В Украине начали обследовать электросети с помощью дронов и нейросетей (ВИДЕО)

В Украине подбили итоги пилотного проекта по использованию дронов для обследования линий электросетей. За три месяца в Новомосковском и Солонянском районе Днепропетровской области с воздуха просмотрели 500 километров сетей, обнаружив при этом 916 дефектов изоляторов. При обычном осмотре их нашли 176.

Как еще проявили себя новые технологии, сколько дронов нужно операторам систем распределения и как это поможет конечному потребителю, разбирался корреспондент Delo.ua.

В 2020 году дронами вряд ли можно кого-то удивить: это вполне обычная вещь, беспилотники работают на телевидении, их используют спасатели, правоохранители, экологи. Однако энергетики, в ведении которых сотни тысяч километров воздушных линий, пока оставались в стороне. Тенденцию решили изменить в компании "ДТЭК Сети". Их общее "хозяйство" — 200 тысяч километров сетей в Киеве, Киевской, Днепропетровской, Донецкой и Одесской областях. Их нужно обойти и проверить, иногда — обесточить линию, подняться по специальной лестнице и посмотреть сверху. Все это занимает время и требует огромных трудозатрат. К счастью, современный мир предлагает современные решения — такие, как беспилотники. 

"Как таковая технология обследования линий с помощью летательных аппаратов не нова, лет десять назад этим занимались с помощью вертолетов или маленьких самолетов. Но это затратно: нужны пилоты, специальные разрешения, — объясняет руководитель инновационных проектов "ДТЭК Сети"Марис Куницкис. — Все ждали, пока появятся дроны, которые привнесут в этот процесс эффективность. Сейчас дронами управляет человек, в будущем эта работа сможет проводиться без человека, автоматически". 

Электрические сети можно сравнить с дорогами, можно — с кровеносной или нервной системой. Они бывают разные. К примеру, кабельные сети проходят под землей, поэтому для них разработаны другие решения. Однако в областях, где большие пространства, традиционно используются именно воздушные линии. Их можно классифицировать по-разному, например — по роду тока (переменный или постоянный). Или по напряжению. Скажем, ОСР передают электроэнергию по воздушным линиям 150, 110, 35, 10 и 0,4 киловольт. Больше всего в стране линий 10 киловольт. Они, соответственно, чаще всего и страдают от аварий. К этим линиям подключены десятки трансформаторных подстанций, которые обслуживают тысячи клиентов. 

"Обычная процедура, если объяснять просто, состоит в том, что каждую линию нужно обойти пешком, увидеть дефекты, зафиксировать, заполнить акты и потом только бригада приступит к устранению этих дефектов. Это долго, это, можно сказать, ручная работа, плюс человек смотрит вверх и это его субъективное измерение", — говорит Марис Куницкис. 

Дрон, используемый для обследования, может нести на себе три типа оборудования. Первый — это фотовидеокамера с большим разрешением, которая позволяет проводить визуальное обследование. Второй — термокамера: дефекты электросетей приводят к повышению температуры. Третий тип оборудования — самый дорогой. Это лидар, он же — лазерный радар, который позволяет создавать полноценную трехмерную модель линии. 

В результате вместо 4-5 километров в день удается обследовать 13 километров сетей. Раньше дефекты искали вручную — теперь этим занимаются нейросети.

Собственно, дрон и камеры — это лишь вершина айсберга. Основную работу делает программное обеспечение, разработанное в кооперации с эстонской компанией. Софт современный, это искусственный интеллект, а, значит, он способен обучаться. "Видеть" дефекты, обрабатывать их и передавать информацию в ERP-систему предприятия, которая самостоятельно ставит задачи электромонтерам. 

"Мы начали обучать модель с дефектов изолятора. Это самая частая проблема электросетей. Мы обучаем модель, что такое изоляторы. Затем — как выглядят различные дефекты изолятора. Нейросетям нужно большое количество данных, а далее начинает работать алгоритм, который распознает эти дефекты. На первом этапе все происходит вручную: сидит человек и загружает в систему каталог дефектов, вот сгорел изолятор, вот скол, вот скручивание провода. Это ручная работа. Но сейчас система дает 75% точности в обнаружении дефектов на изоляторах", — поясняет Куницкис. 

Кропотливое обучение машинного интеллекта в будущем даст невероятные результаты. Во-первых, в распоряжении ОСР появятся "digital twins" (цифровые двойники) сетевого хозяйства — то есть, полноценные трехмерные модели линий электропередач. Это значительно облегчит проектирование новых сетей и понимание того, как модернизировать старые. А также позволит прогонять различные симуляции на виртуальной модели — во всяком случае, так это работает в "умных" фабриках. 

Во-вторых, для сетей, которые работают планово или реактивно, то есть, проводят осмотры и устраняют дефекты и реагируют на уже случившиеся поломки, появится такое понятие, как "предиктивность". То есть, возможность предсказания будущих дефектов. Вплоть до таких мелочей, как рост растительности. Это, кстати, одна из самых частых причин выхода воздушных линий из строя — если что-то растет ближе двух метров к проводам, возникает потенциальная проблема. Используемая модель способна предсказывать, насколько быстро будет расти то или иное дерево. 

"Использование в работе дронов и построение искусственных нейронных сетей позволяет нам предусмотреть возможное место аварии и проводить превентивные ремонты, усиливать сети. Это даст возможность работать на опережение, а не ликвидировать последствия аварии", — подчеркивает генеральный директор "ДТЭК Сети"Иван Гелюх. 

Подобные технологии позволят снизить время отключения электроэнергии на 10-15%. В будущем компания планирует закупать беспилотники для всех ОСР — нужно примерно 6-10 дронов на каждую компанию. Средняя стоимость внедрения комплекса — вместе с программным обеспечением — составляет от 10 до 12 млн грн. 

Дмитрий Бунецкий, специально для Delo.ua