Пристанционный смотритель: умный робот определит неисправности на энергообъектах
Какие технологические операции машина сможет выполнить лучше человека
Российские ученые сконструировали робота, предназначенного для обслуживания электроподстанций. Устройство представляет собой платформу на гусеничном шасси, оснащенную приборами, которые позволяют разносторонне исследовать объекты инфраструктуры. В частности, аппаратный комплекс дает возможность дистанционно выявлять скрытые дефекты силового оборудования, изоляторов и токопроводящих элементов конструкций. Эксперты отметили, что энергообъекты относятся к категории повышенной опасности, поэтому такие манипуляции будут полезными.
Как роботы находят дефекты
Ученые-инженеры в Казанском государственном энергетическом университете создали робота, который самостоятельно определяет неисправности на электроподстанциях. Кроме того, он может взять на себя обязанности по обходу объектов и сбору показаний счетчиков и приборов.
Устройство представляет собой платформу на гусеничном шасси, на которой установлено различное исследовательское оборудование. Аппарат самостоятельно перемещается по заданным ориентирам, объезжает и преодолевает препятствия. Причем все манипуляции он производит при помощи программного обеспечения российского производства. Разработчики считают, что такие машины будут способствовать повышению надежности и безопасности энергосистем.
— При конструировании комплекса мы исходили из того, что высоковольтная энергетика — это в первую очередь силовое оборудование и изоляция. Об их исправности можно судить, в частности, по уровню разрядной активности. Поэтому задача разработчиков заключалась в том, чтобы оснастить машину приборами для точного распознавания этих явлений, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, заведующий кафедры «Промышленная электроника» КГЭУ Дмитрий Иванов.
По его словам, уникальность конструкции состоит в том, что на ней установлены системы, которые дают возможность изучать объекты энергетики разносторонне и комплексно. Например, бортовая ультрафиолетовая камера используется для визуализации коронных и дуговых электрических разрядов, а акустический датчик помогает распознать эти явления по характерному потрескиванию.
Вместе с тем тепловизор регистрирует перегретые участки, которые возникают в результате механического износа токоведущих элементов или загрязнения и изоляторов. Лидар, в свою очередь, сканирует окружающее пространство и регистрирует изменение геометрии. Это происходит, например, если накренилась опора линии электропередачи. Кроме того, на роботе есть обычная оптическая камера, с помощью которой фиксируются данные индикаторных приборов, установленных на силовом оборудовании.
— Следующая задача машины — это перевод полученных данных в «цифру» и на удаленный сервер, где информация будет обработана. В случае обнаружения аномалий на пункт управления поступит сообщение об опасности, — пояснил Дмитрий Иванов.
Когда роботы эффективнее человека
Как сообщил ученый, при разработке проекта учитывалось разнообразие архитектур электроподстанций. Поэтому в программном обеспечении заложена возможность быстрой адаптации аппарата под каждый конкретный объект.
Помимо этого, в зависимости от потребностей варьируется набор бортового оборудования. В частности, при необходимости робот может быть оснащен газоанализаторами, инфракрасными камерами и другими устройствами. Также комплект бортовой техники может быть дополнен теми или иными манипуляторами.
В перспективе, по задумке разработчиков, устройство будет обучаться с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, что даст роботу возможность выполнять любые задачи. В настоящий момент аппарат рассчитан на два часа работы. Исходя из этого, проектируется его маршрут, по завершении которого устройство встает на подзарядку до следующего рейса.
— Сетевые компании активно внедряют разработки, связанные с цифровизацией, машинным обучением, робототехникой. Это приносит свои плоды, поскольку, например, роботы выполняют за человека большой объем рутинной работы, что актуально для электроподстанций, удаленных от населенных пунктов. Вместе с тем при осмотре оборудования, благодаря своим тепловизионным или ультразвуковым датчикам, машины могут выявить дефекты, которые не заметны человеческому глазу, — прокомментировал «Известиям» начальник отдела новой техники и технологий АО «Сетевая компания» Марат Хабибуллин.
Он пояснил, что, к примеру, если аппарат зафиксировал нагрев трансформатора, это может говорить о каком-то внутреннем повреждении. Либо, если акустическая и УФ-камеры фиксируют искрение в изоляторе, значит, возможен процесс разрушения агрегата.
— Энергетическая инфраструктура — это объекты повышенной опасности, где замена человека на робота — это, в целом, полезное мероприятие. В труднодоступных местах содержание умной машины будет обходиться дешевле, чем специалист, — объяснил заведующий кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского университета им. А.Н. Туполева Артем Кузнецов.
Однако, отметил эксперт, при внедрении роботизированных комплексов на электроподстанциях необходимо будет проектировать систему под каждый конкретный объект, а затем отлаживать процесс, проводить техобслуживание робота, что тоже потребует дополнительных затрат.
Вместе с тем нужно понимать, что робот не сможет заменить человека во всех ситуациях. Особенно, когда требуется нестандартное мышление и оперативное принятие решений. Поэтому полностью исключать инспектирование энергообъектов человеком нежелательно, резюмировал он.
