Exemples d'utilisation de robots dans le secteur de l'énergie

Cet article concerne l'utilisation de robots dans le domaine de l'énergie. Nous considérerons plusieurs solutions modernes qui non seulement facilitent le travail et libèrent du temps, mais servent également de services économiques pour la maintenance des installations énergétiques industrielles.

Aujourd'hui, nous pouvons d'ores et déjà affirmer avec certitude que des tâches telles que: le diagnostic des lignes électriques, leur nettoyage de la glace, l'inspection des éoliennes, la maintenance des panneaux solaires, le diagnostic et la maintenance des réacteurs nucléaires - dans un avenir proche, il sera possible de résoudre des robots entièrement mobiles parfaitement autonomes ou des robots avec télécommande.

L'utilisation de robots est particulièrement appropriée lorsque la vie humaine peut être en danger. Par exemple, pour le diagnostic des réacteurs nucléaires défaillants ou pour la prévention des lignes électriques à haute tension situées à une hauteur de dizaines de mètres au-dessus du sol, ce sont les robots qui sont correctement conçus et correctement configurés qui conviennent le mieux.

Robots pour le diagnostic et la maintenance des lignes électriques haute tension

La société japonaise HiBot, à la demande de la société d'énergie Kansai Electric Power Company (KEPCO), a développé et lancé en 2011 le robot Expliner, conçu pour le diagnostic et la maintenance des lignes à haute tension. Le robot est simplement suspendu aux fils de la ligne, et l'opérateur est laissé à distance pour effectuer un contrôle visuel à partir de l'écran de l'ordinateur.

Le mouvement du robot le long de la ligne est similaire au mouvement d'un train sur rails, à la seule différence que le robot se déplace d'en bas, sous les fils. Se déplaçant lentement le long de la ligne, l'Expliner utilise des capteurs laser pour détecter la corrosion sur les fils. Par le biais du canal GPS, le robot reçoit des données sur son emplacement et les transmet à l'opérateur, et huit caméras haute résolution situées à bord du robot permettent à l'opérateur de prendre pleinement en compte les dommages mécaniques, qu'il s'agisse d'un fil fondu ou d'une fissure.

Ainsi, après le passage du robot sur toute la ligne, les réparateurs sauront déjà exactement où et quel type de dysfonctionnement se produit, ce qui doit être corrigé, quoi et comment réparer.

Le diagnostic de quatre fils simultanément parallèles est disponible. Obstacles tels que des pinces et des joints que le robot surmonte tout seul, les contournant, manoeuvrant, grâce au centre de gravité mobile. Le robot transporte simplement les roues à travers l'obstacle et avance. Si l'obstacle est plus complexe, le robot est transféré manuellement.

L'utilisation du robot permet aux services de détecter en temps opportun les dommages aux lignes, tels que la rouille, la corrosion interne (diamètre de fil modifié) ou les dommages mécaniques. Cela permet d'économiser considérablement du temps et des coûts pour l'inspection des lignes de manière traditionnelle, lorsqu'une équipe de travailleurs équipés doit contourner toute la ligne électrique par elle-même.

Les Canadiens sont allés plus loin. Dès 1998, les développeurs de l'Institut Hydro-Québec ont pensé à créer un robot plus sophistiqué pour le diagnostic et l'entretien des lignes à haute tension. Et maintenant, après 11 ans, le robot LineScout a été présenté avec succès lors de la présentation, et a même remporté un prix de l'Edison Institute of Electrical Engineering en 2009.

L'idée est venue aux développeurs pas à partir de zéro. Une tempête de neige si puissante est passée dans les États du nord à la fin des années 90 que les fils de l'une des lignes électriques importantes ont simplement été rompus sous la charge de glace gelée sur eux.

Le résultat de dix années de travail d'ingénieurs a été un robot capable non seulement de rouler le long des fils, mais aussi de savoir manipuler divers équipements.Le robot, bien sûr, est équipé de caméras et de GPS, mais en plus il peut nettoyer la neige des fils, dérouler et serrer les boulons et les écrous, enlever les objets étrangers des fils. Grâce à la présence d'imageurs thermiques, le robot est en mesure d'évaluer la température des fils.

L'opérateur contrôle simplement le robot depuis l'ordinateur à l'aide d'un joystick spécial. Le robot LineScout s'est révélé assez efficace lors d'essais répétés en 2010 sur des lignes avec un courant jusqu'à 2 kA, sous une tension de 735 kV.

Robot de nettoyage de panneaux solaires

Pour la construction de centrales solaires, les déserts inondés de soleil sont les mieux adaptés. Mais comment résoudre le problème du sable, car panneaux solairesrecouverts de sable après les tempêtes de sable sont 60% moins efficaces. Si les panneaux étaient lavés à l'eau manuellement, cela nécessiterait d'énormes coûts de main-d'œuvre, et assez fréquent, d'ailleurs, la température de l'air dans le désert atteint 50 ° C. La technologie robotique vient à nouveau à la rescousse.

Pour résoudre le problème, un robot NOMADD (dispositif de dépoussiérage mécanique automatique sans eau - «dispositif de dépoussiérage automatisé automatisé sans utiliser d'eau») a été créé en Arabie saoudite. Il suffit d'installer plusieurs de ces robots, un sur chaque rangée de panneaux solaires, et une fois par jour, ils nettoieront le revêtement photosensible sans eau, simplement à l'aide de brosses spéciales.

Ainsi, les panneaux solaires resteront toujours propres et l'efficacité énergétique des centrales solaires augmentera. Imaginez, le robot NOMADD à lui seul peut nettoyer de 182 à 274 mètres de panneaux - c'est un travail énorme, insupportable par rapport aux normes de maintenance manuelle. Les robots fonctionnent en parallèle sur chaque rangée de panneaux et effectuent rapidement et rapidement un nettoyage régulier. Le délai de récupération du système de robot est de trois ans et les robots eux-mêmes ne nécessitent pas d'entretien fréquent.

Les développeurs notent: «Ce système est conçu, développé et testé en Arabie Saoudite dans les conditions désertiques les plus sévères. Pour de telles conditions, il est impossible d'être correctement préparé sans avoir à les expérimenter tout au long du processus de développement. C'est notre avantage. "

Robot d'inspection d'éolienne

L'énergie éolienne en tant que source d'électricité respectueuse de l'environnement est aujourd'hui l'un des domaines de l'énergie alternative qui connaît la croissance la plus rapide. Les inventeurs développent de nouveaux projets pour les éoliennes, mais une chose reste inchangée - les éoliennes industrielles sont de très grande taille et, en règle générale, toujours de très grandes structures.

Alors que le nombre d'éoliennes installées dans le monde augmente, il n'est pas du tout surprenant que certaines d'entre elles aient déjà réussi à trouver des défauts lors de leur fonctionnement. Encore une fois, les robots sont appelés à résoudre le problème du diagnostic rapide des aubes de turbine, qui peuvent sans crainte grimper aux aubes tranchantes tournant à haute altitude. L'un de ces robots est le robot RIWEA développé par l'Institut allemand Fraunhofer, capable de travailler même sur une turbine tournante.

Le robot se déplace le long de la corde, grimpant de plus en plus haut, qu'il s'agisse d'une turbine terrestre ou côtière. La vérification des défauts est effectuée au moyen d'un émetteur infrarouge et d'un imageur thermique haute résolution. L'opérateur reçoit simplement l'image et l'analyse. Pour le diagnostic des éléments métalliques durables, le robot RIWEA est équipé d'un émetteur ultrasonique intégré et d'un détecteur à haut potentiel de précision.

Aujourd'hui, notamment aux États-Unis, environ 60% des éoliennes en fonctionnement nécessitent des réparations. Grâce à des solutions telles que le robot RIWEA, il devient possible de diagnostiquer sans mise hors service prématurée de la turbine, car le robot peut facilement grimper même sur des pales en rotation.

Les diagnostics opérationnels identifieront les turbines nécessitant une révision urgente et peuvent être arrêtées pour des réparations.Et les turbines qui sont dans un état acceptable continueront de fonctionner et le consommateur ne subira aucun inconvénient.

Robots pour le travail dans les installations nucléaires

Depuis 1999, le sujet de l'introduction de la robotique dans les installations nucléaires pour leur inspection et diagnostic est activement discuté. Par exemple, AREVA, une société de services de centrales nucléaires, a été la première à utiliser une solution avancée pour tester les boucles des réacteurs primaires. Le robot SUSI a aidé à inspecter et à ultrasons les composants importants de l'un des réacteurs américains. Le réacteur s'est avéré être pleinement opérationnel et il a été décidé de prolonger sa durée de vie. Plus tard, des robots SUSI sont apparus en Europe.

À son tour, IRobot a fourni quatre robots PackBot avec lesquels des échantillons de rayonnement ont été prélevés pour éliminer les conséquences de l'accident de la centrale nucléaire japonaise de Fukushima-1. Plus tard, un robot plus puissant Warrior 710 a rejoint ce travail.