project

Perspectief en randvoorwaarden voor de ontwikkeling en toepassing van autonome inspectierobots in waterleidingen

Expert(s):
dr. Peter van Thienen, ir. Ralph Beuken, Ina Vertommen MSc, drs. Nellie Slaats

  • Startdatum
    01 aug 2015
  • Einddatum
    29 feb 2016
  • samenwerkingspartner(s)
    Actieve participatie van de waterbedrijven.

Assetmanagement van het leidingnet drijft momenteel op generieke kennis en modellen van leidinggroepen, aangevuld met inspectiegegevens van een beperkt aantal leidingen. Effectief assetmanagement vergt gegevens over de toestand van leidingen, waarbij met name leidingen met een hoge faalkans en een groot effect bij falen prioriteit verdienen. Er bestaan diverse technieken om de toestand in situ vast te stellen, maar deze zijn nog niet perfect en universeel toepasbaar.

In dit project is de waarde geëvalueerd van een systeem van autonoom opererende robots (AIRs, autonome inspectierobots) die zich permanent in het leidingnet bevinden en die voorzien zijn van diverse sensoren voor onder andere toestandsbepaling van leidingen. Doel is vast te stellen in hoeverre het autonome robotsysteem voorziet in een behoefte bij de waterbedrijven om tot effectief assetmanagement te komen.

Evaluatie waarde autonome inspectierobot

Op grond van een inventarisatie is vastgesteld in hoeverre het autonome robotsysteem voorziet in een ontwikkelbehoefte van waterbedrijven voor technieken om enerzijds het optreden of voortschrijden van specifieke degradatiemechanismen te kunnen vaststellen en anderzijds te voorzien in aanvullende inspectiebehoeften, zoals visuele inspectie, xyz-bepaling en monstername. Ter vergelijking is dezelfde analyse op de alternatieve concepten toegepast. Vervolgens zijn de benodigde karakteristieken van een dergelijk systeem uitgeschreven, een business case ervoor doorgerekend, en zijn de contouren voor een ontwikkeltraject voor dit robotsysteem en een toekomstperspectief voor toepassing ervan geschetst.

Visie van een systeem van autonome robots die zich vrij door het netwerk kunnen bewegen (A), lokaal ingebracht en uitgenomen kunnen worden (B) voor onderhoud, op diverse plaatsen in het netwerk van energie kunnen worden voorzien en hun data kunnen afgeven (C), en overal waar ze komen relevante metingen uitvoeren (D).

Visie van een systeem van autonome robots die zich vrij door het netwerk kunnen bewegen (A), lokaal ingebracht en uitgenomen kunnen worden (B) voor onderhoud, op diverse plaatsen in het netwerk van energie kunnen worden voorzien en hun data kunnen afgeven (C), en overal waar ze komen relevante metingen uitvoeren (D).

Aanzienlijk financieel voordeel

Door het voorkómen van te vroege vervanging, reductie van lekverlies en reductie van storingen levert de inzet van de autonome inspectierobot waterbedrijven een aanzienlijk financieel voordeel op: naar schatting een jaarlijkse besparing van in totaal 22,7 miljoen euro voor heel Nederland. Bijkomende voordelen zijn bijvoorbeeld de mogelijkheid tot monitoring bij werkzaamheden en systeemverbetering. Rekening houdend met aanschaf- en exploitatiekosten van de robots, de kosten van een systeem voor energievoorziening en dataverwerking, en in combinatie met niet-kwantificeerbare voordelen, leidt dit tot een positieve beoordeling van de business case.

Aanbevolen wordt om de ontwikkeling van een autonoom robotsysteem daadwerkelijk uit te gaan voeren in een beoogd vervolgproject. Toepassing van autonome inspectierobots zal de kennisbasis voor assetmanagement beslissingen vergroten en de kwaliteit van de elementen die de basis vormen voor deze beslissingen verbeteren. Bovendien wordt de algehele systeemkennis verbeterd. Hiermee kunnen ingrepen in het systeem gerichter en accurater worden uitgevoerd en worden ook modelberekeningen waarop operationele, tactische of strategische beslissingen worden gebaseerd betrouwbaarder.