Diagnostykę napowietrznych linii elektroenergetycznych przeprowadza się na różne sposoby:
piesze wycieczki;
pomiary geodezyjne;
Fotografia lotnicza;
pokładowy skaning laserowy ze statków załogowych;
strzelanie z kosmosu.
Problem z tego typu badaniami polega na tym, że są one drogie i zajmują dużo czasu.
Dziś możliwe jest obniżenie kosztów pozyskiwania informacji o stanie linii elektroenergetycznych i zwiększenie szybkości ich pozyskiwania. W tym celu wykorzystywane są bezzałogowe systemy powietrzne (UAS).
Diagnostyka linii elektroenergetycznych jest bardzo ważnym elementem zarządzania siecią elektroenergetyczną. Bez usystematyzowanych danych o zakłóceniach w pracy napowietrznych linii elektroenergetycznych kompleks sieci elektroenergetycznych jest podatny na zagrożenia. Jeżeli nie będziemy wiedzieć co i gdzie uległo awarii oraz nie będziemy świadomi stanu sąsiednich stref bezpieczeństwa, to nie będziemy w stanie przygotować prawidłowego budżetu na prace konserwacyjne dla całego systemu, a bez tego prędzej albo później przestanie być systemem.
Wszystko to można zrobić za pomocą drona. Rozwiązuje kilka problemów na raz:
niezwłocznie udziela informacji;
ma dostęp do dowolnego miejsca w każdych okolicznościach (sytuacje awaryjne, zła pogoda, brak dostępu);
zapewnia obiektywizm: pomaga analizować sytuację w oparciu o dokładne dane, a nie subiektywną opinię specjalisty;
korzyść ekonomiczna: użycie quadkoptera jest tańsze niż naziemne metody badawcze
NAPRAWA USTEREK W LINIACH ENERGETYCZNYCH ZA POMOCĄ QUADKOPTERA
Zdjęcia wykonane za pomocą UAV potrafią ujawnić niemal wszystkie możliwe defekty.
USTERKI NA TORZE
obecność krzaków i drzew niebezpiecznych dla pracy napowietrznych linii energetycznych;
drzewa powalone na druty i podpory;
obecność budynków i innych obiektów w strefie bezpieczeństwa;
niebezpieczne zjawiska awaryjne: zmiany krajobrazu, osiadanie gruntu, podlewanie itp.
WADY WSPARCIA
upadek, uszkodzenie podpór;
naruszenie integralności strukturalnej podpór metalowych;
deformacja i zniszczenie warstwy wierzchniej podpór żelbetowych;
odchylenie podpór od pionu;
deformacja, obrót trawersów na podporach żelbetowych;
brak napięcia na wewnętrznych opaskach i usztywnieniach kablowych.
WADY PRZEWODÓW I ZŁĄCZEK
zerwane przewody;
zniszczenie i utrata elementów izolatorów szklanych i porcelanowych;
brak tłumików drgań i obciążników;
utrata wydajności kabla nośnego;
przemieszczenie tłumików drgań wzdłuż przewodów względem położenia projektowego;
brak i nieprawidłowe umiejscowienie złączy przewodów;
załamania, separacja wiązek przekładek pomiędzy przewodami dwufazowymi.
STOSUNEK JAKOŚCI DO KOSZTU PRACY PRZY WYKRYWANIU USZKODZEŃ LINII ENERGETYCZNYCH ZA POMOCĄ QUADKOPTERA
Zazwyczaj inspekcja naziemna trudno dostępnych obszarów linii energetycznych zajmuje kilka dni, ale może zająć tygodnie. Quadkopter skraca czas badania do kilku godzin. Średni koszt monitorowania napowietrznych linii energetycznych za pomocą quadkoptera jest 6 razy tańszy niż naziemne metody inspekcji. Jednocześnie czas przeglądu 1 tys. km linii energetycznych ulega skróceniu o 58 dni.
Musisz zrozumieć, że wady linii energetycznej są identyfikowane i oceniane przez specjalistę podczas oglądania obrazów cyfrowych. Zautomatyzowanie tego etapu pracy jest niemożliwe i niepraktyczne, ponieważ za ocenę sytuacji odpowiedzialna jest bardzo konkretna osoba, a nie maszyna. To jest ważne. Aby jednak zmniejszyć ilość materiału fotograficznego do ręcznego przeglądania, dane z quadkoptera są przesyłane do systemu informacji geograficznej (GIS). W GIS tworzona jest ujednolicona baza danych w odniesieniu do obszaru oraz przeprowadzana jest analiza jakościowa i ilościowa obszaru. Jednocześnie system umożliwia szybkie odnalezienie opisu i migawki usterki, ocenę stanu stref bezpieczeństwa i linii energetycznych. Praca z danymi w tym formacie jest naprawdę wygodna.
PRACE WYKONYWANE PRZY UŻYCIU UAV
Wcześniej, gdy pytano nas o możliwości quadkoptera podczas inspekcji linii energetycznych, sami byliśmy zaskoczeni jego potencjałem, ale teraz jesteśmy do tego przyzwyczajeni. Tak, potrafi wiele! Z dronem na ramieniu:
Diagnostyka planowa: przeloty linii napowietrznych, pomiary na małych i średnich wysokościach, inspekcje linii napowietrznych i stref bezpieczeństwa, identyfikacja usterek i naruszeń, określenie przestrzennych (3D) naruszeń wymiarów prześwitu i przewodów.
Prace ratownicze: wiadukty nad liniami napowietrznymi na średnich wysokościach w każdych warunkach pogodowych, w nocy z lampą błyskową lub kamerą termowizyjną, kartografia: tworzenie cyfrowych planów topograficznych i katastralnych, modele 3D terenu i linii energetycznych, wsparcie prac budowlanych i rekonstrukcja obiektów linie napowietrzne.
Za pomocą drona można przeprowadzić pełną inspekcję każdego trudno dostępnego obiektu bez narażania życia i zdrowia człowieka. Dane z monitoringu, niezależnie od warunków pogodowych, w jakich jest on prowadzony, będą możliwie dokładne i szczegółowe, a obrazy będą miały wysoką rozdzielczość. Nie ma żadnego ryzyka, jakość pracy jest prawie idealna: wydaje się, że przyszłość nadeszła?!
CECHY INSPEKCJI LINII ENERGETYCZNYCH ZA POMOCĄ UAV
Podpowiadamy, jak sprawdzać linie energetyczne za pomocą quadkoptera. Po pierwsze, dron automatycznie wykonuje zdjęcia lotnicze napowietrznych linii energetycznych i stref bezpieczeństwa. Następnie do oprogramowania ładowane są obrazy ze współrzędnymi miejsc wykonywania zdjęć oraz danymi autopilota. Program generuje ortomozaikę. Gotową ortofotomapę wprowadza się do systemu informacji geograficznej, a otrzymane dane są w nim analizowane.
Filmowanie odbywa się nie tylko aparatami cyfrowymi. Dron może być wyposażony w inny sprzęt pomiarowy, który:
tworzy obraz wideo w czasie rzeczywistym;
wykonuje zdjęcia w zakresie podczerwieni (IR) i ultrafioletu (UV);
przechwytuje chmury punktów odbić laserowych.
W sytuacji awaryjnej lub w celu monitorowania operacyjnego linii napowietrznych z quadkoptera możesz przesłać obraz wideo na konsolę operatora w czasie rzeczywistym. Ponownie, w tym przypadku nie ma zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi, a informację otrzymujemy możliwie najszybciej.
Nawiasem mówiąc, większość problemów jest słabo widoczna z wysokości 200 m, ponieważ rozdzielczość obrazu z kamery w formacie Full HD wynosi zaledwie 2 megapiksele (1920x1080 pikseli), a to jest 12 razy mniej niż obrazów z kamery Aparat cyfrowy Sony RX-1, który jest najczęściej używany do fotografii lotniczej.
Optymalna odległość transmisji wideo nie przekracza 30 km. Filmowanie górnych elementów wspornika linii energetycznej odbywa się za pomocą drona wyposażonego w kamerę typu GoPro z odległości 3–5 m. Przy takiej diagnostyce nie ma konieczności wyłączania napięcia na linii. Nie możemy nawet mówić o tym, jak wygodne jest to dla wszystkich, ale jest naprawdę bardzo wygodne.
Fotografia w podczerwieni za pomocą kamery termowizyjnej daje obrazy o dobrej czułości (0,1–0,3 K), ale o niskiej rozdzielczości (640x480 pikseli).
Filmowanie z wysokości 200 m za pomocą kamery termowizyjnej umożliwia wykrycie podtopień i zalań w strefach bezpieczeństwa, zniszczenia podpór, przegrzania dużych transformatorów i pożarów. Dlatego przy zbieraniu danych o stanie linii elektroenergetycznych wskazane jest stosowanie innego sprzętu.
Niektóre defekty można wykryć jedynie fotografując kamerą UV: w tym celu dron unosi się w powietrzu przez 5–10 sekund, a licznik impulsów urządzenia podaje średni wskaźnik aktywności wyładowań.
ETAPY INSPEKCJI LINII ENERGETYCZNEJ ZA POMOCĄ QUADKOPTERA
Jak wygląda procedura badania i przetwarzania danych uzyskanych za pomocą drona?
Kolejność jest następująca:
dron filmuje napowietrzne linie energetyczne;
zdjęcia ze współrzędnymi oraz dane telemetryczne autopilota są ładowane do oprogramowania w celu georeferencji;
obrazy są ortorektyzowane i „zszywane”;
wszystkie obrazy przesyłane są do systemu GIS, gdzie otrzymane dane są analizowane.
Quadkopter leci wzdłuż linii napowietrznej w czterech lotach z 80% zakładką. Każdy punkt obrazu nakłada się 12 razy. Jeśli chcesz zwiększyć prędkość pracy, możesz wystrzelić dwa drony jednocześnie w jednym kierunku, a drugi wzdłuż linii.
Przy dobrej pogodzie jeden quadkopter dziennie może sfotografować do 200 km linii energetycznych. Pozwala to znacząco obniżyć koszty diagnozowania linii energetycznych.
ZALETY WYKORZYSTANIA BEZZAŁOGOWYCH STATKÓW POWIETRZNYCH DO MONITOROWANIA STANU LINII ENERGETYCZNYCH
Rzeczywiście ma wiele zalet:
Używanie drona do identyfikowania problemów z liniami energetycznymi pozwala zaoszczędzić dziesiątki i setki milionów rubli w dużej regionalnej lub federalnej firmie zajmującej się siecią przesyłową.
Quadcopter bada linie energetyczne w trudno dostępnych obszarach o trudnym terenie, do którego nie można dotrzeć nawet przy użyciu specjalnego sprzętu.
Czas potrzebny na wykrycie problemu i przeprowadzenie prac naprawczych i konserwacyjnych ulega znacznemu skróceniu.
Nic dziwnego, że dziś jest wielu ludzi, którzy chcą skorzystać z tej usługi. Na tle takiego popytu pojawiają się wątpliwe oferty firm, które jeszcze wczoraj zaczęły wykorzystywać quadkoptery do poważnych badań. Tutaj oczywiście należy skupić się nie na cenie, ale na doświadczeniu organizacji, przypadkach i recenzjach. Ostrzegaliśmy: czas i pieniądze możesz zaoszczędzić inspekcji linii energetycznych z drona tylko z prawdziwymi profesjonalistami – asami bezzałogowych statków powietrznych.
Dobierzemy najlepsze warunki fotografowania i sprzęt do Twoich celów. Możemy przeprowadzić pilny przegląd napowietrznych linii energetycznych lub zająć się rutynowym monitoringiem obiektu.