Как дроны упрощают инспекцию ЛЭП, вышек и подстанций
Эксперты Налетай.рф ― первого российского маркетплейса на рынке беспилотной авиации ― о том, как БПЛА в энергетике меняют подход к обслуживанию инфраструктуры и как выбрать отечественную модель под конкретную задачу.
Что можно увидеть с помощью дрона
Беспилотник в энергетике ― это цифровой инспектор, способный за один полет провести комплексную диагностику километров ЛЭП. Высокодетализированные снимки с разных ракурсов показывают все элементы конструкций и скрытые дефекты, которые сложно выявить при традиционном осмотре. На опорах ЛЭП беспилотные воздушные суда «замечают» коррозионные повреждения, трещины конструкций, отклонения от вертикального положения. А также разрушения бетонных и металлических элементов, повреждения растяжек и траверсов, что важно для оценки состояния несущих конструкций.
При осмотре проводов и изоляторов с помощью беспилотных авиационных систем проще обнаружить обрывы, признаки износа, смещение виброгасителей. Высокоточные камеры отмечают механические повреждения, трещины, загрязнения изоляторов. Тепловизоры позволяют выявлять перегрев соединений, дефекты на подстанциях и участки потерь мощности на ЛЭП, невидимые невооруженным глазом. Тщательный мониторинг ландшафта охранных зон показывает проседание грунта, подтопление территории, появление несанкционированных построек и буйный рост деревьев и кустарников.
Если загрузить полученные в ходе облетов БВС данные в ГИС ― на их основе можно создать детальные 3D-модели линий электропередач. Фактически, это комплексная документация с привязкой к местности ― база для анализа состояния энергетической инфраструктуры и принятия своевременных решений по обслуживанию и ремонту.
Возможности аппаратуры дистанционного зондирования
Отечественные дроны оснащаются высокоточными камерами и специализированными датчиками, каждый из которых заточен под определенные задачи.
Оптические камеры для высокой детализации
- «Альфа-Е» комплектуется 100-мегапиксельной камерой Phase One AiXM, обеспечивающей детализацию до 1 см/пиксель.
- Supercam S350 оснащен 30-кратным оптическим зумом, что позволяет выполнять съемку удаленных участков высоковольтных линий без приближения.
Тепловизоры для выявления перегрева, дефектов соединений и утечки энергии
- «Легионер G29s» поддерживает инфракрасную камеру с разрешением 640×512 px для обнаружения утечек энергии.
- Supercam S350 несет тепловизор с разрешением 1024×768 пикселей и 4-кратным цифровым увеличением и выявляет перегрев соединений даже при температуре до -20°C.
- БАС «ОМЕГА» использует компактный тепловизор (512×640 px) на гиростабилизированной платформе для ночного мониторинга.
Лазерные сканеры для анализа охранных зон
- Дрон «Альфа-Е» способен проводить воздушное лазерное сканирование с охватом 4 км² за вылет, создавая точные 3D-модели рельефа для анализа просек.
- «Легионер G29s» совмещает лазерный сканер с аэрофотосъемкой, что позволяет одновременно фиксировать провода и рельеф местности.
УФ-камеры для обнаружения коронных разрядов на изоляторах
Supercam SX350 с гиростабилизированной платформой может оснащаться УФ-сенсорами для обнаружения коронных разрядов на изоляторах — критичных дефектов, незаметных в видимом спектре.
Геодезический GPS-приемник для точных координат
Когда важна не просто визуализация ― «Геоскан 701» может выдать координаты каждой фотографии с точностью до сантиметра, что позволяет провести тщательный мониторинг деформаций, например, смещение опор линии электропередач после паводка.
И кое-что дополнительно…
Если необходима очистка проводов и тросов высоковольтных линий от льда и изморози или обработка антигололёдными и антикоррозионными составами, можно воспользоваться роботизированным ремонтным комплексом «Канатоход» модели «Паук» или «Стрекоза». БВС оснащены манипуляторами для обрезки повреждённых проводов, монтажа временных зажимов, отпугивателей птиц и сигнальных шаров.
Что учитывать при выборе дрона для инспекции
Сегодня беспилотники российского производства могут выполнить как патрулирование/мониторинг, так и геодезическую съемку.
Выбирать стоит по критериям, которые являются ключевыми для ваших задач:
- Дальность полета. Для инспекции ЛЭП нужны дроны с автономностью 2+ часа, например, Supercam S350. В удаленных районах ― «Геоскан 701» или «Легионер G29s».
- Комплектность. БПЛА может нести фото- и видеокамеры, передающие сигнал в режиме реального времени, тепловизор или лазерный сканер, как в модели «Легионер G29s».
- Навигация. GPS/ГЛОНАСС + возможность полета без связи, например, в лесистой местности ― «Геоскан 701».
В чате маркетплейса Налетай.рф после создания первичной заявки на товар можно обратиться напрямую к производителю, изложить свои запросы, направить ТЗ и получить развернутую консультацию и дополнительные предложения под конкретную задачу.
Покупка или аренда
На первом этапе важно определиться, нужен компании собственный беспилотник или выгоднее заказать аренду дрона. Экономическая эффективность зависит от масштаба работ: для небольших участков выгоднее заказ БПЛА как услуги, для крупных сетей — возможно, и покупка. Купить дрон стоит, если требуется ежемесячный и тем более ежедневный мониторинг, имеются обученные операторы и бюджет на обслуживание.
Аренда (заказ услуги мониторинга посредством БАС) выгодна компаниям без собственных специалистов, которым нужен дрон для разовых проектов, например, аварийный осмотр после урагана.
Если мониторинг проводят с периодичностью раз в год, тоже дешевле будет обратиться к услугам оператора. Например, по данным площадки Налетай.рф, в Ямало-Ненецком автономном округе услугу по обследованию ЛЭП и энергетической инфраструктуры на основе ортофотопланов и 3D-моделей оказывают 12 операторов-эксплуатантов БАС. В услугу входят следующие работы: осмотр длины и высоты, провисов, состояния, границ охранной зоны, зон падения деревьев, определение площади расчистки и др. В среднем стоимость мониторинга 1 км составляет порядка 1 000 рублей в зависимости от региона и ряда других условий.
Использование дронов vs традиционных методов
Традиционно для инспекции состояния линий электропередач использовали пешие обходы и наземные геодезические измерения. В экстренных случаях применяли вертолеты. По расчетам экспертов Налетай.рф мониторинг ЛЭП при помощи беспилотников выигрывает по всем основным показателям:
- Стоимость. Дроны в электроэнергетике эффективнее по сравнению с наземными методами: общая стоимость обследования 1 км ЛЭП уменьшается в 6 раз, а время на обследования 1 тыс. км ЛЭП сокращается на 58 дней.
- Скорость. Например, «Геоскан 701» с дальностью полета 1000 км и временем работы 10 часов позволяет обследовать гигантские участки ЛЭП за один вылет, что в разы быстрее не только пеших бригад, но и вертолетов.
- Точность. БАС Альфа-Е оснащена 100-Мп камерой Phase One AiXM для фиксации мельчайших дефектов, камеры Sony ZV-E10 на «Геоскан 701» обеспечивают разрешение до 6000×4000 пикселей (2-3 см/пиксель), выявляя микротрещины на изоляторах.
- Постобработка. Фотографии, данные мультисенсорных систем и лазерного сканирования в дальнейшем можно обрабатывать при помощи специализированного программного обеспечения для построения ортофотопланов и цифровых моделей местности.
- Безопасность. Исключается риск для персонала при работе на высоте или в труднодоступных районах.
И еще один несомненный плюс ― инспекция осуществляется без отключения напряжения на линии или остановки работы ветрогенераторов.
Дроны уже доказали свою эффективность
Беспилотники ― это возможность решать большинство задач по обследованию ЛЭП вплоть до мелкого ремонта проводов и нанесения покрытий. БПЛА работают оперативно, с необходимой точностью, в сложных метеоусловиях и труднодоступных местах. Предоставляют полную и документированную информацию, которую можно автоматически анализировать с применением ИИ, и ощутимую экономическую выгоду.
ПАО «Россети» и входящие в ее контур дочерние компании на протяжении нескольких лет используют БПЛА при технарушениях, для оценки состояния охранных зон и отдельных элементов ЛЭП, контроля за расчисткой и расширением просек, состояния проводов, а также построения 3D-моделей инфраструктуры, что позволяет компании ежегодно сэкономить десятки и сотни миллионов рублей.
В настоящее время компания использует летательные аппараты самолетного и роторного типов, способные подниматься на высоту до 80 м и дальностью полета около 60 км.
Внедрение беспилотных аппаратов также является частью программы Россетей «Цифровая трансформация — 2030», а расширение сфер их применения направлено на увеличение скорости обслуживания и эффективности эксплуатации воздушных линий.
В перспективе роль дронов в энергетике будет только усиливаться. Уже сегодня набирает обороты гибридный подход, сочетающий периодическую спутниковую съемку с оперативным применением БАС. Алгоритм следующий: система спутникового мониторинга фиксирует изменения на заданных участках — при отклонении от нормы или срабатывании триггеров заказчик получает автоматическое оповещение. Далее на первый план выходят беспилотники: они оперативно обследуют труднодоступные и протяженные объекты, точно локализуют проблему и собирают детальные данные без привлечения бригад и спецтехники. Это не только ускоряет реагирование, но и сокращает затраты на диагностику, минимизирует простои и риски для персонала.
С чего начать?
На старте можно воспользоваться услугами оператора БАС, а в дальнейшем — сформировать собственный парк дронов. Ключевое значение имеет выбор оптимальной модели БАС под конкретные задачи, а в случае заказа услуги ― анализ предложений различных операторов. Маркетплейс Налетай.рф специализируется на полном ассортименте решений, позволяет сравнивать варианты и напрямую взаимодействовать с производителями и сертифицированными эксплуатантами.