דוגמאות לשימוש ברובוטים בתחום האנרגיה

מאמר זה עוסק בשימוש ברובוטים בתחום האנרגיה. נשקול מספר פתרונות מודרניים שלא רק מקלים על האדם בעבודה ומשחררים את זמנו, אלא משמשים גם כחיסכון בעלויות עבור שירות במתקני אנרגיה תעשייתיים.

כיום, אנו יכולים לומר כבר בביטחון כי משימות כגון: אבחון קווי חשמל, ניקוים מקרח, בדיקת טורבינות רוח, תחזוקת פאנלים סולאריים, אבחון ותחזוקה של כורים גרעיניים - בעתיד הקרוב ניתן יהיה לפתור רובוטים ניידים לחלוטין אוטונומיים לחלוטין. , או רובוטים עם שלט רחוק.

השימוש ברובוטים מתאים במיוחד במקום בו חיי אדם עלולים להיות בסיכון. לדוגמא, לאבחון של כורים גרעיניים כושלים או למניעת קווי מתח בעלי מתח גבוה הממוקמים בגובה של עשרות מטרים מעל פני האדמה, מדובר ברובוטים שתוכננו כהלכה ומתוקנים כהלכה הם המתאימים ביותר.

רובוטים לאבחון ותחזוקה של קווי כוח מתח גבוה

חברת היפוט היפנית, לפי בקשת חברת האנרגיה Kansai Electric Power Company (KEPCO), פיתחה, ובשנת 2011 השיקה, את הרובוט Expliner, שנועד לאבחן ותחזוק קווי מתח מתח גבוה. הרובוט פשוט מושעה מחוטי הקו, והמפעיל נותר לבצע שליטה חזותית מרחוק ממסך המחשב.

תנועת הרובוט לאורך הקו דומה לתנועת רכבת על מסילות, כאשר ההבדל היחיד הוא שהרובוט נע מלמטה, מתחת לחוטים. כשהוא נע באטיות לאורך הקו, אקספליינר משתמש בחיישני לייזר כדי לאתר קורוזיה על חוטים. דרך ערוץ ה- GPS הרובוט מקבל נתונים על מיקומו ומעביר אותם למפעיל, ושמונה מצלמות ברזולוציה גבוהה הממוקמות על גבי הרובוט מאפשרות למפעיל לשקול במלואו נזק מכני, בין אם מדובר בחוט מומס ובין אם מדובר בסדק.

אז לאחר שהרובוט יעבור לאורך כל הקו, אנשי התיקונים כבר יידעו היכן בדיוק ואיזו תקלה מתרחשת, מה צריך לתקן, מה ואיך לתקן.

ניתן לקבל אבחון של ארבעה חוטים מקבילים בו זמנית. מכשולים כמו מהדקים ו אטמים שהרובוט מתגבר בכוחות עצמו, עוקף אותם, מתמרן, בזכות מרכז הכובד הנע. הרובוט פשוט סוחב את הגלגלים דרך המכשול וממשיך הלאה. אם המכשול מורכב יותר, הרובוט מועבר ידנית.

השימוש ברובוט מאפשר לשירותים לגלות בזמן נזק לקווים, כמו חלודה, קורוזיה פנימית (קוטר תיל שונה) או נזק מכני. זה חוסך מאוד זמן ועלויות של בדיקת קווים בדרך המסורתית, כאשר צוות עובדים מצויד צריך לעקוף בעצמם את קו החשמל כולו.

הקנדים התקדמו צעד אחד קדימה. עוד בשנת 1998 חשבו מפתחים ממכון הידרו-קוויבק ליצור רובוט מתוחכם יותר לאבחון ותחזוקה של קווי כוח מתח גבוה. ועכשיו, אחרי 11 שנים, הרובוט LineScout הוצג בהצלחה במצגת, ואף זכה בפרס של מכון אדיסון להנדסת חשמל בשנת 2009.

הרעיון הגיע למפתחים לא מאפס. סערת שלג כה עוצמתית עברה במדינות הצפון בשלהי שנות ה -90, עד כי חוטי אחד מקווי הכוח המשמעותיים פשוט נותקו תחת עומס הקרח הקפוא עליהם.

התוצאה של עשר שנות עבודה של מהנדסים הייתה רובוט המסוגל לא רק להתגלגל לאורך חוטים, אלא גם לדעת לתפעל ציוד אחר.הרובוט, כמובן, מצויד במצלמות ו- GPS, אך בנוסף הוא יכול לנקות את השלג מהחוטים, להירגע ולהדק את הברגים והאגוזים, להסיר חפצים זרים מהחוטים. הודות לנוכחותם של תמונות הדמיה תרמיות הרובוט מסוגל להעריך את טמפרטורת החוטים.

המפעיל פשוט שולט ברובוט מהמחשב באמצעות ג'ויסטיק מיוחד. הרובוט LineScout התגלה כיעיל למדי במהלך בדיקות חוזרות ונשנות בשנת 2010 בקווים עם זרם של עד 2 קילוואט, תחת מתח של 735 קילוואט.

רובוט ניקוי פאנל סולארי

לבניית תחנות כוח סולאריות, מדבריות המוצפים באור שמש מתאימים ביותר. אבל איך לפתור את בעיית החול, כי פאנלים סולארייםמכוסים חול לאחר סופות חול יעילות פחות ב- 60%. אם הפנלים נשטפים במים באופן ידני, הדבר ידרוש עלויות עבודה אדירות, ובאופן תכוף למדי, יתר על כן, טמפרטורת האוויר במדבר מגיעה ל 50 מעלות צלזיוס. הטכנולוגיה הרובוטית מצילה שוב.

כדי לפתור את הבעיה, נוצר בערב הסעודית רובוט NOMADD (NO-water Mechanical Dasting Device Device - "מכשיר להסרת אבק אוטומטי אוטומטי ללא שימוש במים"). מספיק להתקין כמה רובוטים כאלה, אחד בכל שורה של פאנלים סולאריים, ופעם ביום הם ינקו את הציפוי הרגיש לאור ללא מים, פשוט באמצעות מברשות מיוחדות.

כך שהפאנלים הסולאריים תמיד יישארו נקיים, והיעילות האנרגטית של תחנות כוח סולאריות תגדל. רק תארו לעצמכם, הרובוט של NOMADD לבדו יכול לפנות 182-2274 מטרים של לוחות - מדובר בכמות אדירה של עבודה, בלתי נסבלת על פי הסטנדרטים של תחזוקה ידנית. רובוטים עובדים במקביל על כל שורה של לוחות, ובמהירות ובמהירות מבצעים ניקיון קבוע. זמן ההחזר של מערכת הרובוטים הוא שלוש שנים, והרובוטים עצמם אינם דורשים תחזוקה תכופה.

היזמים מציינים: "מערכת זו תוכננה, פותחה ונבדקה בסעודיה בתנאי המדבר הקשים ביותר. עבור תנאים כאלה אי אפשר להיות מוכנים כראוי מבלי שיהיה צורך להתנסות בהם לאורך כל תהליך הפיתוח. זה היתרון שלנו. "

רובוט בדיקת טחנת רוח

אנרגיית רוח כמקור חשמל לסביבה היא כיום אחד האזורים הצומחים במהירות ביותר של אנרגיה חלופית. הממציאים מפתחים פרויקטים חדשים לגנרטורי רוח, אך דבר אחד נותר ללא שינוי - מחוללי רוח תעשייתיים הם גדולים מאוד, וככלל, תמיד מבנים גבוהים מאוד.

ככל שמספר טורבינות הרוח המותקנות ברחבי העולם הולך וגדל, זה בכלל לא מפתיע שחלקן כבר הצליחו למצוא ליקויים במהלך פעולתן. שוב קוראים לרובוטים לפתור את בעיית האבחנה בזמן של להבי טורבינה, שיכולים ללא מורא לטפס על להבים חדים המסתובבים בגובה רב. אחד הרובוטים הללו הוא הרובוט RIWEA, שפותח על ידי מכון Fraunhofer הגרמני, המסוגל לעבוד אפילו על טורבינה מסתובבת.

הרובוט נע לאורך החבל, מטפס יותר ויותר, בין אם מדובר בטורבינה יבשתית או בחוף. בדיקת פגמים מתבצעת באמצעות פולט אינפרא אדום ותמונה תרמית ברזולוציה גבוהה. המפעיל פשוט מקבל את התמונה ומנתח אותה. לאבחון של אלמנטים מתכתיים עמידים, הרובוט RIWEA מצויד בפולט אולטרה סאונד משולב ובגלאי בעל פוטנציאל דיוק גבוה.

כיום, בפרט בארצות הברית, כ -60% מכל טורבינות הרוח בהפעלתן דורשות תיקון. בזכות פתרונות כגון הרובוט RIWEA ניתן לאבחן ללא הפסקת מוקדם של הטורבינה, מכיוון שהרובוט יכול לטפס בקלות אפילו על להבים מסתובבים.

אבחון תפעולי יזהה טורבינות הזקוקות לשיפוץ דחוף וניתן לכבות אותן לתיקונים.והטורבינות הללו במצב מקובל יישארו בעבודה, והצרכן לא יחווה אי נוחות.

רובוטים לעבודה במתקנים גרעיניים

מאז 1999 נדון באופן פעיל נושא הצגת הרובוטיקה למתקנים גרעיניים לבדיקתם ואבחוןם. לדוגמה, AREVA, חברת שירותי תחנת כוח גרעינית, הייתה הראשונה להשתמש בפתרון מתקדם לבדיקת לולאות כורים ראשוניות. הרובוט SUSI עזר בבדיקה ובאולטראסאונד של המרכיבים החשובים של אחד הכורים האמריקאים. הכור התברר כמופעל במלואו, והתקבלה החלטה להאריך את חייו. מאוחר יותר הופיעו רובוטים של SUSI באירופה.

IRobot, בתורו, סיפקה ארבעה רובוטים של PackBot איתם נלקחו דגימות קרינה בכדי לחסל את תוצאות התאונה בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה 1 היפנית. מאוחר יותר הצטרף לעבודה זו רובוט רובי לוחם 710 חזק יותר.