajutorul unui emițător infraroșu și cu o imagine termică de înaltă rezoluție. Operatorul primește pur și simplu imaginea și o analizează. Pentru diagnosticarea elementelor metalice durabile, robotul RIWEA este echipat cu un emițător cu ultrasunete integrat și un detector cu potențial ridicat de precizie.

Astăzi, în special în SUA, aproximativ 60% din turbinele eoliene în exploatare necesită reparații. Datorită unor soluții precum robotul RIWEA, devine posibilă diagnosticarea fără dezafectarea prematură a turbinei, deoarece robotul poate urca cu ușurință chiar și pe lame rotative.

Diagnosticele operaționale vor identifica turbinele care au nevoie de o revizuire urgentă și pot fi oprite pentru reparații.Iar acele turbine care sunt în stare acceptabilă vor rămâne funcționale, iar consumatorul nu va întâmpina niciun inconvenient.

Roboți pentru lucrul la instalațiile nucleare

Din 1999, tema introducerii roboticii în instalațiile nucleare pentru inspecția și diagnosticarea acestora a fost discutată în mod activ. De exemplu, AREVA, o companie de servicii de centrale nucleare, a fost prima care a utilizat o soluție avansată pentru testarea buclelor primare ale reactorilor. Robotul SUSI a ajutat la inspecția și la ecografia componentelor importante ale unuia dintre reactoarele americane. Reactorul sa dovedit a fi pe deplin operațional și a fost luată o decizie de a-și prelungi viața. Ulterior, în Europa au apărut roboți SUSI.

La rândul său, IRobot a furnizat patru roboți PackBot cu ajutorul cărora au fost prelevate probe de radiații pentru a elimina consecințele accidentului la centrala nucleară japoneză Fukushima-1. Mai târziu, un robot mai puternic Warrior 710 s-a alăturat acestei lucrări.