روبات كوچكی كه مجهز به حسگرهای مختلفی است و با چرخیدن و غلت زدن روی خطوط الكتریكی ولتاژ بالا در ارتفاع زیادی از سطح زمین آنها را بازرسی می‌كند به طرز بسیار امیدواركننده‌ای نویدبخش تغییرات چشمگیر در آینده بازدید از خطوط انتقال نیرو است.
این روبات كه ملقب به Ti است به گونه‌ای طراحی شده كه در هر سال می‌تواند 2 مرتبه مسیری 80 كیلومتری را روی خطوط انتقال بپیماید.
سرعت این روبات تا 9 كیلومتر برساعت هم می‌رسد و قادر به جمع‌آوری اطلاعاتی است كه در شرایط اضطراری به متخصصان نگهداری خطوط كمك می‌كند تا به سرعت وارد عمل شوند.
نمونه اولیه این روبات كه توسط مهندسان در مركز توسعه و تحقیقات برق انستیتو شارلوت آمریكا طراحی شده سال گذشته در یك حلقه آزمایشی انتقال برق در آزمایشگاه اپری لنوكس(EPRI) تحت آزمایش‌های مختلفی قرار گرفت.
سازندگان این روبات هم‌اكنون در حال انجام آزمایش‌های نهایی روی روبات بوده و امیدوارند آن را به اولین نمونه تجاری جهت فروش گسترده در بازار جهانی تبدیل سازند.
اندرو فلیپ، مدیر انتقال این ایستگاه برق فرعی آزمایشی می‌گوید كه این روبات با طول دو متر و وزن 65 كیلو به طرز چشمگیری هزینه‌های بازرسی، تعمیر و نگهداری خطوط انتقال برق ـ كه در حال حاضر توسط نیروهای خدماتی در روی زمین یا روی دكل‌های بسیار بلند یا مناطق بسیار دورافتاده انجام می‌شود ـ را كاهش می‌دهد.
معمولا برای چنین كارهایی از نیروی خدماتی ماهر یا هلیكوپتر برای ارتفاعات استفاده می‌شود، اما اكنون به لطف تكنولوژی، ابزارهای به كارگرفته شده در این بخش بسیار كوچك‌تر و هزینه‌های نهایی ارزانتر می‌شود.
فلیپ معتقد است این یك راه‌حل بسیار ساده برای تامین انرژی روبات است. با این حال محققان برای تكمیل این روبات باید مانع بزرگی را از سر راه بردارند و آن حركت روبات در اطراف سازه‌ها یا توپ‌های فلزی بزرگی است كه برای نشانه‌گذاری خطوط و نقطه‌دار‌كردن از آنها استفاده می‌شود.
برای غلبه بر این مشكل یك مسیر فرعی طراحی شده است. این مسیر، یك حلقه سیم (یك مسیر دایره‌ای‌شكل سیمی) در اطراف مانع است.
متخصصان در آزمایشگاه لنوكس یك خط انتقال برق با تقاطع‌های زیاد، شیب‌های مختلف و مسیرهای تركیبی در اندازه‌ای كوچك و آزمایشگاهی ساختند و نمونه اولیه این روبات توانست به تنهایی و بدون كمك اپراتور مسیر را با موفقیت كامل بپیماید.
هنگامی كه روبات مسیر فرعی را تشخیص می‌داد خودش را از سیم پشتیبان جدا كرده و به مسیر حلقوی متصل می‌كرد و به این وسیله مانع را دور می‌زد.
پس از گذشتن از مانع و به محض حس‌كردن سیم پشتیبان مجددا خود را از مسیر فرعی جدا كرده و به سیم پشتیبان متصل می‌شد.
موسسه EPRI در حال حاضر و به منظور استفاده از این روبات جدید با شركت برق و قدرت امریگا (AEP) كه در حال طراحی خطوط انتقال جدیدی برای سال 2014 است، كار می‌كند.
فلیپ معتقد است كه در مورد خطوط انتقال بك فیت (BACK FIT) سناریوی این كار اندكی فرق دارد و خدمه نگهداری باید برای هر مانع یك مسیر فرعی (بای‌پس) نصب كنند.
متخصصان EPRI بر این باورند كه استفاده از حسگرهای RF (فركانس رادیویی) در نواحی كه فشارهای محیطی وجود داشته یا مناطق خطرناك می‌تواند كمك بیشتری به روبات بكند.
به عنوان مثال با استفاده از حسگرهای ارتعاشی در مناطقی كه باد با سرعت بالایی در جریان است یا حسگرهای نشت جریان در مناطق ساحلی برای تشخیص آلودگی نمك یا قوس‌ها و برآمدگی‌هایی كه ناشی از شكستن عایق سیم‌هاست، موضوع به پرسنل نگهداری اطلاع داده شده و آنها گروهی را برای بازرسی بیشتر به منطقه اعزام می‌كنند.
چنین حسگرهایی می‌توانند به صورت پیوسته اطلاعات را جمع‌آوری كرده و هنگام نزدیك‌شدن روبات خزنده برایش ارسال كرده و سپس روبات این اطلاعات را به نزدیك‌ترین به گروه خدمه نگهداری انتقال دهد.
روبات قادر است فاصله درختان، اجسام هادی و دیگر اشیا را به منظور رعایت حریم مناسب و قانونی تا خطوط بسنجد.
همچنین می‌تواند با مقایسه تصاویر قبلی و جدید اجزای خاص خطوط انتقال، احتمال فاسدشدن آنها را تشخیص دهد. این روبات، حسگرهای دیگری هم برای تشخیص نویز الكترومغناطیس در امتداد خط دارد.
فلیپ و همكارانش هم‌اكنون در حال كار روی روباتی هستند كه قادر به بازرسی وضعیت عایق‌ها در خطوط انتقال باشد.
این روبات خزنده می‌تواند سرانجام جایگزین روش‌های سنتی دسترسی كارگران به عایق‌های خطوط انتقال به وسیله هات استیك (چوب بلند عایقی كه از جنس فایبرگلاس بوده و بسته به ابزاری كه به انتهای آن متصل می‌شود برای تست میزان ولتاژ یا وضعیت اتصالات به كار می‌رود) شود.
نزدیكی بیشتر روبات به تجهیزات خطوط انتقال باعث می‌شود كه وارسی عایق‌ها با دقت بیشتری انجام شده و همچنین پیاده‌سازی تكنولوژی‌های بازرسی اتصال عایق‌ها روی خطوط بسیار قوی با ولتاژی معادل 345 كیلووات و بیشتر آسان‌تر انجام شود.
به‌كارگیری این روبات می‌تواند علاوه بر حذف خطرجانی ناشی از نزدیك شدن به جریان الكتریكی ولتاژ بالا و سقوط از ارتفاع، هزینه‌های عملیاتی‌كردن و نگهداری خطوط انتقال برق فشار قوی را كاهش دهد و به این ترتیب علاوه بر كاهش هزینه‌ها باعث افزایش سلامت سرمایه‌های انسانی شود.
این روبات كه ملقب به Ti است به گونه‌ای طراحی شده كه در هر سال می‌تواند 2 مرتبه مسیری 80 كیلومتری را روی خطوط انتقال بپیماید.
سرعت این روبات تا 9 كیلومتر برساعت هم می‌رسد و قادر به جمع‌آوری اطلاعاتی است كه در شرایط اضطراری به متخصصان نگهداری خطوط كمك می‌كند تا به سرعت وارد عمل شوند.
نمونه اولیه این روبات كه توسط مهندسان در مركز توسعه و تحقیقات برق انستیتو شارلوت آمریكا طراحی شده سال گذشته در یك حلقه آزمایشی انتقال برق در آزمایشگاه اپری لنوكس(EPRI) تحت آزمایش‌های مختلفی قرار گرفت.
سازندگان این روبات هم‌اكنون در حال انجام آزمایش‌های نهایی روی روبات بوده و امیدوارند آن را به اولین نمونه تجاری جهت فروش گسترده در بازار جهانی تبدیل سازند.
اندرو فلیپ، مدیر انتقال این ایستگاه برق فرعی آزمایشی می‌گوید كه این روبات با طول دو متر و وزن 65 كیلو به طرز چشمگیری هزینه‌های بازرسی، تعمیر و نگهداری خطوط انتقال برق ـ كه در حال حاضر توسط نیروهای خدماتی در روی زمین یا روی دكل‌های بسیار بلند یا مناطق بسیار دورافتاده انجام می‌شود ـ را كاهش می‌دهد.
معمولا برای چنین كارهایی از نیروی خدماتی ماهر یا هلیكوپتر برای ارتفاعات استفاده می‌شود، اما اكنون به لطف تكنولوژی، ابزارهای به كارگرفته شده در این بخش بسیار كوچك‌تر و هزینه‌های نهایی ارزانتر می‌شود.
راه طولانی
این روبات روی غلتك‌های متصل به یك سیم پشتیبان كه در بالای خطوط اصلی انتقال نصب شده حركت می‌كند. اساسا روبات به گونه‌ای طراحی‌‌شده كه نیروی لازم برای حركتش توسط پنل‌های خورشیدی تامین می‌شود. علاوه بر این برای شارژ باتری‌های روبات از جریان القایی ایجاد شده در سیم پشتیبان استفاده می‌شود. فلیپ معتقد است این یك راه‌حل بسیار ساده برای تامین انرژی روبات است. با این حال محققان برای تكمیل این روبات باید مانع بزرگی را از سر راه بردارند و آن حركت روبات در اطراف سازه‌ها یا توپ‌های فلزی بزرگی است كه برای نشانه‌گذاری خطوط و نقطه‌دار‌كردن از آنها استفاده می‌شود.
برای غلبه بر این مشكل یك مسیر فرعی طراحی شده است. این مسیر، یك حلقه سیم (یك مسیر دایره‌ای‌شكل سیمی) در اطراف مانع است.
متخصصان در آزمایشگاه لنوكس یك خط انتقال برق با تقاطع‌های زیاد، شیب‌های مختلف و مسیرهای تركیبی در اندازه‌ای كوچك و آزمایشگاهی ساختند و نمونه اولیه این روبات توانست به تنهایی و بدون كمك اپراتور مسیر را با موفقیت كامل بپیماید.
هنگامی كه روبات مسیر فرعی را تشخیص می‌داد خودش را از سیم پشتیبان جدا كرده و به مسیر حلقوی متصل می‌كرد و به این وسیله مانع را دور می‌زد.
پس از گذشتن از مانع و به محض حس‌كردن سیم پشتیبان مجددا خود را از مسیر فرعی جدا كرده و به سیم پشتیبان متصل می‌شد.
موسسه EPRI در حال حاضر و به منظور استفاده از این روبات جدید با شركت برق و قدرت امریگا (AEP) كه در حال طراحی خطوط انتقال جدیدی برای سال 2014 است، كار می‌كند.
فلیپ معتقد است كه در مورد خطوط انتقال بك فیت (BACK FIT) سناریوی این كار اندكی فرق دارد و خدمه نگهداری باید برای هر مانع یك مسیر فرعی (بای‌پس) نصب كنند.
حسگرهای متفاوت
استفاده از تكنولوژی GPS به Ti اجازه می‌دهد كه مشكلات موجود در طول خط را به‌دقت ردیابی و شناسایی كند. متخصصان EPRI بر این باورند كه استفاده از حسگرهای RF (فركانس رادیویی) در نواحی كه فشارهای محیطی وجود داشته یا مناطق خطرناك می‌تواند كمك بیشتری به روبات بكند.
به عنوان مثال با استفاده از حسگرهای ارتعاشی در مناطقی كه باد با سرعت بالایی در جریان است یا حسگرهای نشت جریان در مناطق ساحلی برای تشخیص آلودگی نمك یا قوس‌ها و برآمدگی‌هایی كه ناشی از شكستن عایق سیم‌هاست، موضوع به پرسنل نگهداری اطلاع داده شده و آنها گروهی را برای بازرسی بیشتر به منطقه اعزام می‌كنند.
چنین حسگرهایی می‌توانند به صورت پیوسته اطلاعات را جمع‌آوری كرده و هنگام نزدیك‌شدن روبات خزنده برایش ارسال كرده و سپس روبات این اطلاعات را به نزدیك‌ترین به گروه خدمه نگهداری انتقال دهد.
تصویربرداری
علاوه بر اینها روبات خزنده دارای دوربین‌های كیفیت بالایی با طیف مادون قرمز و مجهز به سیستم پیشرفته پردازش تصویر برای بازرسی شرایط مختلف خطوط انتقال است. روبات قادر است فاصله درختان، اجسام هادی و دیگر اشیا را به منظور رعایت حریم مناسب و قانونی تا خطوط بسنجد.
همچنین می‌تواند با مقایسه تصاویر قبلی و جدید اجزای خاص خطوط انتقال، احتمال فاسدشدن آنها را تشخیص دهد. این روبات، حسگرهای دیگری هم برای تشخیص نویز الكترومغناطیس در امتداد خط دارد.
فلیپ و همكارانش هم‌اكنون در حال كار روی روباتی هستند كه قادر به بازرسی وضعیت عایق‌ها در خطوط انتقال باشد.
این روبات خزنده می‌تواند سرانجام جایگزین روش‌های سنتی دسترسی كارگران به عایق‌های خطوط انتقال به وسیله هات استیك (چوب بلند عایقی كه از جنس فایبرگلاس بوده و بسته به ابزاری كه به انتهای آن متصل می‌شود برای تست میزان ولتاژ یا وضعیت اتصالات به كار می‌رود) شود.
نزدیكی بیشتر روبات به تجهیزات خطوط انتقال باعث می‌شود كه وارسی عایق‌ها با دقت بیشتری انجام شده و همچنین پیاده‌سازی تكنولوژی‌های بازرسی اتصال عایق‌ها روی خطوط بسیار قوی با ولتاژی معادل 345 كیلووات و بیشتر آسان‌تر انجام شود.
به‌كارگیری این روبات می‌تواند علاوه بر حذف خطرجانی ناشی از نزدیك شدن به جریان الكتریكی ولتاژ بالا و سقوط از ارتفاع، هزینه‌های عملیاتی‌كردن و نگهداری خطوط انتقال برق فشار قوی را كاهش دهد و به این ترتیب علاوه بر كاهش هزینه‌ها باعث افزایش سلامت سرمایه‌های انسانی شود.
منبع: asme - مترجم: آتنا حسن‌آبادی
