ตัวอย่างการใช้หุ่นยนต์ในภาคพลังงาน

บทความนี้เกี่ยวกับการใช้หุ่นยนต์ในสาขาพลังงาน เราจะพิจารณาโซลูชั่นที่ทันสมัยหลายอย่างที่ไม่เพียง แต่จะทำให้คนทำงานและเสียเวลาได้ง่ายขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นบริการประหยัดต้นทุนสำหรับการบำรุงรักษาโรงงานพลังงานอุตสาหกรรมด้วย

วันนี้เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจแล้วว่างานต่าง ๆ เช่น: การวินิจฉัยสายไฟ, การทำความสะอาดจากน้ำแข็ง, การตรวจสอบกังหันลม, การบำรุงรักษาแผงโซลาร์เซลล์, การวินิจฉัยและการบำรุงรักษาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ - ในอนาคตอันใกล้ หรือหุ่นยนต์ที่มีการควบคุมระยะไกล

การใช้หุ่นยนต์นั้นเหมาะสมอย่างยิ่งในกรณีที่ชีวิตมนุษย์มีความเสี่ยง ตัวอย่างเช่นสำหรับการวินิจฉัยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ล้มเหลวหรือเพื่อป้องกันสายไฟฟ้าแรงสูงซึ่งตั้งอยู่ที่ความสูงสิบเมตรเหนือพื้นดินหุ่นยนต์ที่ได้รับการออกแบบอย่างถูกต้องและกำหนดค่าอย่างเหมาะสมเหมาะสมที่สุด

หุ่นยนต์สำหรับการวินิจฉัยและบำรุงรักษาสายไฟฟ้าแรงสูง

HiBot บริษัท ญี่ปุ่นตามคำร้องขอของ บริษัท พลังงานคันไซอิเล็กทริกพาวเวอร์คอมพานี (KEPCO) พัฒนาและในปี 2554 หุ่นยนต์ Expliner ได้รับการออกแบบเพื่อการวินิจฉัยและบำรุงรักษาสายไฟฟ้าแรงสูง หุ่นยนต์นั้นถูกแขวนไว้จากสายไฟและผู้ควบคุมเครื่องยังคงต้องทำการควบคุมด้วยสายตาจากหน้าจอคอมพิวเตอร์จากระยะไกล

การเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ตามแนวนั้นคล้ายกับการเคลื่อนที่ของรถไฟบนรางโดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่จากด้านล่างภายใต้สายไฟ Expliner ใช้เลเซอร์เซนเซอร์เพื่อตรวจจับการกัดกร่อนของสายไฟ ผ่านช่องสัญญาณ GPS หุ่นยนต์จะรับข้อมูลเกี่ยวกับที่ตั้งและส่งไปยังผู้ปฏิบัติงานและกล้องความละเอียดสูงแปดตัวที่อยู่บนบอร์ดหุ่นยนต์ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานพิจารณาความเสียหายทางกลไกอย่างเต็มที่ไม่ว่าจะเป็นลวดหลอมละลายหรือรอยร้าว

ดังนั้นหลังจากที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามสายทั้งหมดช่างซ่อมจะทราบได้อย่างแม่นยำว่าเกิดอะไรขึ้นและเกิดความผิดปกติอะไรต้องแก้ไขอะไรและวิธีการซ่อมแซม

การวินิจฉัยของสายสี่สายพร้อมกันสามารถใช้ได้ อุปสรรคเช่นตัวหนีบและปะเก็นที่หุ่นยนต์เอาชนะได้ด้วยตัวเองโดยไม่ผ่านพวกมันหลบหลีกขอบคุณศูนย์กลางการเคลื่อนที่ของแรงโน้มถ่วง หุ่นยนต์นำล้อผ่านสิ่งกีดขวางและเดินหน้าต่อไป หากสิ่งกีดขวางนั้นซับซ้อนกว่าหุ่นยนต์ก็จะถูกถ่ายโอนด้วยตนเอง

การใช้หุ่นยนต์ช่วยให้บริการตรวจสอบความเสียหายของเส้นตรงเวลาเช่นสนิมการกัดกร่อนภายใน (เปลี่ยนขนาดเส้นลวด) หรือความเสียหายทางกล สิ่งนี้ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบสายในแบบดั้งเดิมอย่างมากเมื่อทีมงานที่มีอุปกรณ์พร้อมจะต้องข้ามสายไฟทั้งหมดด้วยตัวเอง

ชาวแคนาดาก้าวไปอีกขั้น ย้อนกลับไปในปี 1998 นักพัฒนาจากสถาบัน Hydro-Québecคิดเกี่ยวกับการสร้างหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการวินิจฉัยและการบำรุงรักษาสายไฟฟ้าแรงสูง และตอนนี้หลังจาก 11 ปีหุ่นยนต์ LineScout ก็ประสบความสำเร็จในการนำเสนอและยังได้รับรางวัลจากสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้า Edison ในปี 2009

ความคิดมาถึงนักพัฒนาไม่ได้มาจากศูนย์ พายุหิมะที่ทรงพลังเช่นนี้ถูกส่งผ่านไปยังรัฐทางตอนเหนือในช่วงปลายยุค 90 ว่าสายไฟของสายไฟที่สำคัญสายหนึ่งถูกทำลายอย่างง่ายดายภายใต้ภาระของน้ำแข็งที่ถูกแช่แข็ง

ผลที่ได้จากการทำงานเป็นเวลาสิบปีของวิศวกรคือหุ่นยนต์ที่ไม่เพียง แต่กลิ้งไปตามสายไฟ แต่ยังรู้วิธีจัดการอุปกรณ์ต่าง ๆแน่นอนว่าหุ่นยนต์ติดตั้งกล้องและ GPS แต่ก็สามารถทำความสะอาดหิมะจากสายไฟได้คลายและขันสลักเกลียวและถั่วให้แน่นเอาวัตถุแปลกปลอมออกจากสายไฟ ด้วยการมีตัวสร้างภาพความร้อนทำให้หุ่นยนต์สามารถประเมินอุณหภูมิของสายไฟได้

ผู้ปฏิบัติงานควบคุมหุ่นยนต์จากคอมพิวเตอร์โดยใช้จอยสติ๊กแบบพิเศษ หุ่นยนต์ LineScout ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากในระหว่างการทดสอบซ้ำในปี 2010 บนบรรทัดที่มีกระแสสูงถึง 2 kA ภายใต้แรงดันไฟฟ้า 735 kV

หุ่นยนต์ทำความสะอาดแผงพลังงานแสงอาทิตย์

สำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทะเลทรายที่ถูกน้ำท่วมด้วยแสงแดดจะเหมาะสมที่สุด แต่วิธีแก้ปัญหาทรายเพราะ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทรายปกคลุมหลังจากพายุทรายมีประสิทธิภาพน้อยกว่า 60% ถ้าแผงถูกล้างด้วยน้ำด้วยตนเองสิ่งนี้จะต้องใช้แรงงานจำนวนมากและบ่อยครั้งยิ่งกว่านั้นอุณหภูมิของอากาศในทะเลทรายถึง 50 ° C เทคโนโลยีหุ่นยนต์มาช่วยอีกครั้ง

เพื่อแก้ปัญหานี้หุ่นยนต์ NOMADD (อุปกรณ์ขจัดฝุ่นอัตโนมัติที่ไม่มีน้ำ - "อุปกรณ์กำจัดฝุ่นอัตโนมัติที่ไม่มีการใช้น้ำ") สร้างขึ้นในประเทศซาอุดิอาระเบีย มันเพียงพอที่จะติดตั้งหุ่นยนต์ดังกล่าวหลายตัวหนึ่งตัวในแต่ละแถวของแผงเซลล์แสงอาทิตย์และวันละครั้งพวกเขาจะทำความสะอาดสารเคลือบผิวที่ไวต่อแสงโดยไม่ใช้น้ำเพียงแค่ใช้แปรงพิเศษ

ดังนั้นแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะยังคงสะอาดอยู่เสมอและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้น ลองนึกภาพหุ่นยนต์ NOMADD เพียงอย่างเดียวสามารถล้างแผงได้ตั้งแต่ 182 ถึง 274 เมตรนี่เป็นงานจำนวนมากที่ไม่สามารถทนทานได้ตามมาตรฐานการบำรุงรักษาด้วยมือ หุ่นยนต์ทำงานเป็นคู่ขนานในแต่ละแถวของแผงควบคุมและทำความสะอาดตามปกติอย่างรวดเร็วและรวดเร็ว เวลาคืนทุนสำหรับระบบหุ่นยนต์คือสามปีและหุ่นยนต์เองไม่ต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง

นักพัฒนาทราบ:“ ระบบนี้ได้รับการออกแบบพัฒนาและทดสอบในซาอุดิอาระเบียในสภาพทะเลทรายที่รุนแรงที่สุด สำหรับเงื่อนไขดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดทำอย่างเหมาะสมโดยไม่ต้องพบเจอตลอดกระบวนการพัฒนาทั้งหมด นั่นคือข้อได้เปรียบของเรา”

หุ่นยนต์ตรวจสอบกังหันลม

พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมปัจจุบันเป็นหนึ่งในพื้นที่ทางเลือกที่เติบโตเร็วที่สุดของพลังงานทางเลือก นักประดิษฐ์กำลังพัฒนาโครงการใหม่สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม แต่สิ่งหนึ่งที่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมอุตสาหกรรมมีขนาดใหญ่มากและตามกฎแล้วมักจะมีโครงสร้างที่สูงมาก

เนื่องจากจำนวนกังหันลมที่ติดตั้งทั่วโลกกำลังเพิ่มขึ้นจึงไม่น่าแปลกใจเลยที่บางคนมีการจัดการเพื่อหาข้อบกพร่องในระหว่างการใช้งาน หุ่นยนต์ถูกเรียกอีกครั้งเพื่อแก้ปัญหาการวินิจฉัยใบพัดกังหันอย่างทันเวลาซึ่งสามารถปีนดาบคมหมุนที่ระดับความสูงได้อย่างไม่เกรงกลัว หนึ่งในหุ่นยนต์เหล่านี้คือหุ่นยนต์ RIWEA ที่พัฒนาโดย German Fraunhofer Institute ซึ่งสามารถทำงานได้แม้ในกังหันหมุน

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามเชือกโดยปีนขึ้นและสูงขึ้นไม่ว่าจะเป็นดินหรือกังหันชายฝั่ง ตรวจสอบข้อบกพร่องด้วยตัวส่งสัญญาณอินฟราเรดและตัวสร้างภาพความร้อนความละเอียดสูง ผู้ประกอบการเพียงแค่ได้รับภาพและวิเคราะห์ สำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบโลหะที่ทนทานหุ่นยนต์ RIWEA ติดตั้งตัวปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกและตัวตรวจจับที่มีความแม่นยำสูง

วันนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกาประมาณ 60% ของกังหันลมในการดำเนินงานต้องมีการซ่อมแซม ด้วยวิธีแก้ปัญหาเช่นหุ่นยนต์ RIWEA ทำให้สามารถวินิจฉัยได้โดยไม่ต้องรื้อถอนกังหันก่อนกำหนดเนื่องจากหุ่นยนต์สามารถปีนขึ้นไปได้อย่างง่ายดายแม้บนใบมีดหมุน

การวินิจฉัยการปฏิบัติงานจะระบุกังหันที่ต้องการการยกเครื่องเร่งด่วนและสามารถปิดเครื่องเพื่อการซ่อมแซมได้และกังหันที่อยู่ในสภาพที่ยอมรับได้จะยังคงใช้งานได้และผู้บริโภคจะไม่ประสบกับความไม่สะดวกใด ๆ

หุ่นยนต์สำหรับทำงานในโรงงานนิวเคลียร์

ตั้งแต่ปี 1999 หัวข้อของการนำหุ่นยนต์เข้าสู่โรงงานนิวเคลียร์สำหรับการตรวจสอบและวินิจฉัยได้มีการหารือกันอย่างแข็งขัน ตัวอย่างเช่น AREVA ซึ่งเป็น บริษัท ให้บริการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นรายแรกที่ใช้โซลูชันขั้นสูงสำหรับการทดสอบลูปของเครื่องปฏิกรณ์หลัก หุ่นยนต์ SUSI ช่วยตรวจสอบและอัลตร้าซาวด์ส่วนประกอบสำคัญของหนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์อเมริกัน เครื่องปฏิกรณ์เปิดใช้งานได้อย่างสมบูรณ์และมีการตัดสินใจที่จะยืดอายุการใช้งาน ต่อมาหุ่นยนต์ SUSI ปรากฏในยุโรป

IRobot ได้ส่งมอบหุ่นยนต์ PackBot จำนวนสี่ตัวซึ่งมีการฉายรังสีตัวอย่างเพื่อกำจัดผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima-1 ของญี่ปุ่น หลังจากนั้นหุ่นยนต์นักรบที่มีประสิทธิภาพยิ่งกว่า 710 ได้เข้าร่วมงานนี้