Fantastik Bir Yolculuk: Denizaltı Görevi Gören Drone ile Hidro Türbinlerin Kontrolü Daha Hızlı, Kolay ve Güvenli10 Eylül 2021
Geçen sonbaharda bir pazartesi sabahı, GE Su Çözümleri Baş Mühendisi David Auger-Habel, Britanya Kolombiyası’ndaki fotojenik bir rezervuarın kıyısında yürüdü ve mükemmel bir çekim için arayışa geçti; ancak amacı bölgenin doğal harikalarının bir panoramasını çekmek değildi. Bir yeraltı elektrik santralinin derinliklerinde, gözden kaybolan büyük hidroelektrik türbinlerinin yakından görünümüne ihtiyacı vardı.
Bu tür görüntüleri çekmek zor olabilir fakat Auger-Habel hazırlıklı geldi. Yanında, bir Francis türbininin labirentine ve koşucu kanatları arasında manevra yapmasına izin veren kunduz boyutunda yeni bir insansız denizaltı getirdi. Denizaltının tasarımı, 2019’da Montreal’de düzenlenen bir hackathon yarışmasında GE Yenilenebilir Enerji‘nin ödül kazanan fikrine dayanıyordu.
Auger-Habel‘e göre, görev bir James Bond filmi için uygundu; ancak amacı casusluk değil verimlilikti. Denizaltı, bir türbinin yüksek çözünürlüklü, 360 derecelik görüntülerini bir teknisyenin bilgisayar ekranına geri ışınlayabilseydi; türbin çarklarını denetlemek için birimleri çevrimdışına almayı içeren geleneksel yaklaşımdan çok daha hızlı, daha verimli ve daha güvenli bir yol olduğunu kanıtlayabilirdi.
Auger-Habel, aracı atıl türbine doğru fırlatıp dizüstü bilgisayarına geri dönerken gergin bir heyecan dalgası hissetti ve şöyle dedi: “Birçok yeni bileşen kullandığımız için bazı şüphelerimiz vardı.” Mühendis, bir kol kullanarak cihazı türbine doğru yönlendirdi. Ekranında iki gerçek zamanlı görüntü vardı: Biri uzaktan kumandalı aracın (ROV) bir tür sualtı araç kamerası işlevi gören yerleşik kamerasından, diğeri ise bir iple geride kalan sondadan geliyordu. Bilgisayar ekranı, ROV’un farlarının yansımasında parıldayan rayların net bir görüntüsünü dakikalar içinde gösterdi.
ROV su basarken, inceleme sondasını kullanma zamanı gelmişti. Auger-Habel, kamera ve ışık modülünü iki yolluk kanadı arasında yönlendirdi. Görev tamamlandı: Mühendisler artık hidromekanik sistemin her santimini, ıslanmayı ve soğumayı, yerlerinden kalkmadan inceleyebiliyorlardı. Görüntü kalitesi çarpıcıydı. Auger-Habel, “Bu kadar net görmek gerçekten büyük bir sürprizdi. Önceki incelemelerde yaptığım gibi, sondayı yüzdürmek, sürünmekten ve kafamı bıçakların arasına sıkıştırmaktan daha kolaydı.” diyor.
Auger-Habel, ofise döndüklerinde mühendislerin ne kadar çok etkilendilerinden bahsediyor ve şöyle diyor: “Görüntüler çok netti, insanlar bunun ‘photoshop’ olduğunu düşündüler. Aslında bir su altı incelemesi olduğunu kanıtlamak için balıkların yüzdüğü müşteri videolarını göstermek zorunda kaldık.” ROV’u kullanan Auger-Habel, tesisteki üç türbinin tümünün denetimlerini sadece üç gün içinde tamamladı.
GE Su Çözümleri’nin Grenoble merkezli ürün müdürü Olivier Teller, “Test büyük bir başarıydı.” diyor ve şöyle ekliyor: “Bir türbinin suyunu kesmeden kontrol edebileceğimizi gösterdik. Ayrıca her bir denetimi gerçekleştirmek, birkaç hafta yerine bir günden az sürdü.” diyor.
Daha önceki incelemeler sırasında ROV, türbinin çöp raflarından birinde, su kaynaklı döküntülerin sisteme girmesini önleyen dev eleklerdeki açık bir deliğin görüntülerini geri göndermişti. Auger-Habel, “Bu delikler normalde yaklaşık 10 santimetreye 30 santimetre genişliğindedir ama bu, 1 metreye 1 metreydi.” diye açıklıyor. Perforasyon tespit edilemeseydi, müşteri yüz binlerce dolar veya daha fazla değerde hasar riskiyle karşı karşıya kalırdı. Auger-Habel şöyle diyor: “Bir düşünün, bu çözüme sahip olmasaydık, müşteri bu incelemeyi bile yapmazdı; çünkü geleneksel susuzlaştırma veya dalış işlemleri pratik değildi.”
ROV çözümü iki yıldır hazırlanıyordu. GE Yenilenebilir Enerji tarafından Eylül 2019’da Montreal’de düzenlenen hackathon’un kazananı, batık türbinleri kusurlara karşı tarayabilen otonom bir yüzme robotuydu. Konseptlerine “Sarı Denizaltı” takma adını veren kazanan ekip, türbin çarklarında çatlak olup olmadığını belirlemek için ultrason kullanmayı ve ardından bu bilgiyi, varlığın dijital bir modelini oluşturmak için kullanmayı önerdi.
GE Yenilenebilir Enerji‘nin Su bölümünü yöneten ve hackathon’un ana ödülünü sunan Pascal Radue, ekibe altı aydan daha kısa bir sürede uygulanabilir bir ürün oluşturma konusunda meydan okudu. Neyse ki Teller, nesnelerin daha hızlı hareket etmesini sağlama konusunda uzman. GE‘ye katılmadan önce, Fransa ve İsviçre sınırındaki Jura Dağları’nın derinliklerine gömülü dev bir parçacık hızlandırıcı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nı inşa eden Avrupa Nükleer Araştırma Örgütü (CERN) için çalışıyordu. New York, Niskayuna’da bulunan ve diğer işletmeler için yapı denetim teknolojisi konusunda bir geçmişe sahip olan GE Araştırma Merkezi’ndeki meslektaşlarına ulaştı. Teller, hem teknoloji hem de ticarileştirme konusundaki uzmanlıklarından yararlanmak istediklerini söylüyor.
GE Research devreye girmeyi kabul etti ve Teller‘ın ekibi kendilerini aniden, havacılık ve rüzgâr endüstrilerinde kullanılan robotik denetim çözümlerinden yararlanarak hızlı bir yola girdi. İlk işleri proje için gerçekçi hedefler belirlemekti. Mühendisler, minyatür ve sonar destekli bir robot yapmak yerine, ROV’un kendisine bağlı daha küçük bir modül fikrini keşfetmeye başladılar: küçük kamera probu. Teller, “Her zaman ROV’un üzerinde yüzen bir yılana benziyor.” diye açıklıyor. Probu, karanlık türbin içini aydınlatan ışıklar ve mesafeleri ölçen lazerler ile tasarladılar. Teller, “Lazerler bize hasar boyutunun bir göstergesini veriyor ve navigasyona yardımcı oluyor.” diyor.
Ekip ayrıca, teknisyenlerin hem aracın navigasyon görüntüsünü hem de sondanın 360 derecelik görüntüsünü aynı anda görebilmeleri için bir yazılım oluşturdu. Auger-Habel, “Bu, uzaydaki konumumuzu her zaman takip etmemizi sağlıyor.” diye açıklıyor. Ayrıca, teknisyenlerin herhangi bir hasarı verimli bir şekilde bulmasını ve denetlenen alanları takip etmesini sağlayan yapay zekâyı da dahil ettiler. İnsan gözü için her bıçak aynı görünür; ancak yazılım küçük bir kusuru belirli bir bıçakla ilişkilendirebilir ve incelenen alanı haritalayabilir.
Prototipin geliştirilmesi altı ay sürdü ve bu yıl piyasanın en yeni ve en büyük teknolojisini kullanarak ticari bir ürüne dönüştürüldü. Auger-Habel, cihazın denetimler için susuzlaştırma ihtiyacını ortadan kaldırdığını söylüyor ve son olarak şunu ekliyor: “Azaltılmış kesinti süresi, maliyet ve risk nedeniyle incelemeden vazgeçen müşteriler artık sadece hevesli bir ‘Evet, hadi yapalım’ diyor.”