एनर्जी टेक: नवीनीकरण के लिए रोबोटिक्स

Corran Narrows में एक Remus AUV तैनात किया जा रहा है। मैरीनोल से फोटो

ग्विंट वाई मोर पवन फार्म। रोवको से फोटो।

एएसवी ग्लोबल से सी-कैट 3, ध्वनि के इस्ले में एडीसीपी काम के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। मैरीनोल से फोटो एएसवी ग्लोबल से सी-कैट 3, ध्वनि के इस्ले में एडीसीपी काम के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। मैरीनोल से फोटो

एएसवी ग्लोबल से सी-कैट 3, ध्वनि के इस्ले में एडीसीपी काम के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है। मैरीनोल से फोटो

इस्ले ध्वनि एडीसीपी डेटा। मैरीनोल से छवि।

रोवको ने एक विंडफार्म सर्वेक्षण पर एक आरओवी लॉन्च किया। रोवको से फोटो।

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ऑफशोर नवीनीकरण बेड़े के वैश्विक बेड़े के रूप में, रोबोटिक्स और स्वायत्त प्रणालियों का उपयोग करके लागत को कम करने और संचालन और रखरखाव के काम की दक्षता और सुरक्षा में वृद्धि के तरीके भी बढ़ेंगे। इलेन मास्लिन की रिपोर्ट।

रोबोटिक्स और स्वायत्त प्रणाली आधुनिक दिन के जीवन के कई क्षेत्रों में जा रहे हैं। उनसे बचने के लिए कठिन हो रहा है, हमारे फोन से ऑटोमोटिव सिस्टम और अब अपतटीय ऊर्जा अक्षय परियोजनाओं से।
दोनों को मानवीय भागीदारी के बिना अन्यथा सुस्त, गंदे या खतरनाक काम करने के लिए उपकरण के रूप में देखा जाता है, लेकिन परिचालन लागत को कम करने और अधिक भरोसेमंद दोहराए जाने वाले डेटा का उत्पादन करने के तरीके के रूप में भी देखा जाता है।
समुद्री नवीकरण को इस क्षेत्र में नवाचार के लिए विशेष रूप से संचालन और रखरखाव (ओ एंड एम) के आसपास एक अंतरिक्ष परिपक्व के रूप में देखा जाता है, जो काफी हद तक मानवीय गहन गतिविधि है, जो ऊपर और नीचे तरंगों के नीचे पहुंच मुद्दों तक सीमित है।
होम ऑफशोर (ऑफशोर विंड फार्म से ऊर्जा के लिए समग्र संचालन और रखरखाव), उपसागर केबल निरीक्षण के लिए दूरस्थ और स्वायत्त निरीक्षण प्रौद्योगिकियों पर काम कर रहे विश्वविद्यालयों का एक संघ, का कहना है कि ऑफशोर ओ एंड एम की 80-90% लागत आवश्यकताओं और जनरेटिंग द्वारा उत्पन्न की जाती है उपसी निरीक्षण धीमा और महंगा हो सकता है और अक्सर त्रुटि के बड़े मार्जिन के साथ मैन्युअल दृश्य निरीक्षण शामिल हो सकता है।
ऑफशोर विंड एक्सेलेरेटर (ओडब्ल्यूए) के मुताबिक कठोर समुद्री पर्यावरण के कारण कुछ निरीक्षण आवश्यकताओं को अनुमानित नहीं किया गया है, जिसमें गठित संयुक्त मुद्दों सहित 35-40% स्थापित मोनोपाइल नींव (ज्यादातर पूर्व -2012 स्थापित संरचनाएं) प्रभावित होती हैं, एक कार्बन ट्रस्ट परियोजना नौ अपतटीय पवन डेवलपर्स द्वारा समर्थित है। ओडब्ल्यूए का कहना है कि 2012 के बाद बनाए गए कई ढांचे को प्रदर्शन निगरानी की भी आवश्यकता होगी, जबकि वेल्डेड नोड्स का उपयोग करके बनाए गए जैकेट जैसे नए डिजाइन भी निरीक्षण चुनौतियों का सामना करेंगे।
होम ऑफशोर समूह का कहना है कि इसके अलावा, वर्तमान में 70% उपसे पावर केबल विफलता मोड की निगरानी नहीं की जा सकती है, सटीक स्वास्थ्य निगरानी को रोकना। हेरियट-वाट विश्वविद्यालय में स्मार्ट सिस्टम्स ग्रुप के निदेशक डॉ डेविड फ्लाइन कहते हैं, "स्वायत्त पानी के नीचे वाहनों और उन्नत सोनार प्रौद्योगिकी जैसे प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करके, हम इन सबसी संपत्तियों की स्थिति में एक नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करेंगे।" होम ऑफशोर समूह का।
संबोधित करने के लिए एक बड़ा बाजार होने जा रहा है। एक व्यापार निकाय विंडियूरोप के अनुसार, 2017 में यूरोप में कुछ 3.1 जीडब्ल्यू की अपतटीय पवन क्षमता स्थापित की गई थी, 2016 में स्थापित क्षमता को दोगुना कर दिया गया था। 2020 तक, विंडयुरोप 25 जीडब्लू की कुल यूरोपीय अपतटीय पवन क्षमता की अपेक्षा करता है - इसके साथ जुड़े सभी संबंधित बुनियादी ढांचे के साथ।
होम ऑफशोर का अनुमान है कि ऑफशोर पवन खेतों के रिमोट निरीक्षण और परिसंपत्ति प्रबंधन का उपयोग और किनारे के साथ उनके कनेक्शन 2025 तक केवल 2 अरब तक £ 2 बिलियन तक का उद्योग हो सकता है। यूके की ऑफशोर नवीकरणीय ऊर्जा (ओआरई) कैटलप सोचती है कि रिमोट ऑपरेशंस का उपयोग करके 20-40% बचत की जा सकती है।

सतह
ऑफशोर नवीकरणीय ऊर्जा (ओआरई) कैटापल्ट में मानव रहित सम्मेलन (यूएसवी) समाधान या हिस्सों के हस्तांतरण के लिए समाधान का हिस्सा हो सकता है, लेकिन सर्वेक्षण और निगरानी, ​​साइमन चेज़मन, सेक्टर लीड, वेव एंड ट्राइड एनर्जी, ऑल एनर्जी कॉन्फ्रेंस को बताया गया मई की शुरुआत में ग्लासगो में। "यूएसवी का इस्तेमाल छोटे पैमाने पर स्पेयर चलाने के लिए किया जा सकता है। यह (एक यूएसवी) व्यापक मौसम खिड़की में काम कर सकता है, कोई भी भूख नहीं लेता है, और आप केबल मॉनिटरिंग और सुरक्षा के लिए, अन्य एकल सेंसर प्लेटफॉर्म पर अन्य सेंसर लगा सकते हैं। यह उन अन्य सामानों को सक्षम कर सकता है जिन्हें हमने अभी तक नहीं सोचा है। "
एएसवी ग्लोबल के मुताबिक, एक स्वायत्त पोत प्रदाता, 60% ऑफशोर पवन फार्म परिचालन लागत जहाजों से संबंधित है। एक £ 900,000 इनोवेट यूके समर्थित, 18 महीने की परियोजना, जिसे विंडफार्म स्वायत्त शिप प्रोजेक्ट (डब्ल्यूएएसपी) कहा जाता है, देख रहा है कि ऑफशोर पवन फार्म रखरखाव में यूएसवी का उपयोग करने के लिए क्या आवश्यक है। डब्ल्यूएएसपी का नेतृत्व एएसवी ग्लोबल द्वारा किया जा रहा है, ओआरई कैटलप के साथ साझेदारी में, सागरोक समूह, होल्डर और प्लाईमाउथ विश्वविद्यालय के साथ। समूह यॉर्कशायर के तट से 140 किलोमीटर दूर हॉर्नसी वन ऑफशोर पवन फार्म के लिए प्रासंगिक उपयोग मामलों पर ऑर्स्टेड (पहले दांग ऊर्जा) के साथ काम करेगा।
चीजमन कहते हैं, स्वायत्त प्रणालियों, सतह और उपसा दोनों में स्वायत्त प्रणालियों के लिए कुछ तकनीकी चुनौतियों में नेविगेट, बाधा से बचने, आत्म-निदान और वसूली और मानव रहित समुद्री समन्वय प्रणालियों में स्वायत्त प्रणालियों का एकीकरण शामिल करने में सक्षम होना शामिल है। डेटा सुरक्षा और हैकिंग के आसपास भी चिंताएं हैं, जो एक ट्रांसफॉर्मर या उप-स्टेशन को नुकसान पहुंचा सकती हैं, और स्वायत्त प्रणालियों के आसपास सामाजिक चिंताओं को भी नुकसान पहुंचा सकती हैं।
हालांकि, सर्वेक्षण संचालन के हिस्से के रूप में ऑफशोर नवीनीकरण में यूएसवी और एयूवी का उपयोग पहले से ही किया जा रहा है। एडिनबर्ग स्थित मैरीनोल ज्वारीय ऊर्जा साइटों के लिए व्यवहार्यता अध्ययन और सरणी डिजाइन में सहायता के लिए ज्वारीय प्रणालियों के तेज़ी से सर्वेक्षण करने के लिए यूएसवी का उपयोग कर रहा है।
फर्म के निदेशक डॉ। जोनाथन इवांस ने ऑल एनर्जी को बताया कि एएसवी ग्लोबल की सी-कैट, या एक स्वायत्त पानी के नीचे वाहन (एयूवी) जैसे एक यूएसवी का उपयोग करते हुए, एक सेंसर पैकेज और मैरीसोल के सागरसमर्ट सॉफ़्टवेयर के साथ, तेजी से मोबाइल का मतलब हो सकता है अवलोकन और स्वचालित प्रसंस्करण और रिपोर्टिंग।
"सर्वेक्षण मंच के रूप में रोबोटिक समुद्री वाहनों का उपयोग चालक दल की लागत, जोखिम और शारीरिक धीरज के कारण सीमाओं को कम करता है," वे कहते हैं। "डेटा प्रोसेसिंग को स्वचालित करने से डेटा की मैन्युअल रूप से हैंडलिंग / प्रसंस्करण की लागत और त्रुटि जोखिम कम हो जाता है।"
एक पारंपरिक दृष्टिकोण के साथ, एक स्थिर एडीसीपी का इस्तेमाल एक जहाज पर किया जाएगा, आमतौर पर एक ही स्थान पर (आमतौर पर एक या दो भाग तीन), कम से कम एक चंद्र महीने के लिए, एक सप्ताह (या अधिक ) पोस्ट प्रोसेसिंग रिपोर्टिंग के पूरे सरणी साइट पर कोई प्रत्यक्ष अवलोकन नहीं है और आप केवल एक स्थान पर एक क्षेत्र सिमुलेशन मॉडल को मान्य कर सकते हैं, डॉ इवान्स कहते हैं।
समुद्री रोबोट वाहन (एयूवी या यूएसवी) पर सागरमार्ट और मोबाइल एडीसीपी का उपयोग करने से पूरे संभावित सरणी साइट को कवर करने में सक्षम होना है। इवांस कहते हैं, "यह एक छोटी अवधि (3-4 दिनों) पर विशिष्ट ज्वारों को लक्षित कर सकता है।" "इसमें बड़े क्षेत्र के मॉडल सत्यापन और तेजी से परिणाम प्रदान करने के लिए डेटा की अत्यधिक स्वचालित पोस्ट-प्रोसेसिंग है - आम तौर पर एक घंटे या उससे कम के भीतर, जो अतिरिक्त तत्काल अनुवर्ती मापों को सुविधाजनक बनाता है।"
अप्रैल के अंत में, मैरीनोल ने साउंड ऑफ इस्ले नॉर्थ चैनल में सी-कैट 3 का इस्तेमाल किया। यह ध्वनि के चारों ओर दोहराए गए पैरों को चलाता था, फिर डेटा ढंका हुआ था और कटाया जा सकता था और एक वीडियो बनाया गया था। इवांस कहते हैं, "डेटा में बहुत सारी आंतरिक संरचना दिखाई देती है," दिलचस्प कतरनी प्रोफाइल के साथ, कुछ स्थानों में स्नानघर से उछालते हुए पानी एक दूसरे से बहने वाला पानी, 3-4 मीटर / सेकंड। "

दृश्य
ऑफशोर नवीनीकरण संपत्तियों का आकलन करने के लिए, कई परियोजनाएं उपसी वाहनों द्वारा समर्थित उपसी दृश्यता प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित कर रही हैं। एक ओडब्ल्यूए परियोजना क्रैकन रोबोटिक्स नींव पर अपने सागरविजन 3 डी आरजीबी अंडरवाटर लेजर इमेजिंग सिस्टम का प्रदर्शन करेगी। एक प्रारंभिक प्रणाली, जिसमें बिल्ट पॉइंट क्लाउड मॉडल के रूप में बनाने के लिए एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरा और लेजर शामिल है, को आरओवी और एयूवी जैसे पानी के नीचे रोबोटिक प्लेटफार्मों पर तैनाती के लिए डिज़ाइन किया गया था।
ओआरई कैटलप समर्थन के साथ एक और प्रोजेक्ट, ब्रिस्टल स्थित रोवको को अपनी 3 डी विज़ुअलाइजेशन तकनीक का उपयोग उपसागर रोबोट सिस्टम के साथ छवि अपतटीय पवन नींव के लिए, कृत्रिम बुद्धिमान संचालित सॉफ्टवेयर द्वारा समर्थित, 80% तक निरीक्षण लागत को कम करने के लिए करेगा। एक प्रणाली ओएलई कैटापल्ट के पूर्व अक्षय ऊर्जा केंद्र में पूर्वोत्तर इंग्लैंड में पूर्ण परीक्षण और सत्यापन के लिए आगे बढ़ रही थी।
grout
मोनोपाइल्स और जैकेट पर ग्रौउट और वेल्ड दोषों के आसपास के मुद्दों को हल करने के लिए, ओडब्ल्यूए ओसीनेरिंग समेत कई उपसा प्रौद्योगिकी डेवलपर्स का समर्थन कर रहा है। अमेरिका स्थित फर्म जैकेट नींव वेल्ड निरीक्षण प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए दो में से एक है। ओसीनेरिंग ने एक उपकरण पेश किया है जो नोड वेल्ड के विस्तृत स्कैन करने के लिए जैकेट संरचना से जुड़ा होगा। इस बीच, क्राकेन रोबोटिक्स ने विकसित लेजर इमेजिंग डिवाइस विकसित किया, जिसे आरओवी पर तैनात किया जा सकता है, जो अधिक लक्षित ओसीनेरिंग टूल का उपयोग करने से पहले दोषों का पता लगा सकता है।
एक ही परियोजना के हिस्से के रूप में, यूनिपर और नेक्स्ट जियोसोल्शंस उपसी मोनोपाइल और ग्रौट निरीक्षण तकनीकों का विकास कर रहे हैं। ब्रिटिश भूगर्भीय सर्वेक्षण के साथ काम करते हुए, यूनिपर ने ग्रौट मोटाई के तरंग दैर्ध्य पर कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड निरीक्षण करने के लिए एक उपकरण की पेशकश की है। अल्ट्रासाउंड से स्पेक्ट्रा प्रतिबिंबों को ग्रौट में अंतराल या विघटन दिखाने के लिए व्याख्या किया जा सकता है।
हाइड्रसुन और एशटेड के साथ एक संघ के हिस्से के रूप में अगला भूगर्भीय, बोतल नाक डॉल्फ़िन से प्रेरित वाइडबैंड सोनार निरीक्षण का उपयोग करके उपसेना ग्रौट निरीक्षण करने के लिए एक उपकरण भी विकसित कर रहा है। यह जैकेट स्टील घटकों के बीच गठिया की स्थिति की जांच करेगा। इस ओडीए समर्थित प्रौद्योगिकियों के लिए ऑफशोर परीक्षण इस गर्मी / शरद ऋतु 2018 के लिए योजनाबद्ध हैं।

सबसी केबल्स
निगरानी उपसा केबल्स एक कठिन काम हो सकता है। जबकि अधिकांश अपतटीय विंडफार्म उथले पानी में बनाए गए हैं, अपेक्षाकृत तट के करीब, दृश्यता खराब है और अक्सर मजबूत धाराएं होती हैं। पावर केबल्स आमतौर पर दफन या रेत, मिट्टी या गंध से ढके होते हैं, जो चुनौतीपूर्ण पारंपरिक तरीकों के साथ सर्वेक्षण करते हैं। दक्षिणी उत्तरी सागर में रेत बैंक भी रात में नाटकीय रूप से स्थानांतरित कर सकते हैं।
इस विकास में एयूवी एक महत्वपूर्ण उपकरण हो सकता है। ओआरई कैटापल्ट का कहना है कि ऑफशोर पवन फार्म ऑपरेटर जो एयूवी का उपयोग करते हैं, उनकी ऊर्जा की लागत (एलसीईई) 0.8% तक कम कर सकते हैं। संगठन कहते हैं कि 400 एमडब्लू प्रतिनिधि ऑफशोर पवन फार्म के लिए इस लागत की बचत को लागू करने के लिए 0.8% एलसीईई कमी से 1.6 मिलियन पाउंड की लागत बचत होगी। इस अगले 25 वर्षों में यूरोपीय स्थापित क्षमता के वर्तमान 11 जीडब्ल्यू में, यह 1.1 बिलियन अमरीकी डालर के बराबर हो सकता है।
इस जगह की परियोजनाओं में से एक डार्लिंगटन स्थित मॉडस सीबेड इंटरवेंशन के निवासी एयूवी डॉकिंग स्टेशन प्रोजेक्ट (एमटीआर: मई 2018 देखें) है, जिसे ओआरई कैटलप द्वारा समर्थित किया जा रहा है। इसका उद्देश्य सहायक जहाजों द्वारा समर्थित होने के बजाय अपतटीय पवन फार्म उपसा इंफ्रास्ट्रक्चर का सर्वेक्षण और निरीक्षण करने के लिए वाहनों को मैदान में रखना है।

नए मोर्चे
ऑफशोर नवीनीकरण स्थान में नए सीमाएं खुलने के बाद निरीक्षण के अवसर आगे खुल जाएंगे, कम से कम फ्लोटिंग ऑफशोर विंड के भीतर नहीं। यद्यपि केवल एक ही ऑपरेटिंग पायलट ऑफशोर पवन पार्क है, जबकि स्टेटोइल के हाइविंड पार्क ऑफशोर पीटरहेड, स्कॉटलैंड, पांच फ्लोटिंग पवन टर्बाइनों के साथ, वैश्विक क्षमता को महत्वपूर्ण माना जाता है। हॉल, मूरिंग लाइन, एंकर और केबलिंग सहित फिक्स्ड डाउन विंड टरबाइन की तुलना में अधिक उपसा घटक के साथ, यहां संभावित रूप से और अधिक काम किया जा सकता है।
दरअसल, ओसीनेरिंग इंटरनेशनल सर्विसेज को हाल ही में कार्बन ट्रस्ट के नेतृत्व वाली फ्लोटिंग विंड संयुक्त उद्योग भागीदारी (जेआईपी) अध्ययन में योगदानकर्ता के रूप में चुना गया था, इसलिए फ्लोटिंग पवन परियोजनाओं के लिए निगरानी और निरीक्षण आवश्यकताओं का आकलन करें।
ऑफशोर नवीनीकरण ओ एंड एम अंतरिक्ष में एक उभरता हुआ बाजार है। जैसे ही अधिक सुविधाएं बनाई जाती हैं, उनके संचालन और रखरखाव के हिस्से के रूप में रोबोटिक और स्वायत्त प्रणालियों का उपयोग करने का मामला बढ़ेगा।