रोबोट, ड्रोन और सेंसर अब निरीक्षणों के साथ मदद करते हैं और भविष्य में पूरी तरह से स्वचालित रूप से स्वचालित हो सकते हैं।

विशेष स्कैनर के साथ तैयार किए गए ड्रोन और रेंगने वाले रोबोट पवन ब्लेड को लंबे समय तक सेवा में रहने में मदद कर सकते हैं, जो एक समय में पवन ऊर्जा की लागत को कम कर सकता है जब ब्लेड बड़े, pricier और परिवहन के लिए कठिन हो रहे हैं। डीओई की ब्लेड विश्वसनीयता सहयोगी और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं ने कैमरों के साथ पारंपरिक मानव निरीक्षणों की तुलना में तेज और अधिक विस्तृत होने के दौरान छिपे हुए क्षति के लिए पवन ब्लेड का निरीक्षण करने के तरीकों पर काम किया है।

पवन ब्लेड दुनिया में निर्मित सबसे बड़े सिंगल-पीस कम्पोजिट स्ट्रक्चर हैं, जो किसी भी हवाई जहाज से भी बड़ी हैं, और वे अक्सर दूरदराज के स्थानों में मशीनों पर डालते हैं। एक ब्लेड अपने जीवनकाल के दौरान एक अरब लोड चक्रों के माध्यम से चलने के दौरान बिजली, ओलावृष्टि, बारिश, आर्द्रता और अन्य बलों के अधीन है, लेकिन आप इसे केवल रखरखाव के लिए एक हैंगर में नहीं उतार सकते।

नियमित निरीक्षण और मरम्मत, हालांकि, टरबाइन ब्लेड को सेवा में रखने के लिए महत्वपूर्ण है, पैक्वेट कहते हैं। हालांकि, वर्तमान निरीक्षण विधियाँ हमेशा नुकसान को जल्द ही नहीं पकड़ती हैं। सैंडिया इसे बदलने के लिए एवियोनिक्स और रोबोटिक्स अनुसंधान से विशेषज्ञता पर आकर्षित कर रही है। वे दिखने से पहले क्षति को पकड़कर, छोटे और सस्ते मरम्मत ब्लेड को ठीक कर सकते हैं और अपनी सेवा जीवन का विस्तार कर सकते हैं, वे कहते हैं।

एक परियोजना में, सैंडिया ने एक रेंगने वाले रोबोट को एक स्कैनर के साथ तैयार किया जो पवन ब्लेड के अंदर क्षति की खोज करता है। परियोजनाओं की एक दूसरी श्रृंखला में, सैंडिया ने सेंसर के साथ ड्रोन जोड़े जो नुकसान का पता लगाने के लिए सूरज की रोशनी से गर्मी का उपयोग करते हैं।

परंपरागत रूप से, पवन उद्योग के पास पवन ब्लेड का निरीक्षण करने के लिए दो मुख्य दृष्टिकोण हैं, पैक्वेट कहते हैं। पहला विकल्प किसी को कैमरे और टेलीफोटो लेंस के साथ बाहर भेजना है। इंस्पेक्टर ब्लेड से ब्लेड स्नैपिंग फ़ोटो तक जाता है और दिखाई देने वाली क्षति की तलाश करता है, जैसे कि दरारें और कटाव। दूसरा विकल्प समान है, लेकिन जमीन पर खड़े होने के बजाय इंस्पेक्टर एक पवन ब्लेड टॉवर के नीचे रैपल करता है या ब्लेड के ऊपर और नीचे एक क्रेन पर एक मंच को युद्धाभ्यास करता है।

इन दृश्य निरीक्षणों में, आप केवल सतह क्षति को देखते हैं। अक्सर, हालांकि, जब तक आप एक ब्लेड के बाहर एक दरार देख सकते हैं, तब तक क्षति पहले से ही काफी गंभीर है। आप एक महंगी मरम्मत देख रहे हैं या आपको ब्लेड को बदलना भी पड़ सकता है।

ये निरीक्षण लोकप्रिय रहे हैं क्योंकि वे सस्ती हैं, लेकिन वे एक बड़ी समस्या में बढ़ने से पहले नुकसान को पकड़ नहीं सकते हैं, पैक्वेट कहते हैं। सैंडिया के रेंगने वाले रोबोट और ड्रोन का उद्देश्य उद्योग के लिए एक व्यवहार्य विकल्प पवन ब्लेड का गैर -आंतरिक आंतरिक निरीक्षण करना है।

सैंडिया और पार्टनर्स इंटरनेशनल क्लाइम्बिंग मशीन और डोफिटेक ने बांधों का निरीक्षण करने वाली मशीनों से प्रेरित एक रेंगते हुए रोबोट का निर्माण किया। रोबोट साइड-टू-साइड और ऊपर और नीचे एक पवन ब्लेड से आगे बढ़ सकता है, जैसे कि कोई बिलबोर्ड पेंट कर रहा है। ऑन-बोर्ड कैमरे सतह के नुकसान का पता लगाने के लिए उच्च-निष्ठा छवियों को स्नैप करते हैं, साथ ही साथ छोटे सीमांकन जो बड़े, उपसतह क्षति का संकेत दे सकते हैं। चलते समय, रोबोट भी चरणबद्ध सरणी अल्ट्रासोनिक इमेजिंग का उपयोग करके क्षति के लिए ब्लेड को स्कैन करने के लिए एक छड़ी का उपयोग करता है।

स्कैनर डॉक्टरों द्वारा शरीर के अंदर देखने के लिए उपयोग की जाने वाली अल्ट्रासाउंड मशीनों की तरह काम करता है, सिवाय इस मामले में यह ब्लेड को आंतरिक क्षति का पता लगाता है। क्षति को इंगित करने के लिए इन अल्ट्रासोनिक हस्ताक्षर में परिवर्तन स्वचालित रूप से विश्लेषण किया जाता है।

सैंडिया के वरिष्ठ वैज्ञानिक और रोबोटिक क्रॉलर प्रोजेक्ट लीड डेनिस रोच का कहना है कि एक चरणबद्ध सरणी अल्ट्रासोनिक निरीक्षण मोटी, मिश्रित ब्लेड के अंदर किसी भी परत पर क्षति का पता लगा सकता है।

टर्बुलेंस से प्रभाव या ओवरस्ट्रेस सबसर्फेस क्षति पैदा करता है जो दिखाई नहीं देता है। यह विचार है कि यह महत्वपूर्ण आकार में बढ़ने से पहले क्षति का पता लगाएं और कम महंगी मरम्मत के साथ तय किया जा सकता है जो ब्लेड डाउनटाइम को भी कम करता है। हम किसी भी विफलता या ब्लेड को हटाने की आवश्यकता से बचना चाहते हैं।

रोच पवन ब्लेड के लिए एक-स्टॉप निरीक्षण और मरम्मत विधि के हिस्से के रूप में रोबोटिक क्रॉलर को लागू करता है।

एक मंच पर एक मरम्मत टीम को चित्रित करें, जो रोबोट के साथ एक पवन ब्लेड को आगे बढ़ाता है। जब रोबोट कुछ पाता है, तो निरीक्षकों के पास रोबोट को स्पॉट चिह्नित कर सकते हैं ताकि उपसतह क्षति का स्थान स्पष्ट हो। मरम्मत टीम क्षति को दूर करती है और समग्र सामग्री की मरम्मत करती है। निरीक्षण और मरम्मत की यह वन-स्टॉप खरीदारी ब्लेड को जल्दी से सेवा में वापस ले जाने देती है।

सैंडिया ने इन्फ्रारेड कैमरों के साथ ड्रोन को आउटफिट करने के लिए परियोजनाओं की एक श्रृंखला में कई छोटे व्यवसायों के साथ काम किया, जो छिपे हुए पवन ब्लेड क्षति का पता लगाने के लिए धूप से गर्मी का उपयोग करते हैं। थर्मोग्राफी नामक यह विधि, ब्लेड के अंदर आधे इंच तक की क्षति का पता लगाता है।

हमने एक विधि विकसित की जो धूप में ब्लेड को गर्म करती है, और फिर ब्लेड को रोल करती है या तब तक ब्लेड को पिच करती है जब तक कि यह छाया में न हो। धूप ब्लेड में फैल जाती है और बराबर हो जाती है। जैसे -जैसे गर्मी फैलती है, आप उम्मीद करते हैं कि ब्लेड की सतह ठंडा हो जाएगी। लेकिन खामियां गर्मी के प्रवाह को बाधित करती हैं, ऊपर की सतह को छोड़ देती हैं और खामियां गर्म होती हैं। इन्फ्रारेड कैमरा उन हॉट स्पॉट का पता लगाता है और इसे नुकसान का पता लगाने के लिए लेबल करता है।

वर्तमान में अन्य उद्योगों के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्राउंड-आधारित थर्मोग्राफी डिवाइस हैं, जैसे कि विमान रखरखाव। क्योंकि इस आवेदन के लिए कैमरों को ड्रोन पर रखा गया है, रियायतें दी जानी हैं, एली कहते हैं।

आप एक ड्रोन पर कुछ महंगा नहीं चाहते हैं जो दुर्घटनाग्रस्त हो सकता है, और आप एक पावर हॉग नहीं चाहते हैं। इसलिए, हम वास्तव में छोटे आईआर कैमरों का उपयोग करते हैं जो हमारे मानदंडों को फिट करते हैं और फिर हम अतिरिक्त जानकारी प्रदान करने के लिए ऑप्टिकल छवियों और लिडार का उपयोग करते हैं।

लिडार, जो रडार की तरह है, लेकिन रेडियो आवृत्ति तरंगों के बजाय दृश्यमान प्रकाश का उपयोग करता है, यह मापता है कि वस्तुओं के बीच की दूरी को निर्धारित करने के लिए एक बिंदु से यात्रा करने में कितना समय लगता है। नासा के मार्स लैंडर कार्यक्रम से प्रेरणा लेते हुए, शोधकर्ताओं ने एक लिडार सेंसर का उपयोग किया और सुपर-रिज़ॉल्यूशन छवियों को इकट्ठा करने के लिए ड्रोन आंदोलन का लाभ उठाया। एक ड्रोन एक पवन ब्लेड का निरीक्षण करता है, जबकि यह छवियों को ले जाता है, और यह आंदोलन सुपर-रिज़ॉल्यूशन छवियों को इकट्ठा करना संभव बनाता है।

आप अतिरिक्त पिक्सेल को भरने के लिए आंदोलन का उपयोग करते हैं। यदि आपके पास 100- पिक्सेल कैमरा या लिडार द्वारा 100- और एक तस्वीर है, तो वह रिज़ॉल्यूशन आपके पास है। लेकिन अगर आप एक उप-पिक्सेल राशि से तस्वीरें लेते समय चारों ओर घूमते हैं, तो आप उन अंतरालों को भर सकते हैं और एक महीन जाल बना सकते हैं। सुपर-रिज़ॉल्यूशन की छवि के लिए कई फ्रेमों के डेटा को एक साथ जोड़ दिया जा सकता है।

LIDAR और सुपर-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग का उपयोग करना भी शोधकर्ताओं को ठीक से ट्रैक करने देता है जहां ब्लेड क्षतिग्रस्त है, और LiDAR ब्लेड किनारों पर कटाव को भी माप सकता है।

पुलों और बिजली लाइनों के स्वायत्त निरीक्षण पहले से ही वास्तविकता हैं, और पैक्वेट का मानना ​​है कि वे पवन ब्लेड विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के महत्वपूर्ण हिस्से भी बन जाएंगे।

स्वायत्त निरीक्षण एक विशाल क्षेत्र होने जा रहा है, और यह वास्तव में पवन उद्योग में समझ में आता है, ब्लेड के आकार और स्थान को देखते हुए। किसी व्यक्ति को नुकसान की तलाश करने के लिए ब्लेड से ब्लेड तक चलने या ड्राइव करने की आवश्यकता होती है, कल्पना करें कि क्या निरीक्षण स्वचालित थे।

पैक्वेट का कहना है कि विभिन्न प्रकार के निरीक्षण विधियों के लिए जगह है, सरल ग्राउंड-आधारित कैमरा निरीक्षण से लेकर ड्रोन और क्रॉलर एक साथ काम करने वाले एक ब्लेड के स्वास्थ्य का निर्धारण करने के लिए एक साथ काम करते हैं।

मैं प्रत्येक पवन संयंत्र को ड्रोन या ड्रोन का एक बेड़ा होने की कल्पना कर सकता हूं जो हर दिन उतारते हैं, पवन टर्बाइनों के चारों ओर उड़ते हैं, उनके सभी निरीक्षण करते हैं, और फिर वापस आकर अपना डेटा अपलोड करते हैं। फिर विंड प्लांट ऑपरेटर डेटा के माध्यम से आएगा और देखेगा, जो पहले से ही कृत्रिम बुद्धिमत्ता द्वारा पढ़ा जाएगा जो पिछले निरीक्षणों और संभावित मुद्दों को नोटों से ब्लेड में अंतर की तलाश करता है। ऑपरेटर तब ब्लेड पर एक रोबोटिक क्रॉलर को तैनात करेगा, जो अधिक विस्तृत रूप और योजना की मरम्मत के लिए संदिग्ध क्षति के साथ होगा। यह उद्योग के लिए एक महत्वपूर्ण अग्रिम होगा।