Ví dụ về việc sử dụng robot trong lĩnh vực năng lượng

Bài viết này là về việc sử dụng robot trong lĩnh vực năng lượng. Chúng tôi sẽ xem xét một số giải pháp hiện đại không chỉ giúp một người làm việc dễ dàng hơn và giải phóng thời gian của anh ta, mà còn phục vụ như các dịch vụ tiết kiệm chi phí để phục vụ các cơ sở năng lượng công nghiệp.

Ngày nay, chúng ta có thể tự tin nói rằng các nhiệm vụ như: chẩn đoán đường dây điện, làm sạch băng, kiểm tra tuabin gió, bảo trì các tấm pin mặt trời, chẩn đoán và bảo trì lò phản ứng hạt nhân - trong tương lai gần sẽ có thể giải quyết chính xác robot tự động hoàn toàn di động hoặc robot có điều khiển từ xa.

Việc sử dụng robot đặc biệt thích hợp khi cuộc sống của con người có thể gặp rủi ro. Ví dụ, để chẩn đoán các lò phản ứng hạt nhân thất bại hoặc để ngăn chặn các đường dây điện cao thế nằm ở độ cao hàng chục mét so với mặt đất, các robot được thiết kế chính xác và được cấu hình đúng là phù hợp nhất.

Robot chẩn đoán và bảo trì đường dây điện cao thế

Công ty HiBot của Nhật Bản, theo yêu cầu của công ty năng lượng Kansai Electric Power Company (KEPCO), đã phát triển và vào năm 2011, robot Expliner, được thiết kế để chẩn đoán và duy trì các đường dây điện cao thế. Robot chỉ đơn giản là lơ lửng trên dây của dây chuyền và người vận hành còn lại để thực hiện điều khiển từ xa từ màn hình máy tính.

Chuyển động của robot dọc theo đường dây tương tự như chuyển động của tàu trên đường ray, với sự khác biệt duy nhất là robot di chuyển từ bên dưới, dưới dây. Di chuyển chậm dọc theo đường dây, Expliner sử dụng cảm biến laser để phát hiện sự ăn mòn trên dây dẫn. Thông qua kênh GPS, robot nhận dữ liệu về vị trí của nó và truyền nó cho người điều khiển, và tám camera có độ phân giải cao được đặt trên tàu cho phép người điều khiển xem xét đầy đủ thiệt hại cơ học, cho dù đó là dây bị nóng chảy hay vết nứt.

Vì vậy, sau khi robot đi dọc theo toàn bộ dây chuyền, các thợ sửa chữa sẽ biết chính xác vị trí và loại sự cố xảy ra, những gì cần được khắc phục, những gì và cách sửa chữa.

Chẩn đoán bốn dây song song đồng thời có sẵn. Những chướng ngại vật như kẹp và miếng đệm robot tự khắc phục, bỏ qua chúng, cơ động, nhờ vào trọng tâm di chuyển. Robot chỉ cần mang các bánh xe qua chướng ngại vật và di chuyển trên. Nếu chướng ngại vật phức tạp hơn, thì robot được chuyển bằng tay.

Việc sử dụng robot cho phép các dịch vụ phát hiện kịp thời thiệt hại đối với các đường dây, chẳng hạn như rỉ sét, ăn mòn bên trong (đường kính dây thay đổi) hoặc hư hỏng cơ học. Điều này giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí cho việc kiểm tra đường dây theo cách truyền thống, khi một nhóm công nhân được trang bị phải tự mình bỏ qua toàn bộ đường dây điện.

Người Canada đã tiến thêm một bước. Trở lại năm 1998, các nhà phát triển tại Viện Hydro-Québec đã nghĩ đến việc tạo ra một robot tinh vi hơn để chẩn đoán và phục vụ các đường dây điện cao thế. Và bây giờ, sau 11 năm, robot LineScout đã được trình bày thành công tại buổi thuyết trình, và thậm chí đã giành được giải thưởng từ Viện Kỹ thuật Điện Edison năm 2009.

Ý tưởng đến với các nhà phát triển không phải từ đầu. Một cơn bão tuyết mạnh mẽ như vậy đã đi qua ở các bang phía bắc vào cuối những năm 90 rằng dây của một trong những đường dây điện quan trọng chỉ đơn giản bị đứt dưới tải băng đóng băng trên chúng.

Kết quả của mười năm làm việc của các kỹ sư là một robot không chỉ có thể cuộn dây, mà còn có thể điều khiển các thiết bị khác nhau.Robot, tất nhiên, được trang bị máy ảnh và GPS, nhưng cộng với nó có thể làm sạch tuyết khỏi dây, thư giãn và thắt chặt các bu lông và đai ốc, loại bỏ các vật lạ khỏi dây. Nhờ sự hiện diện của các hình ảnh nhiệt, robot có thể đánh giá nhiệt độ của dây dẫn.

Người vận hành chỉ cần điều khiển robot từ máy tính bằng một phím điều khiển đặc biệt. Robot LineScout tỏ ra khá hiệu quả trong các thử nghiệm lặp lại năm 2010 trên các đường dây có dòng điện lên tới 2 kA, dưới điện áp 735 kV.

Robot làm sạch bảng năng lượng mặt trời

Đối với việc xây dựng các nhà máy năng lượng mặt trời, sa mạc tràn ngập ánh sáng mặt trời là phù hợp nhất. Nhưng làm thế nào để giải quyết vấn đề cát, bởi vì tấm pin mặt trờiphủ cát sau bão cát có hiệu quả thấp hơn 60%. Nếu các tấm được rửa bằng nước, điều này sẽ đòi hỏi chi phí lao động rất lớn và khá thường xuyên, hơn nữa, nhiệt độ không khí trong sa mạc lên tới 50 ° C. Công nghệ robot đến để giải cứu một lần nữa.

Để giải quyết vấn đề này, một robot NOMADD (Thiết bị quét bụi tự động cơ học NO-nước - Thiết bị loại bỏ bụi tự động tự động mà không sử dụng nước) đã được tạo ra ở Ả Rập Saudi. Nó là đủ để cài đặt một số robot như vậy, một trên mỗi hàng tấm pin mặt trời, và mỗi ngày một lần chúng sẽ làm sạch lớp phủ cảm quang mà không cần nước, chỉ cần sử dụng bàn chải đặc biệt.

Vì vậy, các tấm pin mặt trời sẽ luôn sạch sẽ, và hiệu quả năng lượng của các nhà máy năng lượng mặt trời sẽ tăng lên. Chỉ cần tưởng tượng, một mình robot NOMADD có thể dọn sạch từ 182 đến 274 mét tấm - đây là một khối lượng công việc khổng lồ, không thể chịu đựng được bởi các tiêu chuẩn bảo trì thủ công. Robot làm việc song song trên mỗi hàng của bảng, và nhanh chóng và nhanh chóng tiến hành vệ sinh thường xuyên. Thời gian hoàn vốn cho hệ thống robot là ba năm và bản thân robot không cần bảo trì thường xuyên.

Các nhà phát triển lưu ý: Hệ thống này được thiết kế, phát triển và thử nghiệm ở Ả Rập Saudi trong điều kiện sa mạc khắc nghiệt nhất. Đối với các điều kiện như vậy, không thể chuẩn bị đúng cách mà không phải trải nghiệm chúng trong toàn bộ quá trình phát triển. Đó là lợi thế của chúng tôi.

Robot kiểm tra cối xay gió

Năng lượng gió như một nguồn điện thân thiện với môi trường ngày nay là một trong những lĩnh vực phát triển nhanh nhất của năng lượng thay thế. Các nhà phát minh đang phát triển các dự án mới cho máy phát điện gió, nhưng có một điều vẫn không thay đổi - máy phát điện gió công nghiệp có kích thước rất lớn và theo quy luật, luôn có cấu trúc rất cao.

Khi số lượng tua-bin gió được lắp đặt trên khắp thế giới đang tăng lên, không có gì đáng ngạc nhiên khi một số người trong số họ đã tìm được lỗi trong quá trình hoạt động. Một lần nữa, robot được yêu cầu giải quyết vấn đề chẩn đoán kịp thời các lưỡi tuabin, có thể trèo lên những lưỡi kiếm sắc bén xoay ở độ cao lớn một cách không sợ hãi. Một trong những robot này là robot RIweA được phát triển bởi Viện Fraunhofer của Đức, có khả năng hoạt động ngay cả trên một tuabin quay.

Robot di chuyển dọc theo sợi dây, leo cao hơn và cao hơn, cho dù đó là một tuabin trên mặt đất hay ven biển. Kiểm tra các khuyết tật bằng bộ phát hồng ngoại và thiết bị chụp ảnh nhiệt độ phân giải cao. Người vận hành chỉ cần nhận hình ảnh và phân tích nó. Để chẩn đoán các yếu tố kim loại bền, robot RIweA được trang bị bộ phát và phát hiện siêu âm tích hợp với tiềm năng chính xác cao.

Ngày nay, đặc biệt ở Hoa Kỳ, khoảng 60% tuabin gió đang hoạt động đòi hỏi phải sửa chữa. Nhờ các giải pháp như robot RIweA, có thể chẩn đoán mà không cần ngừng hoạt động sớm của tuabin, vì robot có thể dễ dàng leo lên ngay cả trên các lưỡi quay.

Chẩn đoán vận hành sẽ xác định các tuabin cần được đại tu khẩn cấp, và chúng có thể được tắt để sửa chữa.Và những tuabin trong tình trạng chấp nhận được sẽ vẫn hoạt động và người tiêu dùng sẽ không gặp phải bất kỳ sự bất tiện nào.

Robot làm việc tại các cơ sở hạt nhân

Từ năm 1999, chủ đề giới thiệu robot cho các cơ sở hạt nhân để kiểm tra và chẩn đoán đã được thảo luận tích cực. Ví dụ, ISVA, một công ty dịch vụ nhà máy điện hạt nhân, là người đầu tiên sử dụng một giải pháp tiên tiến để thử nghiệm các vòng lặp của lò phản ứng chính. Robot SUSI đã giúp kiểm tra và siêu âm các thành phần quan trọng của một trong những lò phản ứng của Mỹ. Lò phản ứng hóa ra hoạt động đầy đủ, và một quyết định đã được đưa ra để kéo dài tuổi thọ của nó. Sau đó, robot SUSI xuất hiện ở châu Âu.

Đến lượt mình, công ty iRobot đã cung cấp bốn robot PackBot trong đó lấy mẫu phóng xạ để loại bỏ hậu quả của vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima-1 của Nhật Bản. Sau đó, một robot Warrior 710 mạnh hơn đã tham gia vào công việc này.