Разработка модели устройства для очистки и диагностики напорной грани ГЭС на базе конструктора LEGO Mindstorms EV3

XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Разработка модели устройства для очистки и диагностики напорной грани ГЭС на базе конструктора LEGO Mindstorms EV3

Волков Е.Е. 1Хаков П.А. 1Кривощёков А.П. 1Корепанов Ю.А. 1
1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"
Бек М.А. 1
1Школа интеллектуального развития "Мистер Брейни"
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Современная гидроэнергетика остаётся одним из ключевых звеньев энергосистемы России. Большинство крупных гидроэлектростанций были построены ещё в XX веке, и сегодня их инфраструктура активно стареет [3]. Одним из наиболее уязвимых элементов любой ГЭС является напорная грань — бетонная поверхность, непосредственно контактирующая с водой. В процессе длительной эксплуатации под воздействием перепадов температур, ледовых нагрузок, растворённых солей, а также биологических факторов (водоросли, ракушки, ил) бетон постепенно разрушается. Возникают микротрещины, которые со временем превращаются в сквозные дефекты, снижающие прочность и безопасность сооружения [10].

Традиционные методы диагностики и очистки напорной грани требуют значительных трудозатрат, часто связаны с остановкой оборудования или работой водолазов, не гарантируют регулярного контроля и подвержены человеческому фактору [7]. В условиях, когда строить новые ГЭС в ближайшие десятилетия не планируется, а старые станции продолжают эксплуатироваться, именно автоматизация мониторинга и обслуживания бетонных поверхностей приобретает критическую значимость.

Внедрение автоматизированных технических средств позволяет повысить частоту и качество осмотров, минимизировать риски, связанные с несвоевременным обнаружением дефектов, и значительно снизить затраты на капитальный ремонт [1]. Особую актуальность приобретает использование модельных прототипов, созданных на базе образовательных платформ, таких как LEGO Mindstorms EV3 [2].

Целью данной работы является разработка и создание действующей модели технического устройства для очистки бетонной поверхности напорной грани ГЭС от загрязнений (ил, обрастания) и одновременной диагностики трещин, реализованной на базе конструктора LEGO Mindstorms EV3.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

  1. Провести анализ факторов разрушения бетонных поверхностей напорных граней ГЭС (физических, химических, биологических) и обосновать необходимость регулярной очистки и диагностики [12].

  2. Изучить реальные случаи аварий и дефектов ГЭС (Саяно-Шушенская, Красноярская) для подтверждения актуальности проблемы, а также получить обратную связь от действующих сотрудников гидроэлектростанций [9].

  3. Разработать техническую концепцию макета, включающую систему перемещения устройства по вертикальным и горизонтальным направляющим, механизм очистки (щётки с реечной передачей) и систему обнаружения трещин (датчик цвета) [11].

  4. Спроектировать конструкцию устройства и демонстрационного макета напорной грани на платформе LEGO Mindstorms EV3 с учётом ограничений образовательного конструктора [6].

  5. Разработать многозадачное программное обеспечение для управления движением, очисткой, обнаружением трещин [8].

  6. Провести тестирование работы макета, оценить корректность перемещения, очистки и детектирования дефектов, а также наметить пути доработки (определение сектора трещины с помощью энкодеров).

Реализация данных задач позволяет не только продемонстрировать возможность автоматизации процесса обслуживания напорной грани ГЭС на наглядном макете, но и сформировать основу для дальнейшего масштабирования предложенных решений в реальных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений [4].

При оформлении проекта и создании программы мы руководствовались учебными пособиями по образовательной робототехнике, а также материалами, описывающими реальные дефекты ГЭС и опыт эксплуатации гидротехнических сооружений [5].

Глава 1. Теоретические основы эксплуатации напорных граней ГЭС и методы их обслуживания

1.1 Основные факторы разрушения бетонной поверхности напорной грани

Напорная грань гидроэлектростанции — это бетонная конструкция, непосредственно воспринимающая давление воды со стороны верхнего бьефа (Рисунок 1.1.1, Приложения). В отличие от внутренних частей плотины, грань постоянно находится в агрессивной водной среде и подвергается комплексу разрушающих воздействий. Традиционно их делят на три группы: физические, химические и биологические [13].

Физическое разрушение связано с циклическим замерзанием и оттаиванием воды в порах бетона. Вода проникает в микротрещины, при замерзании увеличивается в объёме (примерно на 9%), что создаёт внутреннее напряжение. После многократных циклов «заморозка-оттайка» микротрещины превращаются в макротрещины. Кроме того, растворённые в воде соли вымывают связующие компоненты цементного камня, делая поверхность пористой и менее прочной. Этот процесс называют выщелачиванием.

Химическое разрушение обусловлено наличием в речной воде агрессивных ионов (сульфатов, магния, хлоридов). Они вступают в химическую реакцию с продуктами гидратации цемента, образуя рыхлые и легко вымываемые соединения. В результате поверхностный слой бетона теряет плотность, становится шероховатым и начинает активно удерживать взвешенные частицы ила.

Биологическое разрушение (биокоррозия) — наименее очевидный, но крайне опасный фактор. Поверхность напорной грани со временем обрастает водорослями, диатомовыми водорослями и микроорганизмами. На них, в свою очередь, поселяются моллюски (например, дрейссена). Жизнедеятельность этих организмов сопровождается выделением органических кислот (муравьиной, уксусной), которые активно разъедают цементный камень. Кроме того, отмершие органические остатки накапливаются вместе с илом, создавая кислую среду и ускоряя деградацию бетона.

Важно подчеркнуть, что эти три типа разрушения действуют совместно и взаимно усиливают друг друга. Трещина, возникшая по физическим причинам, становится каналом для проникновения химически агрессивной воды и колонизации микроорганизмов. Обрастание удерживает влагу, что усиливает морозное воздействие. Ил маскирует мелкие трещины, из-за чего они долго остаются незамеченными. Именно поэтому комплексная очистка и диагностика критически важны.

1.2 Анализ реальных дефектов и аварий гидротехнических сооружений

Актуальность создания устройств для очистки и диагностики напорных граней подтверждается реальной историей эксплуатации крупнейших ГЭС России. Наиболее показателен опыт Саяно-Шушенской и Красноярской ГЭС.

Саяно-Шушенская ГЭС. В 1985 году в самом высоком столбе плотины (на тот момент столб ещё не был полностью залит) была обнаружена первая серьёзная трещина. Она «проросла» в тело плотины на глубину до 20 метров, а через неё каждую секунду проходило 550 литров воды. Трещину в экстренном порядке зацементировали, но проблема системного контроля за состоянием бетона не была решена (Рисунок 1.2.1, Приложения).

17 августа 2009 года на той же ГЭС произошла крупнейшая в истории российской гидроэнергетики авария. Одной из её причин (наряду с вибрационными нагрузками на гидроагрегаты) стало несвоевременное обнаружение новых трещин в зоне напорной грани и примыкающих конструкций (Рисунок 1.1.2, Приложения). Разрушения привели к затоплению машинного зала, гибели 75 человек и полной остановке станции. Этот пример показал, что даже самая мощная и современная ГЭС нуждается в постоянном мониторинге состояния бетона [9].

Красноярская ГЭС. В 2019 году при плановом обследовании железобетонной облицовки напорных водоводов была обнаружена сеть трещин с раскрытием более 0,3 мм. Для гидротехнических сооружений такая ширина раскрытия считается опасной, поскольку вода под давлением начинает активно фильтроваться через трещину, вымывая цемент и расширяя её [5].

Для подтверждения значимости проблемы авторы данной работы связались с действующим сотрудником Красноярской ГЭС (имя не разглашается по просьбе работницы). Она подтвердила, что следить за состоянием бетона на эксплуатирующихся станциях очень важно, так как старые гидроузлы стареют, а строительства новых ГЭС в ближайшие десятилетия не планируется (Рисунок 1.2.2, Приложения).

Эти примеры позволяют сделать два вывода. Во-первых, проблема разрушения напорных граней не теоретическая, а реально существующая для всех крупных ГЭС России. Во-вторых, существующие методы контроля (периодические осмотры водолазами или визуальные обследования с перекрытием водоводов) не гарантируют своевременного обнаружения трещин, особенно когда они скрыты слоем ила или обрастаний.

1.3 Обзор существующих методов очистки и диагностики. Обоснование необходимости автоматизации.

Традиционное обслуживание напорных граней ГЭС включает два вида работ: очистку и диагностику, причём чаще всего они проводятся раздельно и с большими временными промежутками.

Очистка выполняется либо гидромеханическим способом (струи воды высокого давления с удалением обрастаний), либо ручным трудом водолазов. В первом случае требуется сложное оборудование, а струи высокого давления могут дополнительно повреждать ослабленный бетон. Во втором случае водолазные работы дороги, опасны для людей и имеют ограничения по глубине и времени пребывания под водой. Кроме того, ни тот, ни другой способ не даёт гарантии полного удаления ила из микротрещин.

Диагностика в основном выполняется визуально — либо водолазами, либо с использованием подводных телекамер. Качество такой диагностики сильно зависит от освещённости, прозрачности воды и опыта оператора. Мелкие трещины (раскрытием 0,1–0,3 мм) легко пропустить, особенно если они забиты илом. Более современные методы (ультразвуковая дефектоскопия, лазерное сканирование) точечно применяются на крупных ГЭС, но требуют дорогого оборудования и специально обученного персонала.

Из анализа этих методов следуют два ключевых недостатка традиционного подхода:

  • Низкая регулярность — обследования проводятся раз в несколько лет, а разрушение бетона происходит постоянно.

  • Разделение очистки и диагностики — сначала удаляют загрязнения, а потом, часто спустя недели, приезжает другая бригада для поиска трещин. За это время новые трещины могут быть снова затянуты илом.

Именно поэтому автоматизация процесса обслуживания напорной грани становится не просто технологическим улучшением, а необходимостью. Автоматическое устройство, которое: передвигается по всей поверхности грани, одновременно очищает её (щётками или другим механическим способом), и в процессе очистки ищет трещины (например, по изменению цвета или рельефа), способно проводить контроль ежедневно или еженедельно с минимальными затратами.

Современные образовательные платформы, такие как LEGO Mindstorms EV3, позволяют создать действующий макет такого устройства. Несмотря на то, что LEGO EV3 — это конструктор для обучения, на нём можно отработать все ключевые алгоритмы: горизонтальное и вертикальное перемещение, механическую очистку, детектирование дефекта (по цвету или расстоянию), передачу сигнала тревоги и даже примерное определение координат трещины. Успешная демонстрация макета доказывает принципиальную осуществимость идеи и позволяет в будущем масштабировать её на промышленные робототехнические комплексы.

Глава 2. Разработка конструкции и программного обеспечения действующего макета устройства для очистки и диагностики напорной грани ГЭС

2.1. Конструкция макета и технического устройства

В данном разделе приводится описание физической реализации проекта «Страж ГЭС», который представляет собой автоматизированную систему очистки и диагностики напорной грани гидротехнического сооружения, построенную на базе платформы LEGO Mindstorms EV3.

Макет напорной грани и общая компоновка

Для демонстрации работы устройства был разработан и изготовлен макет напорной грани, имитирующий поверхность бетонного гидротехнического сооружения. Стенд выполнен в виде вертикальной панели серого цвета, закреплённой на устойчивом основании. Такая конструкция обеспечивает устойчивость при движении подвижных частей и наглядность демонстрации. Для перемещения устройства по поверхности грани используются две параллельные горизонтальные направляющие белого цвета: верхняя направляющая служит опорной рельсой для основного блока привода, а нижняя обеспечивает стабилизацию и ограничение хода. На поверхность панели нанесены цветовые метки (чёрные линии), которые имитируют трещины в бетоне — эти метки распознаются датчиком цвета в режиме реального времени, что позволяет проверить работу системы диагностики (Рисунок 2.1.1, Приложения).

Исполнительная часть проекта представляет собой роботизированный комплекс, построенный на базе двух блоков EV3. Первый блок является основным управляющим и расположен в верхней части устройства; именно он запускает сканер и все процессы, связанные с движением, очисткой и диагностикой. Второй блок EV3 используется для удалённой индикации тревоги и связи по Bluetooth: он принимает сообщения о том, где находится трещина, и оповещает оператора. Оба блока взаимодействуют друг с другом именно с помощью Bluetooth-связи, что позволяет передавать сигналы тревоги в реальном времени без проводов.

Система перемещения: горизонтальное и вертикальное движение

Устройство должно передвигаться по всей поверхности напорной грани, чтобы обследовать её полностью. Для этого в конструкции предусмотрены две независимые системы перемещения — горизонтальная и вертикальная (Рисунок 2.1.2, Приложения).

Горизонтальное перемещение реализовано с помощью двух больших моторов. Моторы передают вращение на зубчатую передачу, а та, в свою очередь, вращает колёса. Колёса имеют высокий коэффициент сцепления и плотно прижимают устройство к верхней направляющей, обеспечивая точное перемещение влево и вправо. Два больших мотора помогают сканеру медленно передвигаться вперёд и назад по специальным направляющим на напорной грани. Контроль пройденного пути осуществляется с помощью встроенных в моторы энкодеров, что позволяет в перспективе определять точный сектор, в котором обнаружена трещина (Рисунок 2.1.3, Приложения).

Вертикальное перемещение организовано с помощью среднего мотора, который вращает шкив (катушку), наматывая синий трос (шнур). Используется угловая передача с применением конической шестерни и простой механизм «лебёдка». Благодаря этому сканер может подниматься вверх и опускаться вниз, исследуя всю поверхность грани. Движение вверх ограничивает датчик касания: как только сканер поднимается и нажимает на этот датчик, направление вращения среднего мотора меняется, и устройство начинает спуск. Движение вниз ограничивает ультразвуковой датчик: он видит приближение сканера к нижней точке (основанию макета) и отправляет команду на подъём (Рисунок 2.1.4, Приложения). Таким образом, вертикальное движение вверх и вниз происходит на постоянной основе, обеспечивая непрерывное построчное сканирование поверхности.

Система очистки и система диагностики

Главное преимущество разработанного устройства заключается в том, что оно выполняет одновременно две задачи: очищает поверхность от загрязнений и ищет трещины.

Система очистки смонтирована на подвижном рабочем модуле. На сканере установлен средний мотор, который с помощью реечной передачи двигает щётки в разные стороны. Щётки совершают возвратно-поступательное движение по поверхности грани, имитируя процесс удаления ила, водорослей и ракушек — тех самых биологических обрастаний, которые выделяют кислоты и разрушают бетон. Благодаря реечной передаче обеспечивается равномерное и эффективное очищение всей обследуемой полосы (Рисунок 2.1.4, Приложения).

Система диагностики (поиск трещин) реализована с помощью датчика цвета, установленного на сканере. При перемещении модуля по грани датчик цвета сканирует поверхность: он определяет наличие трещины на опорной грани по изменению цвета (чёрная метка имитирует трещину). После обнаружения дефекта датчик передаёт сигнал тревоги на второй блок EV3 по Bluetooth. Кроме того, в проекте предусмотрена перспективная, но ещё не до конца отлаженная программа, которая при помощи энкодеров больших моторов сможет определять сектор, в котором располагается трещина, и сообщать об этом на второй блок (Рисунок 2.1.5, Приложения). Это позволит в будущем не только фиксировать сам факт дефекта, но и точно знать его координаты на грани.

Дополнительные элементы: индикация и связь

Для оповещения оператора о состоянии системы используется второй блок EV3, который работает как диспетчерский пульт. Программа второго блока работает при помощи бесконечного цикла и блока переключателя. Если блок получает сообщение «1» (тревога), он выводит на экран текст «тревога», включает звуковое оповещение и световую индикацию (красный мигающий сигнал). Если блок получает сообщение «2» (всё чисто), то на экране все исчезает, звук отключается, а индикация гаснет или переключается на зелёный цвет — это означает, что всё в порядке и трещин не найдено. Такая система позволяет оператору дистанционно контролировать процесс очистки и диагностики, не находясь непосредственно у макета (Рисунок 2.1.6, Приложения).

Вся описанная конструкция полностью работоспособна и наглядно демонстрирует процесс автоматизированной очистки и диагностики напорной грани ГЭС, подтверждая тем самым принципиальную возможность создания подобных систем для реальных гидротехнических сооружений (Рисунок 2.1.7, Приложения).

2.2. Программное обеспечение для управления устройством

Программа для управляющего блока EV3 (первого блока) создана в среде LEGO Mindstorms EV3 и построена по принципу многозадачности с использованием четырёх параллельно работающих потоков. Такая архитектура позволяет устройству одновременно выполнять движение по напорной грани, управление очисткой, контроль датчиков и передачу данных по Bluetooth, что критически важно для имитации реального автоматического комплекса диагностики и обслуживания гидротехнических сооружений.

Программа первого блока EV3

Первый и второй потоки программы практически идентичны по структуре и отвечают за основную логику движения и работу механизмов (Рисунок 2.2.1, Приложения). В начале каждого из этих потоков выполняется принудительный сброс показаний датчиков (гироскопа или энкодеров моторов) — это необходимо, чтобы исключить накопление ошибки при многократных циклах движения по поверхности грани. Движение организовано с помощью вложенных циклов: внешний цикл определяет общую стратегию обхода поверхности (например, построчное сканирование от верхней границы до нижней), а внутренний цикл непосредственно управляет вращением моторов, подключённых к портам B, C и A. Два больших мотора (порты B и C) обеспечивают горизонтальное перемещение устройства по направляющим; управление ими осуществляется через энкодеры, что позволяет точно отсчитывать пройденное расстояние в градусах. Средний мотор (порт A) управляет лебёдкой для вертикального перемещения либо щётками очистки — в зависимости от текущего этапа алгоритма. Ключевой элемент логики — постоянный опрос ультразвукового датчика, подключённого к порту 4. Датчик измеряет расстояние до ограничителей или до нижней границы макета; как только расстояние становится менее 5 сантиметров, программа инициирует смену направления движения: устройство останавливается, изменяет направление вращения моторов или переключается на следующий ряд сканирования, имитируя поведение концевых выключателей на промышленных станках. Выход из внешнего цикла происходит при достижении определённого порога по датчику, подключённому к порту 2. Этот механизм позволяет устройству понять, что вся поверхность напорной грани обследована, и штатно завершить программу.

Третий поток представляет собой простейший бесконечный цикл без условий выхода. Внутри цикла последовательно выполняются два блока управления средним мотором и реечной передачей.

Четвёртый поток отвечает за Bluetooth-связь и телеметрию. В самом начале потока размещён блок инициализации и ожидания подключения между первым и вторым блоками EV3 — только после успешного установления связи программа переходит к основному циклу. Далее организован бесконечный цикл, внутри которого находится блок «Переключатель». Условием переключения являются показания датчика, подключённого к порту 2, — того же самого, который используется в первых двух потоках для выхода из внешнего цикла. Логика работы переключателя, следующая: если значение с порта 2 превышает заданный порог (ветка «галочка», условие истинно), программа формирует текстовое сообщение и отправляет его по Bluetooth на второй блок. Это сигнал тревоги, означающий, что обнаружена трещина или иной дефект. Если значение с порта 2 ниже порога (ветка «крестик», условие ложно), программа отправляет сообщение, которое информирует о штатном режиме работы без обнаруженных дефектов. Таким образом, второй блок EV3 в реальном времени получает от первого блока ключевую информацию о состоянии диагностируемой поверхности, а оператор может дистанционно следить за процессом.

Программа второго блока EV3 (диспетчерский пульт)

Второй блок EV3 работает по отдельной, более простой программе. Он не подключён к моторам или датчикам перемещения; его единственная задача — принимать сообщения по Bluetooth от первого блока и соответствующим образом оповещать человека (Рисунок 2.2.2, Приложения).

Программа второго блока организована следующим образом: в начале выполняется инициализация Bluetooth и ожидание подключения к первому блоку. После установления связи запускается бесконечный цикл приёма сообщений. Внутри цикла расположен блок переключателя, который анализирует полученный текст. Если пришло сообщение «1» (что соответствует обнаружению трещины), на экран второго блока выводится текст «Тревога», включается звуковое оповещение и загорается красная светодиодная индикация. Если пришло сообщение «2» (всё чисто, дефектов не найдено), экран очищается, звук отключается, индикация гаснет или переключается на зелёный цвет, означающий штатный режим работы.

Заключение

В ходе нашей работы мы поставили и успешно реализовали макет автоматизированного устройства для очистки и диагностики напорной грани ГЭС с использованием конструктора LEGO Mindstorms EV3. На основании изучения факторов разрушения бетонных поверхностей гидротехнических сооружений (физических, химических и биологических) и анализа реальных аварий на Саяно-Шушенской и Красноярской ГЭС мы сделали обоснованный вывод о необходимости регулярного и комплексного обслуживания напорных граней, особенно в условиях стареющего парка гидроэлектростанций.

В процессе работы особое внимание уделялось конструированию и программированию устройства, которое обеспечивает горизонтальное и вертикальное перемещение по поверхности грани, механическую очистку щётками для удаления ила и обрастаний, а также автоматическое обнаружение трещин с помощью датчика цвета. Слаженная работа двух блоков EV3, моторов, датчиков касания и ультразвукового датчика, а также Bluetooth-связь между блоками позволяют наглядно продемонстрировать весь процесс обслуживания напорной грани — от сканирования поверхности до подачи сигнала тревоги оператору.

Важная особенность разработанного нами макета — одновременное выполнение очистки и диагностики. В отличие от традиционных методов, где эти процессы часто разделены во времени и требуют разных специалистов, наше устройство удаляет ил и водоросли прямо перед тем, как искать трещины. Это позволяет не пропустить дефекты, скрытые под слоем загрязнений, и значительно повышает качество мониторинга состояния плотины. Кроме того, реализованная система Bluetooth-телеметрии с передачей сообщений на второй блок EV3 позволяет оператору дистанционно контролировать процесс и мгновенно получать информацию об обнаруженных дефектах.

Наш макет построен в небольшом масштабе, и эффективность организованной нами системы была оценена преимущественно теоретически. Тем не менее, проект позволил нам освоить основы моделирования процессов обслуживания гидротехнических сооружений, познакомиться с принципами автоматизации диагностики и очистки, развить техническое мышление, научиться работать в команде и искать решения сложных практических задач.

Мы также смогли получить обратную связь от специалистов отрасли — мы связались с работником Красноярской ГЭС, которая подтвердила, что следить за состоянием бетона очень важно, особенно потому, что старые станции стареют, а строить новые не планируют в ближайшие десятилетия. Она отметила, что применение подобных автоматизированных устройств на реальных гидроэлектростанциях перспективно, особенно с точки зрения регулярности осмотров и снижения затрат на водолазные работы, несмотря на необходимость дополнительной доработки конструкции для работы в реальных условиях.

Работа над макетом устройства для очистки и диагностики напорной грани ГЭС показала нам перспективность автоматизации обслуживания гидротехнических сооружений и то, насколько важен комплексный подход (очистка + диагностика) для обеспечения безопасности и долговечности плотин. Мы уверены, что подобные разработки могут изменить подходы к организации мониторинга состояния ГЭС в будущем. В дальнейшем хотелось бы усовершенствовать макет: доработать программу для определения точных координат трещины с помощью энкодеров, увеличить надёжность механизма перемещения, а также рассмотреть возможность использования более совершенных датчиков (например, камеры или лазерного дальномера). Такие проекты могут стать первым шагом к созданию инновационных решений в области обеспечения безопасности гидроэнергетики.

Список использованных источников:

  1. Арутюнян, А. Г. Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений – ключевая проблема развития гидроэнергетики России / А. Г. Арутюнян // Гидротехническое строительство. – 2010. – № 4. – С. 2–8.

  2. Белиовская, Л. Г. Программируем роботов на LEGO Mindstorms EV3 : учебное пособие / Л. Г. Белиовская, А. Е. Белиовский. – Москва : ДМК Пресс, 2018. – 236 с.

  3. Брызгалов, В. И. Гидроэлектростанции : учебное пособие / В. И. Брызгалов, Л. А. Гордон. – 3-е изд., перераб. и доп. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2014. – 376 с.

  4. Инновационные методы диагностики гидротехнических сооружений : материалы Всероссийской научно-практической конференции, Москва, 15–17 апреля 2021 года / под ред. В. А. Орлова. – Москва : МГСУ, 2021. – 312 с.

  5. Красноярская ГЭС. Официальный сайт. Техническое состояние гидротехнических сооружений [Электронный ресурс]. – URL: http://www.kges.ru (дата обращения: 09.06.2026).

  6. LEGO Education. Ресурсы для обучения робототехнике. Программирование LEGO Mindstorms EV3 [Электронный ресурс]. – URL: https://education.lego.com/ru-ru (дата обращения: 09.06.2026).

  7. Малик, Л. К. Аварии на гидротехнических сооружениях: анализ причин и последствий / Л. К. Малик // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2011. – № 2. – С. 56–65.

  8. Овсяницкая, Л. Ю. Программируем роботов. Путешествие в LabVIEW и LEGO Mindstorms EV3 / Л. Ю. Овсяницкая, Д. Н. Овсяницкий, А. Д. Овсяницкий. – Москва : Перо, 2019. – 228 с.

  9. Официальный сайт РусГидро. Авария на Саяно-Шушенской ГЭС: причины и последствия [Электронный ресурс]. – URL: http://www.rushydro.ru (дата обращения: 09.06.2026).

  10. Телешев, В. И. Эксплуатация гидротехнических сооружений : учебник для вузов / В. И. Телешев. – Москва : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2017. – 448 с.

  11. Филиппов, С. А. Робототехника для детей и родителей / С. А. Филиппов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Санкт-Петербург : Наука, 2017. – 319 с.

  12. Шульгин, Д. Ф. Диагностика трещин в бетонных плотинах современными методами неразрушающего контроля / Д. Ф. Шульгин, И. И. Иванов // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. – 2020. – Т. 298. – С. 78–86.

  13. Шульман, С. Г. Гидротехнические сооружения : учебное пособие / С. Г. Шульман. – Санкт-Петербург : Издательство Политехнического университета, 2015. – 412 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок1.1.1 Схема расположения напорной грани ГЭС

Рисунок1.2.1 Трещина в напорной грани ГЭС

Рисунок1.2.2 Саяно-Шушенская ГЭС

Рисунок1.2.3 Красноярская ГЭС

Рисунок 2.1.1 Зубчатая передача и большой мотор

Рисунок 2.1.2 Движение большого мотора по верхней рельсе

Рисунок 2.1.3 Ультразвуковой датчик

Рисунок 2.1.4 Второй средний мотор. Реечная передача.

Рисунок 2.1.5 Первый средний мотор

Рисунок 2.1.6 Датчик касания, лебёдка

Рисунок2.1.7 угловая передача

Рисунок 2.1.8 Общий вид макета

Рисунок 2.2.1 Программа 1 блока

Рисунок 2.2.2 Программа 2 блока

Просмотров работы: 4