Robo Crawler uzrauga pazemes strāvas kabeļus

Bieži vien pirms strāvas kabeļa atvienošanas tas rada dažas smalkas satraukuma pazīmes. Diemžēl daudzi kritiskie sadales kabeļi atrodas pazemē, tāpēc cilvēkiem ir grūti tiem piekļūt un tos uzraudzīt. Taču tagad jauns kabeļu rāpošanas robots, ko izstrādājuši Vašingtonas Universitātes (UW) pētnieki Sietlā, varētu sniegt tik ļoti nepieciešamo ieskatu pazemes energosistēmu veselībā.

Attēlā redzama daļa no robota, kas ir paredzēts, lai autonomi šķērsotu pazemes strāvas kabeļus, izmantojot borta sensorus, lai noteiktu bojājumus. Pamanot sliktu kabeli, pirms tas sabojājas, robots varētu ietaupīt elektroenerģijas uzņēmumu laiku un naudu elektrotīkla apkopei un remontam.

Kabeļu sistēmu uzraudzība ir viens no elektroenerģijas nozares svētajiem grāļiem, saka Dons fon Dolens, IntelliGrid programmas vadītājs. Elektroenerģijas pētniecības institūts (EPRI), Palo Alto, Kalifornijā. Kad rodas kabeļa kļūme, ir ļoti grūti to atrast, izrakt un salabot. Labas diagnostikas noteikšana ir bijis ilgstošs izaicinājums, un tas ir grūts rieksts.

Jau vairākus gadu desmitus pētnieki un komunālie uzņēmumi ir strādājuši pie dažādiem veidiem, kā uzraudzīt elektrotīklus. Tradicionālo metodi, kas izmantota jau 50 gadus, sauc par augsta potenciāla testu, saka Fon Dollen. Viņš saka, ka jūs būtībā atvienojiet kabeli un nosūtiet tam lielu sprieguma pieaugumu. Ja rodas kādas problēmas, tas izraisīs kabeļa kļūmi. Viņš saka, ka tā ir brutāla spēka metode, taču, ja kabelis neizdodas, tas vismaz ir kontrolētā vidē. Pavisam nesen cilvēki ir izmantojuši radaru, lai noteiktu darbības traucējumus.

Bet šīs metodes prasa diezgan daudz cilvēku mijiedarbības. UW pētnieki pievērsās izaicinājumam, izstrādājot robotu, kas var autonomi šķērsot pazemes kabeļus, kas aprakti caurulēs un tuneļos. Robots, kas ripo pa maziem neoprēna riteņiem un tiek darbināts ar akumulatoru, cieši apskauj kabeli, kamēr tā trīs iebūvētie sensori meklē nolietojuma pazīmes. Tikai aptuveni 10 procenti pazemes kabeļu ir atrodami caurulēs vai tuneļos (pārējie ir ierakti tieši zemē). Taču šie kabeļi bieži vien ir tie, kas piedzīvo negaidītus apstākļus, piemēram, ūdens pilienus, saka Aleksandrs Mamiševs , UW elektrotehnikas profesors un projekta vadītājs, kas padara viņus uzņēmīgākus pret neveiksmēm.

Šo pazemes energosistēmu uzraudzība ir divdaļīga problēma, saka Mamiševs. Pirmkārt, robotam ir grūti autonomi orientēties apvidū. Kabeļu jūdzes sastāv no pagriezieniem, pagriezieniem, kronšteiniem un pārkarēm, kas var kavēt progresu. Viņš saka, ka šie apsvērumi bija dizaina neatņemama sastāvdaļa. Robotam ir žiroskops, kas palīdz saglabāt līdzsvaru, un stabilizējošās rokas, lai palīdzētu to iztaisnot, ja tas noslīd no ceļa. Robots ir uzbūvēts segmentos, līdzīgi kā vilciens ar vairākām automašīnām, un tas atrodas trīs collas virs kabeļa. Viens segments ir veltīts robotu vadībai, bet otrs ir sensori un datu apstrādes bloki.

Otrais izaicinājums ar strāvas kabeļu uzraudzību ir saistīts ar izmantotā sensora veidu. Mamiševam ir aizdomas, ka sensoru kombinācija var atrast problēmas kabeļos labāk nekā viena metode. Tāpēc viņa komandas robotā ir iekļauts termiskais sensors, lai noteiktu karstos punktus; akustiskais sensors, lai noteiktu klusu dzirksteļu šķipsnu, sprakšķēšanu un daļēju elektrisko izlādi; un dielektrisku sensoru, lai mērītu mitruma klātbūtni, kas varētu būt iesūkusies izolācijā. Turklāt robotam ir videokamera, lai tā gaitu varētu sekot attālināti.

Mamiševs un viņa komanda nesen aizveda robotu uz Ņūorleānu, lai to pārbaudītu Lockheed Martin Michoud NASA montāžas objektā. Mērķis bija atrast postījumus, ko varētu būt radījusi viesuļvētra Katrīna, jo plūdu sālsūdens var iesūkties kabeļu izolācijā. Viņi nekonstatēja bojājumus objekta vados. Tomēr šis pirmais lauka tests bija labs koncepcijas pierādījums, saka Mamiševs, un robots veiksmīgi nobrauca trīs jūdzes gar kabeli.

Pētnieku tehnoloģija izskatās ļoti aizraujoša un daudzsološa, saka Deivs Hokinss, atjaunojamo resursu integrācijas projektu vadītājs. Kalifornijas neatkarīgais sistēmas operators , bezpeļņas organizācija, kas pārvalda lielāko daļu valsts augstsprieguma elektrotīkla. Viņš saka, ka robots varētu uzlabot elektrisko uzticamību, identificējot kabeļus, kuru lietderīgās lietošanas laiks ir beidzies. Prognozējot iespējamās atteices, kabeļus var plānveidīgi izņemt no ekspluatācijas, ietaupot laiku un naudu.

EPRI Von Dollen saka, ka pētījums ir uz pareizā ceļa, lai risinātu daļu no nozares kabeļu uzraudzības problēmas. Tā ir interesanta pieeja, viņš saka. Tomēr, tā kā robots atrodas dažas collas garāks par caurulēm, tam var būt grūti pārvietoties šaurajās vietās kanālos un caurulēs, kur atrodas daži kabeļi.

Mamiševs saka, ka robotam ir potenciāls sarukt līdz apmēram vienas collas augstumam, bet ne plānākam. Tomēr pat trīs collu attālumā tas joprojām var netraucēti rāpot pa vairākām pazemes kabeļu sistēmām, viņš saka.

Nākamajos mēnešos pētnieki plāno aizstāt pašreizējos stingros stabilizatorus ar jauniem, elastīgiem un pielāgojamiem. Tad, ja robots saskaras ar šauru vietu, rokas var izliekties no ceļa; ja tas sasveras, rokas var precīzāk iztaisnot robotu. Turklāt Mamiševs pievienos vairāk akumulatoru, iespējams, pievienojot robotu vilcienam vairāk segmentu.

Viņš saka, ka roboti var tikt komercializēti salīdzinoši drīz. Taču laika grafiks būtu pilnībā atkarīgs no komercpartneru interesēm. Ja mums būtu labi partneri, viņš saka, pēc gada mēs varētu piedāvāt kabeļu pārbaudes pakalpojumu.

paslēpties