האתגר של תחזוקה מסורתית של תשתיות

סערות עירוניות מרוקנות, מערכות הביוב, ואגן החסות הירוקות יוצרים את עמוד השדרה של ניהול המים בעיר המודרנית.נכסים אלה מנהלים את ההמראה, מונעים שיטפון, ומגנים על איכות המים.עם זאת, הם מזדקנים במהירות ברחבי ארה"ב לבדה, הסוכנות להגנת הסביבה מעריכה פער השקעה של 271 מיליארד דולר עבור פסולת מים ותשתיות מים סוערות במהלך 20 השנים הבאות.תחזוקה מסורתית מסתמךת על ידניים, בדיקות, בדיקות חשמליות, ותיקון לא יעילות, אך לעתים קרובות, אך לא חסימות לא חסימות לא חסימות לא חסימות של כלי רכב, אך לא יעילות, אך לא חסימות של כלי רכב, אך לא חסימות של כלי רכב, אך לא חסימות של כלי רכב, אך לא חסימות לא מחסניות, אך לא מחסנים, לעתים קרובות, אך לעתים קרובות, אך לא מחסנים של 271 מיליארד דולר, הן לעתים קרובות, אך לא חסימות של כלי רכב, אך ורק מחסנים של כלי דם, אך ורק מחסנים מסוכנים, הן מחוספסת, אך ורק מחסנים, אך ורק מחסנים של 271 מיליארד דולר, הן מחוספסיביכותלכותלכות מחסנים, אך ורק מחסנים של

המונחים: Inspection Limitations

בדיקה ידנית משתמשת בדרך כלל במצלמות טלוויזיה סגורה (CCTV) שחלפו דרך צינורות על ידי כבלים.בעוד שעדיף כלום, שיטה זו יש מגבלות חמורות.כבל יכול להיות תקוע על פסולת; המצלמה עשויה להחמיץ פגמים קריטיים בצד; והמפעיל חייב לפרש באופן ידני שעות של צילום.

Reactive לעומת חיזוי

רוב העיריות פועלות על מודל תחזוקה תגובתי: לתקן אותו כאשר הוא פורץ.זה מוביל לתאי חירום כי עלות 5-10 פעמים יותר מאשר התערבות מתוכננת. תחזוקה חיזויית, המופעלת על ידי ניטור רציף ורובוטיקה, מקטין את המודל.רובוטים יכולים לבדוק נכסים בלוח זמנים קבוע, לזהות סימנים מוקדמים של קורוזיציה, סדקים או משקעים, או בנייה, ולגרום תיקונים לפני שכישלון קטסטרופלי יכול לגרום לשינוי של 11 דולר כדי למנוע תחזוקה של החברה.

טכנולוגיות רובוטיות לתחזוקה אוטונומית

הרובוטיקה בתשתיות חדירה התפתחה הרבה מעבר לבדיקה פשוטה של CCTV.רובוטים של היום בנויים לסביבות קיצוניות, שילוב חיישנים מתקדמים, ניווט מונע בינה מלאכותית, ומכשירים מודולריים.הם יכולים להיות מסווגים על ידי תפקידם העיקרי: בדיקה, ניקוי או תיקון.מערכות רבות משלבות יכולות מרובות.

רובוטים

(הרובוטים הם הקטגוריה הבוגרת ביותר של קונסולת הסורקים (או סורקים) הם כוללים סרוזרים מגלגלים קטנים כמו 6 אינץ' בקוטר, ושחייה או רובוטים מעופפות למבנים גדולים יותר של אדם (ACT) מודרני של רובוט פיקוח מודרני, אשר פותח את לוח ה-Switchnb-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

ניקוי רובוטים

(ב) , נזילות, שורש עץ, והריסות מוצקות מצטברות בתוך צינורות ומחסנים, הקטנת יכולת ועלייה בסיכון לשיטפונות מסורתיים, כרוכה במזח מים בלחץ גבוה ממשאית, אשר היא בעלת מים מחוסנים ולעיתים קרובות נעה על גבי מיכלי מים קטנים, ולא להסיר אותם מאנרגיה נקייה מ- 3.

רובוט תיקון

רובוטים לתיקון מייצגים שדה מתקדם יותר לאחרונה, במקום לחפור צינור לתקן סדק, רובוטים יכולים ליישם ציפויים של epoxy, להתקין קורס, או חותמות ממול מבפנים.ה-FLT:0CippCoatFLT, בעוד שמערכת כניסה של 1-FLT משתמשת רובוט כדי לרסן מחדש על פני השטח שנפגעו, ולרפא אותו משולב עם LEDs עבור מבניים, כמו: 4FR5nbnbnbnbsp;

בינה מלאכותית ושילוב Machine Learning

נתוני חיישן Raw אינם מועילים ללא פרשנות נבונה.רובוטים של בדיקה מודרנית מזינים וידאו ונתוני לידר למודלים של למידת מכונה המאומנים לסווג פגמים.לדוגמה, FLT:0GrafanaFLT:1 מבוסס נתונים יכולים להדגיש אזורים של דאגה בזמן אמת.מודל בינה מלאכותית ממעבדת KIST בדרום קוריאה יכול לזהות סדקים עם דיוק של 94%, להבדיל אותם מנשים לא מזיקות כמו: 5.

יתרונות מרכזיים של רובוטיקה אוטונומית

היתרונות של המעבר לתחזוקה רובוטית עבור תשתיות חדירה הם לכמתים ומרחיבים מבטיחות לקיימות פיסקלית.

בטיחות עבודה מוגברת

הכניסה לחלל המפונק נותרה אחת המשימות המסוכנות ביותר בתחזוקה העירונית של ארצות הברית, על פי הלשכה לסטטיסטיקה של העבודה, עובדי תפירה ותחזוקה במים עומדים בפני שיעור קטלני כמעט פי שניים מהממוצע הלאומי של כל הכיבושים, עם הרבה מקרי מוות המיוחסים לסיכון אטמוספרי, פענוח, ומפלטים.רובים מבטלים את הצורך בעובדים להיכנס לחולי גוף, צינורות, או אפילו מטנקים מרוחקים, יכולים להפחית את האפשרות לשלוט על ידי מנוע הבקרה של הרובוטים, מפני תחנת הכוח, כמו גם על ידי הרובוטים אוטונומיים, תחת פיקוח, כמו גם על ידי מנועים, חסימת הבקרה, כמו גם על ידי רובוטיים, חסימת הבקרה, חסימת הבקרה, כמו רובוטית, חסימת הבקרה, או למנוע את הרובוטים, חסימת הבקרה, על ידי רובוטית, או למנוע את הצורך של הרובוטים.

ניכוי עלויות באמצעות תחזוקה חיזוי

תיקונים תגובתיים יקרים לשמצה.תיקון תפור חירום יכול לעלות 200 $ 500 $ רגל ליניארית, בעוד בדיקה רובוטית מתוכננת לתקן עשוי לעלות 50 $ רגל ליניארית. A 2021 מחקר על ידי הפדרציה הסביבתית של מים מצא כי שירותים באמצעות בדיקה רובוטית מופחתת שיחת חירום שלהם על ידי 60% בתוך שנתיים.בנוסף, ניקוי רובוטים יכול להסיר משקעים בשבריר של עלות של משאיות ריק מסורתי.

החלטות נהיגה בנתונים

רובוטים מייצרים נתונים עקביים ואיכותיים שניתן לאחסן במערכת ניהול הנכסים של העיר.הנתונים האלה מאפשרים למהנדסים לבצע ביצועים של מערכת מודל, עקומות חיזוי, ואופטימיזציה של תוכניות לשיפור הון.לדוגמה, רובוט שבחן קטע של 1 קילומטר של סערות יכול לייצר ענן שלב 3D מדויק ל-5 מ"מ. Software כמו FLT:0Innovyze Infomasters 1:1 יכול לסימולציה כיצד לתקן את הפחתת הסיכון או לתקן את ההפרעה של USD ל" (החליפקודמת"מ"מ"ת"ת"ת"ת"ת"ת"ת"ת"ת"מ"ת"ת"ת"ת"לצמצם את הפחתת הסיכון להפחתה של הפחתת הפחתת הסיכון להפחתה של הפחתת הפחתת הסיכון להפחתה של 5 מ"ת"ת"ת"ת לתיקון"ת"מ"מ"מ"ד:0.

שיפור חוסן וצמצום זמן

תחזוקה אוטונומית מפחיתה את המערכת בשעות הנפילה.כאשר צינור נכשל, הדרך לעיל עשויה להיות סגורה במשך ימים או שבועות.עם תיקון רובוטי, משרות רבות יכולות להיעשות בשעות ללא חפירה.לאחר הוריקן הארווי, העיר יוסטון השתמשה במצלמות רובוטיות ותיקון רובוטים כדי להעריך ולנצח מעל 200 פגמים של חור אדם בפחות משבוע, למנוע זיהום של מי שיטפונות.

יישום אמיתי בעולם ו Case Studies

מספר ערים חלוצות ותחנות מחקר כבר מפרסמים מערכות תחזוקה רובוטיות, ומספקות נקודות הוכחות חשובות לטכנולוגיה.

City ofסינסינטי סינסינטי סינסינטי רובוטיקה התוכנית

לקראת צו אישור תפירה משולב, סינסינטי אימצה תוכנית פיקוח רובוטית מקיפה עבור 3,000 קילומטרים של תפירה.התוכנית משתמשת FLT:0EnvirosightofLT:1 זחלים עבור צינורות מתחת 60 אינץ 'ומבנים מותאם אישית עבור מנהרות ירוט גדול יותר.מעל 5 שנים, הם הפחיתו את מספר הערכים המוגבלים על ידי 80% ולהגדיל את תדירות בדיקה מכל 10 שנים ל- 1 חודשים עד 3 תשלומים גבוה יותר מ- 14.6 $ עכשיו.

רשת המים החכמה של סינגפור

מועצת האולנטיות הציבורית של סינגפור מנהלת מערכת משולבת של ניקוז, מאגרים, וחזירה מים.הם מפעילים כלי שיט על פני השטח האוטונומיים שלהם, אשר משתמשים בנראר ולטר כדי למפות את המשקעים ואת השלמות המבנית.ברשת הביוברסנית, הם משתמשים בכלי משטח אוטונומיים על גבי ספקטרום פתוח של 2030:0Boston SpotFLT:1 רובוטים מצוידים עם מצלמות וחיישנים כדי לבדוק מנהרות מסוכנות מדי עבור בני אדם.

פרויקט EU Horizon 2020: The COGNITO

פרויקט COGNITO של האיחוד האירופי פיתח מערכת רובוטית משותפת לשימור תפור אוטונומית.המערכת כוללת בסיס מגלגל המותאם ל-FLT:0 (כלבוטיקה אטומית) פלטפורמת 1:1, עם זרוע רובוטית וראשים כלי משתנה.על ידי שימוש במתקנים במקביל ובמיפוי (SLAM) בצנרת של מטוסי GPS-dens, הרובוט יכול לנווט באופן אוטונומי, עם ניקוי מהיר ומופעל על ידי 8 שעות רצופות של תיקון סטנדרטי של ריצוף אווירי קורטוב ו-מחץ.

אתגרים טכניים וכלכליים

למרות היתרונות ברורים, אימוץ רחב עומד בפני מכשולים.עיריות לפעול על תקציבים הדוקים, ואת העלות העליונה של מערכות רובוטיות יכול להיראות מרתיעה.

רובוסטנטיות והסתגלויות

תשתיות הסתננות הן טמבליות.רובים חייבים להתמודד עם מים עומדים, מחוסנים, פסולת, פסולת ולחות קיצונית.אלקטרוניקה חייבת להיות סגורה בסטנדרטים של IP68.בטריים חייבים להימשך למשימות ארוכות - לעתים קרובות 8-12 שעות.התעשייה נעה לעבר מחסנים גבוהים של מחסנים-קרקע, ותחנות טעינה אינדוקטיביות בתוך חורפים.

שילוב עם Legacy Systems

(ב) רבותי, יש עשרות שנים של מפות נייר ורישום נכסים מפורקים.כדי למקסם את ערך הבחינה הרובוטי, יש לנסח נתונים אלה ולהשתלב.פלטפורמות ניהול נכסים מבוססות ענן מודרניות כמו FLT:0CityworksFLT:1 או ;2Oracle Utilities FLT 3 יכולות לזרז נתונים של אבחון רובוטיים ולעכב על גבי GIS, כגון תקני בקרה סטנדרטיים (PLT) כדי לפתח נתונים ספציפיים של מערכת בקרה (DIFLT5)

השקעות וROI

מערכת בדיקה רובוטית מלאה, כולל רובוט אחד, תחנת הבקרה שלו, ועלויות הכשרה ראשונית בין 80,000 דולר ל-200,000 דולר.ניקוי ותיקון רובוטים עולים יותר, מ-50,000 דולר ל- 500,000 דולר.עבור עיר בגודל בינוני עם 500 מייל של צינורות, רכישת צי קטן מייצגת הון משמעותי מתהווה.אבל העלות הכוללת של הבעלות יכולה להיות שלילית כאשר נמנעים מתיקון חירום, עלויות עבודה מופחתות, וחיים מורחבים עבור נכסים הם אחראים למספר רב יותר עבור מספר מענקים, כולל ביטוחי רכב, כולל ביטוח רכב, כולל מניות של החברה, כולל תשלום, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב פרטי, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל, כולל, כולל ביטוח רכב נקי, כולל כיום, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל ביטוח רכב פרטי, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל, כולל, כולל ביטוח רכב ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל, כולל, כולל, כולל, כולל, כולל, כולל ביטוח רכב, כולל ביטוח רכב, כולל

עתיד התחזוקה האוטונומית

במבט קדימה, ההתכנסות של הרובוטיקה, AI, ואינטרנט של הדברים (IoT) תהפוך לתשתיות חדירה מנכסים קבורים פסיביים לתוך מערכות מודעות עצמית, דבקות עצמית.

Swarm Robotics ו-Colleist Intelligence

במקום רובוט אחד שיבחן צינור אחד בכל פעם, מערכות עתידיות ישתמשו בחוטפים מתואמת.קטן, בוטים זולים יכולים להיכנס לרשת באמצעות מספר רב של חורי אדם ולשתף נתונים מיפוי כדי לבנות תמונה מקיפה. אלגוריתמים סובורים יאפשרו לרובוטים לכסות קרקע הרבה יותר מהר.פ הפגנה על ידי FLT:0Harvard Microrotics Lab 1LT 1 השתמש 10 רובוטים בגודל של כף יד כדי למפות שערורייה אחת, אפילו כמה שעות.

תאומים דיגיטליים ו- Predictive Analytics

כל בדיקה רובוטית מייצרת נתונים שיכולים להאכיל את התאום הדיגיטלי – מודל וירטואלי דינמי של כל רשת ההסתננות.FLT:0AutodeskearFLT:1 ו-FLT:2Bentley Systems3FLT 3 (כיום מציעות פלטפורמות תאום דיגיטליות עבור כלי מים.

תיקון עצמי ותשתית

החזון האולטימטיבי הוא תשתית עצמית של חוקרים ב-FLT:0 (אוניברסיטת קיימברידג'ראהפלור:1) מפתחים "צנרת חכמה" עם חיישנים משובצים ופולימרים בצורת-זיכרון שיכולים להידבק בסדקים.רובוטיקה עדיין תהיה נחוצה עבור התערבויות גדולות, אך המטרה היא לטפל ב-80% מהפגמים באופן אוטומטי.

מסקנה

הרובוטיקה כבר אינה מושג עתידני לתחזוקת תשתיות החסות.הם כאן, והם מספקים בטיחות מוכחת, עלות והטבות ביצועים. ערים שאימצו פיקוח רובוטי וניקוי רואות שיפורים מיידיים בגמישות ובעלויות מחזור חיים נמוכות יותר.האתגרים - מורכבות טכנולוגית, שילוב עם מערכות מורשת, והשקעה מקדימה - הם אמיתיים אך ניתנים להפרדה באמצעות חדשנות מתמשכת ומימון ציבורי מינימלי, נקודות תורמותן של זמן, הן יכולות לפתחן של מחלות יציבות וגמישות, כדי לשנות את רמת לחץ דם אוטונומיות, הן יכולות להיות מסוגלות, והן להחלפתן של מחלות אוויריות, והן להחלפתן של קבוצות אקלים אוטונומיות, והן להחלפתן של קבוצות זמן, הן יכולות להיות מסוגלות, והן להחלפתן של קבוצות חירום, והן להחלפתן של מחלות בטוחות, והן להחלפתן של מחלות בטוחות, והן להחלפתן של קבוצות זמן, והן להחלפתן של קבוצות חירום, הן קיימות, והן יכולות להיות מסוגלות, והן להחלפתן של קבוצות חירום, והן להחלפתן של קבוצות חירום, והן יכולות להיות מסוגלות, והן להחלפתן של קבוצות חירום, והן להחלפתן של קבוצות חירום, והן להחלפתן של מחלות אוויריות, הן קיימות, הן קיימות, הן קיימות, והן להחלפתן של קבוצות

מקור:0 (ב) 1

  • קרן מחקר מים (FLT:0) – Inspection RoboticsFLT
  • (ב) EPA דורש הערכה עבור שפכים & Stormwaterrea InfrastructureFLT 1
  • מחקר חדש של אוניברסיטת ההרחבה:0.Boston Dynamics Spot Case Study - Singapore PUBirFLT
  • פרויקט ה-COG Horizon 2020 COGNITO - רובוט משותף ל-Sewer MaintenanceFLT 1