По мере роста спроса на электроэнергию коммунальные предприятия стремятся поддерживать подачу электроэнергии, обеспечивая при этом безопасность членов команды. Чтобы удовлетворить спрос и избежать сбоев, электроэнергетические компании должны обеспечить бесперебойную поставку электроэнергии. В этой задаче могут помочь инспекции линий электропередач с помощью беспилотников.

Коммунальные службы, промышленные комплексы и другие предприятия уже начали использовать дроны для ускорения цикла проверки объектов сверх установленных норм. Использование дронов помогает обеспечить безопасность и надежность сети, повысив её отказоустойчивость и вовремя предотвращая аварийные ситуации.

Для проведении полетных миссий с БПЛА в сфере электроэнергетики необходимо учитывать ряд нюансов, о которых мы поговорим в этой статье на примере беспилотника Mavic 3 Thermal с тепловизором.

Подготовка к проведению инспекции ЛЭП

Важным фактором безопасности при выполнении инспекций энергообъектов с беспилотниками является использование средств индивидуальной защиты. Рекомендованная базовая экипировка включает в себя:

Использование каски для защиты головы оператора от возможных падающих предметов.
Сапоги со стальным носком для защиты ног в различных условиях. Иногда опоры располагаются в местности со сложным грунтом. Например, на вершине горного хребта или на берегу реки. Такая обувь помогает обезопасить оператора от негативных факторов.
Жилет повышенной видимости с надписью «Лицензированный оператор БПЛА / Не беспокоить». Это повышает осведомленность о проводимых работах потенциальных пешеходов, работников на объекте, владельцев недвижимости и других людей.
Наличие пожарных инструментов. Такой набор обычно состоит из пожарного топора, лома, лопаты, ведра, огнетушителя и предназначен для оперативного реагирования и локализации небольших возгораний. Комплект инструментов определяется индивидуально в каждом случае.

Подготовка контрольного списка оборудования и сверка с фактическим наличием

При подготовке к инспекции с БПЛА рекомендуется составить полный перечень оборудования и провести сверку по списку. Ниже представлен образец контрольного списка:

Дрон и пульт управления
Дополнительные аккумуляторы/зарядные устройства
Ноутбук/планшет
SD-карты
Документация: официальный сертификат или лицензия пилота дрона, регистрация дрона и журнал полетов
Посадочные площадки/конусы
Рация или мобильный телефон для передачи основных команд по управлению БАС и информации о любых потенциальных проблемах, связанных с безопасностью, другим членам команды

Предполетный контрольный список

Контрольный список действий, который нужно составить за день до планируемой полетной миссии с БПЛА. Если на данном этапе что-то произойдет, Вы все равно сможете откорректировать свои планы или перенести полет на другой день.

Примерный список действий для подготовки к вылету:

Проверка погоды на время и день планируемых миссий.
Зарядка всех электронных устройств. Это батареи дрона, запасной комплект батарей, пульт ДУ и другие.
Обновление прошивки и приложения. Проверьте, обновлена ли прошивка дрона, пульта ДУ, при необходимости смарт-аккумулятора, а также сопутствующего мобильного приложения.
Осмотр оборудования на наличие повреждений.
Определение и проверка зоны полета для запланированной миссии.
Упаковка оборудования.

На следующий день после установки точки взлета и подготовки всего оборудования, рекомендуется выполнить последние проверки. В основном они состоят из осмотра дрона, сопутствующих устройств и обеспечения их правильной установки. Также необходимо провести окончательную оценку возникновения опасных ситуаций в зоне полета.

Образец списка действий непосредственно перед полетом:

Проверка скорости ветра и сверка с допустимыми значениями при запуске используемой модели дрона.
Оценка потенциально опасных объектов в зоне проведения полета.
Проверка правильности установки пропеллеров и аккумуляторов. Установите пропеллеры и аккумуляторы на дрон и убедитесь, что они надежно закреплены и не отсоединятся при движении.
Нужно снять крышку объектива и зажим стабилизатора. Скорее всего при перевозке беспилотника в специальном кейсе на нем будет крышка объектива и зажим для подвеса. Их обязательно нужно будет снять, поскольку инициализация дрона с установленным зажимом может привести к повреждению стабилизатора.

Послеполетный контрольный список

Контрольный список, который выполняется в конце рабочей смены:

Планирование маршрута

Мы рекомендуем специалистам заранее разведывать местоположение обследуемых активов. Это позволяет учесть любые препятствия на пути и лучше спланировать маршруты полета, места взлета и посадки. Также появляется возможность оповещения местных предприятий или жителей поселений близлежащей местности о проведении беспилотных инспекций. Это помогает уменьшить количество взаимодействий с любопытствующими прохожими или проверяющими органами в день проведения полетов.

В случае, когда предварительная разведка невозможна, рекомендуется сопоставить Ваши данные с Google Earth или иными картами. Вы можете импортировать любые файлы KML в Google Earth и, таким образом, лучше ориентироваться на местности. В свою очередь, местные жители или предприятия могут быть заранее уведомлены по электронной почте или с помощью телефонии.

Импорт KML из FlightHub 2 в Pilot 2

Данные KML о полюсах и линиях, доступные на пульте ДУ, могут быть полезны при проведении инспекций. С помощью такой информации оператор получает ориентир для дальнейшего движения. Эти данные можно собирать либо из внутренних источников ГИС, либо из общедоступных.

После сбора и экспорта данных в файл KML можно выполнить импорт файла непосредственно в FlightHub 2, что позволит отобразить эту информацию на контроллере во время полета.

Примечание. Пульту ДУ/приложению Pilot 2 потребуется подключение к Интернету для получения данных от FlightHub 2. В случае, если после получения данных KML Вы потеряете Интернет, они все равно будут отображаться. Однако, если выключить контроллер, данные исчезнут.

01 Загрузите KML на FlightHub 2. Вкладка импорта находится в Вашем проекте под аннотациями.

02 После выбора вкладки импорта всплывающее окно позволит импортировать файл KML

03 После импорта KML в FlightHub 2 нужно распространить аннотации на устройства, чтобы просматривать их на Вашем контроллере.

04 Пример, как может выглядеть экран Вашего контроллера по итогам передачи данных.

Методы сбора данных

Ручной полет

Ручное управление дроном и сбор данных всегда доступен оператору и в некоторых случаях является наиболее приоритетным способом получения информации. Однако существуют и дополнительные методы, приемы и инструменты, которые были разработаны с течением времени и могут быть более эффективными.

Сетка высокого разрешения

С помощью сетки высокого разрешения оператор может кадрировать область опор линий электропередач с широкоугольным обзором камеры, а камера с зумом автоматически сделает набор изображений области. Затем эти изображения сохраняются вместе с широкоформатным обзорным фото. Это позволяет оператору быстро и легко получить набор изображений с высоким разрешением всего столба электропередач всего несколькими касаниями экрана.

Запись полета в реальном времени

Запись полета в режиме реального времени позволяет оператору дрона записывать все действия во время миссии. Это и движение беспилотника, и ориентация подвеса, фотосъемка и масштабирование. В то же время полет вручную позволяет создать образец файла миссии для будущих автоматизированных инспекций.

Тепловидение

Тепловидение— отличный инструмент для осмотра электрических столбов. Тепловизоры улавливают инфракрасное излучение в невидимом спектре, а это означает, что тепловизионные датчики работают как при дневном свете, так и в полной темноте. Используя соответствующие термографические методы, можно проанализировать полученные тепловизионные изображения для определения температуры поверхности объектов.

Модуль RTK (Real Time Kinematic)

Модуль RTK позволяет собирать и предоставлять точные данные о местоположении в режиме реального времени. Благодаря этому оператор может быстро и точно повторить пройденную полетную миссию по обнаружению возможных дефектов в инженерном оборудовании. Это помогает выполнять ремонтные работы ещё более оперативно и сохранять работоспособность систем на более высоком уровне.

Внутри каждого дрона есть системы GPS и компас для определения направления. Большинство из них относятся к потребительскому классу и обеспечивают точность, которая могла быть недостаточной в зависимости от различных условий. Такие условия как окружающая среда, местоположение и другие факторы, могут снижать точность. Чтобы решить эти проблемы и улучшить качество полета/данных при выполнении повторяющихся миссий на основе путевых точек, мы рекомендуем использовать RTK.

Целью RTK является корректировка данных GPS о местоположении в режиме реального времени, когда дрон находится в воздухе.

Подключить RTK к дронам Mavic 3E и Mavic 3T можно с помощью:

Дополнительная функция AI Spot Check

AI Spot Check позволяет улучшить результаты при выполнении повторяющихся миссий с путевыми точками. Данная опция доступна только для серий M300 RTK + H20/H20T и M30/M30T.

Автоматизированные инспекции с БПЛА минимизируют влияние на качество съемки таких факторов как изменение погодных условий и движение полезной нагрузки.

Определенные важные части активов, такие как изоляторы, шплинты и трансформаторы, могут быть помечены и сфокусированы с помощью функции AI Spot Check. Встроенный алгоритм искусственного интеллекта может воспроизводить угол, кадрирование/ориентацию и положение цели.

Таким образом, Вы улучшаете сбор данных и каждый раз получаете точные данные.

После выполнения записи полетной миссии можно воспользоваться функцией выборочной проверки с AI и отобрать фото для комментирования. Данное действие можно совершить в любое время после проведения беспилотной инспекции. Для этого не нужно подключение к дрону и достаточно только контроллера.

Сценарии действий как прямой записи миссии, так и выполнения выборочной проверки AI могут быть полезны для повторяющихся маршрутов полетов. Это особенно актуально для проверок активов коммунальных служб с высокими степенями риска, различных подстанций, а также при строительстве новых электроэнергетических объектов. Эти функциональные возможности следует оптимально использовать в случае частого или регулярного технического мониторинга.

Тепловизионный осмотр

Для каждой энергетической компании сбор тепловых данных производится в соответствии со своими спецификациями. Оборудование разных предприятий отличается друг от друга, универсального температурного порога не существует. Помимо этого, на допустимые значения могут влиять многие другие факторы, такие как время суток и электрическая нагрузка.

Традиционно тепловизионное обследование инженерных сетей проводится с помощью портативного тепловизионного устройства для наземного осмотра опор.

В отличие от беспилотных инспекций у наземного метода есть следующие недостатки:

Примечание: Стоит учесть, что перед проведением инспекции, возможно, потребуется согласование с соответствующим персоналом, который контролирует электрическое переключение. Это нужно для того, чтобы убедиться в достаточности нагрузки для появления горячих точек для тепловых проверок. Повышение нагрузки летом является нормальным явлением, так как кондиционирование воздуха создает более высокий спрос на электроэнергию.

Составление плана полёта

Планирование полета для тепловизионной съемки – это несложные процесс. Главное нужно учесть, что БПЛА должен лететь прямо над линиями электропередач. Если есть возможность, то стоит выполнить панорамную съемку для получения полноценного изображения. Также при необходимости можно делать отдельные тепловизионные фото.

Настройка перед полетом:

Цветовая палитра выбирается по предпочтению оператора БПЛА.
Включите SBS, чтобы видеть как видимые, так и тепловые данные для ситуационной осведомленности.
Включите как видимый, так и инфракрасный спектр. Текущий вид необязателен, если вы хотите сохранить снимок SBS для удобства сравнения.
Нажмите на тепловизионный экран и перетащите его, чтобы включить «Режим измерения площади». Это полезно, если Вы просто помещаете обследуемый актив в кадр и избегаете внешних тепловых сигнатур, таких как автомобили или дороги.
Установите предупреждение о температуре на 10 градусов выше текущей температуры наружного воздуха, если Вы хотите, чтобы сигнализация температуры срабатывала только в случае отклонения от нормы. Если Вы получите сигнал тревоги, Вам нужно будет сфотографировать все углы вокруг полюса проблемного участка.

Анализ данных

Метаданные фотографий и программное обеспечение ГИС

Фотографии DJI содержат подробные метаданные с такими значениями, как местоположение GPS, в котором они были захвачены, курс дрона, шаг подвеса и многое другое. Некоторую основную информацию можно просмотреть с помощью браузера файлов на компьютере, а более подробную информацию можно просмотреть с помощью инструмента, такого как ExifTool, или следуя информации в официальном документе DJI Media File. Эта информация может быть полезна при создании рабочего задания или запуске алгоритмов ИИ для выявления проблем.

Одним из распространенных способов просмотра местоположения фотографии является использование инструмента ГИС, такого как ESRI ArcMap/ArcGIS Pro или QGIS. В QGIS этот инструмент называется «импорт фотографии с геотегами» и позволяет пользователю сопоставлять фотографии с точками на основе местоположения в метаданных фотографии. Включение данных на карту после осмотра или создание электронной таблицы с расположением фотографии по имени может быть очень полезным для инженера, просматривающего данные.

Инструмент Thermal Analysis Tool

DJI Thermal Analysis Tool 3 — это бесплатное приложение, которое можно загрузить с веб-сайта DJI. Этот инструмент позволяет анализировать и обрабатывать радиометрические тепловизионные изображения после выполнения полетов. Это может быть отличным инструментом для профилактического обслуживания коммунального оборудования для выявления и локализации нерегулярных температур. В целом это помогает предотвращать или устранять крупные инциденты, выявляя проблемы, пока не стало слишком поздно.

Как импортировать данные и успешно экспортировать проанализированные тепловизионные фотографии:

01 Выберите «Добавить папку» и импортируйте все свои тепловизионные фотографии в DJI Thermal AnalysisTool 3.

02 После загрузки фотографий выберите отдельные изображения для обработки.

03 На данном этапе можно просмотреть и проанализировать полученные данные с помощью следующих инструментов:

04 Отчет об окончательных результатах. После завершения температурного анализа вы можете экспортировать отчет о тепловизионной инспекции в формате PDF, DOC или как отдельное изображение.

05 Пример отчета.

Измерения

SP1	ЗНАЧЕНИЕ	32,6℃
SQ1	МИНИМАЛЬНОЕ	16,4℃
	СРЕДНЕЕ	26,1℃
	МАКСИМАЛЬНОЕ	35,9℃
R1	МИНИМАЛЬНОЕ	16,6℃
	СРЕДНЕЕ	22,8℃
	МАКСИМАЛЬНОЕ	28,9℃

Параметры

Расстояние	5 м
Влажность	50%
Коэффициент излучения	0,95
Отраженная температура	25,0℃

Информация об изображении

Модель	M3T
Серийный номер	1581F5FJD2274001019
Фокусное расстояние	9,1 мм
Темпертура	f/1,0
Ширина	640
Высота	512
Создано	12.08.2022 05:10:01
Изменено	13.12.2022 14:27:00

Коллеги! Если у вас остались вопросы по данному материалу или вы хотите обсудить какие-то другие темы, касающиеся промышленных беспилотных технологий, присоединяйтесь к нашему телеграм-чату специалистов.