Энергокомпании совершенствуют ГИС-технологию для
реализации интегрированного и упреждающего подхода
к контролю растительности.
Контроль растительности
Контроль растительности
Роберт Янг (Robert Young),
Nova Scotia Power Inc.
С
егодня
,
в
условиях
наличия
строгих
нормативных
требований
,
отделы
энер
-
гокомпаний
по
контролю
растительности
испытывают
большие
сложности
с
проведением
работ
на
некоторых
участках
энергосистем
,
где
имеется
непо
-
средственная
угроза
надёжности
энергоснабжения
.
Энергокомпании
также
должны
осуществлять
ежегодный
план
по
контролю
растительности
,
что
требует
воз
-
можностей
прогнозирования
роста
растительности
и
изменений
факторов
окружаю
-
щей
среды
.
Разработка
упреждающего
подхода
Главным
условием
соблюдения
нормативных
требований
является
разработка
та
-
кой
программы
контроля
растительности
,
которая
будет
упреждающей
и
устойчивой
одновременно
,
а
для
этого
необходима
возможность
моделирования
,
прогнозирова
-
ния
и
снижения
рисков
воздействия
растительности
в
пределах
трасс
линий
электро
-
передачи
до
возникновения
таких
рисков
.
В
настоящее
время
многие
энергокомпании
интересуются
возможностями
ГИС
-
технологии
в
области
контроля
роста
нежелательной
растительности
при
содей
-
ствии
росту
растительности
,
не
представляющей
угрозы
для
энергоснабжения
.
ГИС
-
технология
включает
в
себя
оборудование
,
программное
обеспечение
и
данные
,
которые
делают
возможным
интеграцию
,
анализ
и
визуализацию
больших
объёмов
информации
на
интерактивных
картах
.
Совершенствование
ГИС
-
технологии
позволя
-
ет
интегрировать
пространственную
карту
растительности
с
данными
по
её
росту
,
по
-
лученными
при
помощи
компьютерных
систем
,
и
смоделированными
необходимыми
12
Июль
–
август
2013
средствами ГИС-технологии
средствами ГИС-технологии
13
Июль
–
август
2013
14
Июль
–
август
2013
Лесонасаждение
ольхи
серой
возрастом
почти
20
лет
в
коридоре
ЛЭП
69
кВ
по
-
прежнему
ограничивает
приживаемость
деревьев
мероприятиями
,
что
позволяет
энергокомпаниям
при
-
менять
упреждающий
и
ориентированный
на
будущее
подход
.
Правильная
оценка
ситуации
Для
упреждающего
снижения
рисков
повреждения
линий
электропередачи
необходим
доступ
к
определён
-
ным
данным
в
определённое
время
.
Результаты
рас
-
следования
причин
масштабного
отключения
электро
-
энергии
на
северо
-
востоке
США
в
2003
году
указали
на
необходимость
использования
более
точных
данных
и
более
эффективных
инструментов
сбора
информации
для
точного
определения
расстояния
между
раститель
-
ностью
и
проводами
ЛЭП
.
В
связи
с
этим
важнейшим
первым
этапом
в
разви
-
тии
рациональной
и
выполняющей
нормативные
тре
-
бования
программы
контроля
растительности
является
создание
полной
и
достоверной
базы
данных
по
расти
-
тельности
.
Сбор
таких
данных
можно
проводить
в
ходе
наземных
осмотров
,
с
воздуха
или
при
помощи
техно
-
логии
LiDAR.
Благодаря
таким
базам
данных
пространственные
модели
и
карты
,
сгенерированные
при
помощи
ГИС
-
технологии
,
предоставляют
энергокомпаниям
возмож
-
ность
детальной
визуализации
происходящего
вдоль
трасс
ЛЭП
в
режиме
реального
времени
,
часто
без
не
-
обходимости
в
использовании
данных
LiDAR.
Сбор
данных
на
уровне
дискретных
компонентов
даёт
энергокомпаниям
множество
преимуществ
,
одним
из
которых
является
возможность
определения
участ
-
ков
энергосистемы
,
не
требующих
мероприятий
по
кон
-
тролю
растительности
.
Поскольку
необходимость
про
-
ведения
работ
определяется
для
отдельных
участков
системы
,
в
программах
контроля
растительности
могут
быть
учтены
разнообразные
типы
растительности
и
ха
-
рактер
местности
,
обуславливающий
возможность
про
-
ведения
работ
в
пределах
коридора
ЛЭП
.
GPS-
координаты
и
карты
,
сгенерированные
с
приме
-
нением
ГИС
-
технологии
,
позволяют
точнее
определить
сходство
растительных
покровов
и
провести
соответ
-
ствующие
границы
оптимальных
обслуживаемых
зон
.
Это
имеет
большое
значение
для
точного
определения
необходимых
мероприятий
по
контролю
растительно
-
сти
сегодня
и
в
перспективе
,
а
также
связанных
с
ними
затрат
.
В
результате
энергокомпании
получают
более
широкие
возможности
быть
в
нужном
месте
в
нужное
время
и
предпринимать
необходимые
меры
для
устра
-
нения
насущных
проблем
и
предотвращения
будущих
.
Ещё
одно
преимущество
даёт
отход
от
применения
периодического
контроля
растительности
на
линиях
,
который
представляет
собой
плановые
работы
с
фик
-
сированным
графиком
выполнения
и
со
стандартной
регулярностью
один
раз
в
год
,
что
в
действительности
может
быть
или
слишком
рано
,
или
,
что
гораздо
хуже
,
слишком
поздно
для
выявления
зон
энергосистемы
,
требующих
принятия
срочных
мер
по
контролю
расти
-
тельности
.
Согласно
стандарту
FAC-003-1
компании
North
American Electric Reliability Corp. (NERC)
стандарты
кон
-
троля
растительности
должны
быть
достаточно
гибки
-
ми
и
корректироваться
в
зависимости
от
меняющихся
условий
.
График
осмотра
линий
должен
основываться
на
прогнозе
роста
растительности
и
других
факторах
окружающей
среды
или
эксплуатации
,
которые
могут
КОНТРОЛЬ
Растительности
15
Июль
–
август
2013
План
контроля
растительности
на
2014—2016
гг
.
Типы
мероприятий
по
контролю
растительности
Запланированная
территория
обслуживания
,
га
(
акров
)
2014
2015
2016
Обработка
пней
71 (175)
82 (202)
87 (215)
Обрезка
ветвей
кроны
503 (1243)
648 (1601)
714 (1764)
Кошение
136 (336)
161 (398)
167 (413)
Работы
в
прибрежных
зонах
205 (507)
214 (529)
287 (709)
Только
вырубка
795 (1964)
685 (1693)
610 (1507)
Всего
1710 (4225)
1790 (4423)
1865 (4608)
Общая
площадь
системы
электропередачи
NSPI
составляет
14800
гектаров
(36570
акров
).
повлиять
на
контакт
растительности
с
линиями
электропередачи
.
При
помощи
данных
ГИС
энергокомпании
могут
прини
-
мать
более
информированные
и
конкрет
-
ные
решения
по
контролю
растительно
-
сти
,
поскольку
,
всего
лишь
изучив
карты
,
они
могут
определить
зоны
,
требующие
проведения
мероприятий
по
контролю
растительности
,
и
направить
туда
брига
-
ды
,
основываясь
на
действительной
не
-
обходимости
,
а
не
на
установленных
ци
-
клах
работ
.
Устойчивость
на
карте
Общеизвестный
факт
,
что
самой
рас
-
пространённой
причиной
отключений
яв
-
ляется
контакт
деревьев
или
ветвей
де
-
ревьев
с
воздушными
ЛЭП
.
Определение
устойчивости
трасс
к
таким
воздействи
-
ям
—
главный
компонент
любой
успеш
-
ной
программы
контроля
растительно
-
сти
.
Например
,
в
компании
Nova Scotia
Power Inc. (NSPI)
точное
определение
уровня
устойчивости
трасс
ЛЭП
включа
-
ет
в
себя
группировку
зон
обслуживания
по
принципу
отсутствия
деревьев
.
Применяются
три
категории
устойчи
-
вости
:
внутренне
присущая
,
естествен
-
ная
,
контролируемая
.
Зоны
с
внутренне
присущей
устой
-
чивостью
—
это
зоны
,
на
которых
расти
-
тельность
отсутствует
вообще
,
например
заасфальтированные
территории
и
во
-
дные
объекты
.
Трассы
с
естественной
устойчиво
-
стью
характеризуются
растительностью
,
не
представляющей
угрозы
для
надёж
-
ности
энергосистемы
.
Зоны
с
внутренне
присущей
и
естественной
устойчивостью
не
требуют
проведения
частых
мероприятий
по
контролю
расти
-
тельности
и
,
следовательно
,
считаются
исключительно
затратоэффективными
.
Они
также
являются
стабиль
-
ной
средой
обитания
мелких
млекопитающих
и
птиц
.
Контролируемая
устойчивость
применяется
для
ка
-
тегоризации
обслуживаемых
зон
,
которые
могут
быть
трансформированы
в
зоны
с
естественной
устойчиво
-
стью
при
помощи
методов
комплексного
контроля
рас
-
тительности
.
Это
требует
планирования
на
много
лет
вперёд
.
Разработка
таких
классификаций
позволяет
энергокомпаниям
оценить
в
процентном
соотношении
трассы
,
требующие
более
частого
и
интенсивного
кон
-
троля
растительности
для
обеспечения
надёжности
и
безопасности
энергосистем
.
Благодаря
генерированным
с
помощью
ГИС
кар
-
там
энергокомпании
могут
правильно
оценить
текущую
ситуацию
и
определить
общий
уровень
устойчивости
трасс
.
Они
также
могут
определить
зоны
,
в
которых
требуется
выборочный
контроль
растительности
,
и
воз
-
можность
посадки
низкорастущих
видов
,
что
устраняет
необходимость
в
частом
обслуживании
.
Эти
мероприятия
можно
отслеживать
,
контролиро
-
вать
,
изучать
и
совершенствовать
для
непрерывного
повышения
общего
уровня
устойчивости
.
Достижение
устойчивости
энергосистемы
вдоль
трасс
ЛЭП
не
только
благотворно
влияет
на
окружающую
среду
,
но
и
позволя
-
ет
энергокомпании
снизить
долгосрочные
затраты
.
Надёжность
модели
После
того
как
в
2005
году
соблюдение
стандартов
NERC
стало
обязательным
,
перед
энергокомпаниями
были
поставлены
две
главные
цели
:
•
обеспечить
разработку
энергокомпаниями
программ
контроля
растительности
в
соответствии
с
главными
критериями
эффективности
;
•
предотвратить
отключения
,
вызываемые
воздей
-
ствием
растительности
на
трассах
ЛЭП
или
вблизи
от
них
.
Для
достижения
этих
целей
энергокомпании
долж
-
ны
разрабатывать
модели
мероприятий
по
контролю
растительности
,
основанные
на
ГИС
-
технологии
,
ко
-
торые
позволяют
персоналу
прогнозировать
будущую
необходимость
в
контроле
растительности
и
графики
обслуживания
трасс
.
Эти
модели
аналогичны
моделям
,
используемым
в
лесной
промышленности
,
и
представ
-
ляют
собой
механизм
оценки
роста
растительности
для
каждого
типа
растительного
покрова
.
Например
,
пол
-
ная
вырубка
нежелательных
деревьев
твёрдых
пород
делает
возможным
моделирование
и
прогнозирование
следующей
фазы
программы
комплексного
контроля
растительности
.
Прогнозирование
осуществляется
при
сочетании
данных
о
трассах
ЛЭП
,
включающих
видовой
состав
,
вы
-
соту
и
плотность
растительности
,
класс
участка
и
класси
-
фикацию
зон
по
типу
местности
.
Затем
эта
информация
используется
для
построения
кривых
роста
раститель
-
КОНТРОЛЬ
Растительности
16
Июль
–
август
2013
На
данном
участке
,
недавно
подвергнутом
распылению
химикатов
,
деревья
твёрдых
пород
стали
главным
объектом
мероприя
-
тий
по
контролю
растительности
.
Рост
деревьев
мягких
пород
можно
контролировать
рубкой
,
в
связи
с
чем
было
принято
решение
об
отсутствии
необходимости
в
их
опрыскивании
.
ности
,
позволяющих
прогнозировать
реакцию
участка
на
проводимые
мероприятия
,
скорость
роста
новой
рас
-
тительности
и
эффективность
различных
мероприятий
в
отношении
присутствующей
растительности
.
В
энергокомпаниях
,
как
и
в
большинстве
компаний
,
факторы
развития
бизнеса
меняются
.
В
один
год
основ
-
ным
ограничивающим
фактором
может
быть
бюджет
,
а
в
следующем
году
преимущественное
значение
при
принятии
решений
будет
иметь
правительственная
политика
.
По
этой
причине
в
NSPI
была
разработана
модель
оптимизации
,
которая
анализирует
данные
о
росте
растительности
и
её
отклике
на
мероприятия
по
контролю
,
учитывает
другие
факторы
,
такие
как
еже
-
годные
финансовые
цели
или
стандарты
надёжности
,
и
проектирует
оптимальные
программы
на
основании
такой
информации
.
Эта
функциональная
возможность
позволяет
энергокомпании
с
уверенностью
осущест
-
влять
стратегическое
планирование
на
пять
лет
вперёд
и
создавать
систему
,
которая
поддерживает
минималь
-
ные
долгосрочные
затраты
при
соблюдении
всех
требо
-
ваний
к
надёжности
.
Учёт
всех
факторов
Стандартизация
на
единой
ГИС
-
платформе
позво
-
ляет
энергокомпаниям
выполнять
несколько
задач
по
контролю
растительности
при
помощи
центральной
системы
.
Это
включает
создание
детализированных
планов
работ
,
учитывающих
все
внешние
факторы
,
влияющие
на
возможности
энергокомпании
в
области
контроля
растительности
в
важнейших
зонах
при
со
-
блюдении
требований
NERC.
Такие
факторы
,
как
цели
в
отношении
конкретных
объектов
недвижимости
,
при
-
надлежащих
частным
лицам
,
законодательство
,
регу
-
лирующее
мероприятия
по
контролю
растительности
,
и
рельеф
местности
,
влияют
на
возможности
энерго
-
компаний
по
реализации
оптимальной
программы
.
Цен
-
тральная
система
легко
определяет
зоны
,
требующие
специального
планирования
,
и
сообщает
о
них
для
обеспечения
выполнения
требований
NERC.
При
помо
-
щи
этой
системы
энергокомпании
могут
на
регулярной
основе
следить
за
эффективностью
проводимых
меро
-
приятий
,
сравнивать
производительность
труда
бригад
и
анализировать
удельные
затраты
.
Несмотря
на
широко
распространённое
убеждение
,
что
ужесточение
требований
по
соблюдению
нормати
-
вов
означает
для
энергокомпаний
увеличение
расходов
,
это
не
всегда
так
.
Помимо
обеспечения
безопасного
и
надёжного
энергоснабжения
оптимальная
программа
контроля
растительности
позволяет
энергокомпаниям
работать
с
минимальными
затратами
благодаря
повы
-
шению
эффективности
,
способствующей
снижению
ча
-
стоты
возникновения
непредвиденных
расходов
.
Кроме
того
,
ГИС
-
технология
предоставляет
эффек
-
тивные
аналитические
средства
в
поддержку
примене
-
ния
информированного
подхода
к
составлению
бюдже
-
та
.
На
основании
данных
по
зонам
обслуживания
,
видам
проводимых
мероприятий
и
плотности
растительного
покрова
автоматически
рассчитываются
затраты
,
свя
-
занные
с
комплексным
контролем
растительности
.
Полученные
результаты
можно
использовать
для
про
-
гнозирования
расходов
по
предложенным
планам
ра
-
бот
и
разработки
программы
контроля
растительности
на
много
лет
вперёд
,
что
обеспечит
оптимальные
для
энергокомпании
сметы
расходов
от
подрядных
органи
-
заций
.
Упреждающий
подход
Хотя
будущее
невозможно
предсказать
с
абсолют
-
ной
точностью
,
в
некоторых
вещах
можно
быть
уверен
-
ным
полностью
:
стандарты
NERC
продолжат
расши
-
ряться
,
процессы
контроля
соблюдения
нормативных
требований
ужесточатся
,
за
чем
,
вероятно
,
последует
ужесточение
законодательства
в
области
воздействия
на
окружающую
среду
.
Теперь
,
как
никогда
раньше
,
энергокомпании
должны
всегда
быть
на
шаг
впереди
КОНТРОЛЬ
Растительности
17
Июль
–
август
2013
Применение
ГИС
-
технологии
позволяет
энергокомпании
составлять
карты
зон
с
внутренне
присущей
устойчивостью
,
напри
-
мер
автопарковых
зон
.
и
инвестировать
средства
в
развитие
технологий
,
не
-
обходимых
для
разработки
таких
программ
контроля
растительности
,
которые
смогут
выдержать
испытание
временем
.
Хорошие
новости
заключаются
в
том
,
что
благодаря
сочетанию
рационального
планирования
и
правильных
инструментов
становится
возможным
со
-
кращение
затрат
,
соблюдение
всех
нормативных
тре
-
бований
и
повышение
надёжности
всей
энергосистемы
.
Роберт
Ф
.
Янг
(Robert F. Young, robert.young@
nspower.ca)
отвечает
за
лесоводство
в
Nova Scotia
Power Inc.
Имеет
опыт
работы
в
лесопромышленном
секторе
более
25
лет
,
преимущественно
в
сфере
кон
-
троля
растительности
в
Nova Scotia Power Inc.
Имеет
степень
бакалавра
в
области
лесного
хозяйства
и
яв
-
ляется
зарегистрированным
профессиональным
арбо
-
ристом
.
КОНТРОЛЬ
Растительности
П р о б л е м а
,
к о т о р у ю
поднял
в
сво
-
ей
статье
Роберт
Янг
,
актуальна
для
мно
-
гих
стран
,
но
,
пожалуй
,
для
России
снижение
расходов
на
контроль
за
растительностью
под
линиями
электропередачи
(
ЛЭП
) —
одна
из
существенных
задач
их
безопас
-
ной
эксплуатации
.
Земли
лесного
фонда
занимают
почти
70%
тер
-
ритории
страны
,
а
лесопокрытая
площадь
—
чуть
меньше
террито
-
рии
нашей
страны
.
Инфраструк
-
тура
электрических
сетей
—
от
самых
простых
до
мощней
-
ших
—
очень
часто
проходит
по
землям
лесного
фонда
.
Только
в
Ханты
-
Мансийском
автоном
-
ном
округе
ЛЭП
занимают
около
50
тысяч
га
лесных
площадей
.
Это
весьма
солидный
лесной
мас
-
сив
,
который
нельзя
просто
выру
-
бить
и
забыть
.
Во
-
первых
,
это
до
-
вольно
затратно
,
во
-
вторых
—
не
экологично
и
по
-
варварски
,
и
уже
в
ближайшей
перспективе
развитие
экологических
стандартов
и
прин
-
ципов
«
зелёной
экономики
»
сдела
-
ет
это
невозможным
.
Поэтому
передовые
компании
уже
сейчас
разрабатывают
програм
-
мы
или
планы
контроля
расти
-
тельности
,
которые
позволили
бы
,
с
одной
стороны
,
снизить
за
-
траты
на
мониторинг
состояния
ЛЭП
и
тем
самым
повысить
соб
-
ственную
эффективность
,
а
с
другой
стороны
—
выдерживать
высокие
стандарты
надёжности
и
безопасности
энергосистемы
страны
.
Это
позволяет
компа
-
ниям
планировать
и
управлять
,
а
не
вести
бизнес
в
условиях
по
-
стоянной
борьбы
с
чрезвычайны
-
ми
ситуациями
,
экологами
,
зако
-
нодателями
и
т
.
д
.
Надо
сказать
,
что
ГИС
-
технологии
позволяют
существенно
облегчить
решение
подобных
задач
.
ФГУП
«
Рослесинфорг
»
созда
-
ёт
и
совершенствует
техно
-
логические
и
информационные
системы
,
которые
позволяют
обеспечить
бережное
использо
-
вание
лесов
,
найти
баланс
между
экономической
эффективностью
хозяйственного
вмешательства
и
потребностью
в
сохранении
ле
-
сов
,
в
том
числе
и
на
основе
ГИС
-
технологий
,
которые
позволяют
вести
мониторинг
состояния
ЛЭП
на
землях
лесного
фонда
,
планиро
-
вать
там
,
где
это
необходимо
,
соответствующие
мероприятия
по
уборке
опасных
деревьев
и
ухо
-
ду
за
лесом
,
который
находится
в
зоне
действия
ЛЭП
.
Статья
Роберта
Янга
показы
-
вает
,
что
проблемы
снижения
затрат
на
контроль
за
расти
-
тельностью
под
линиями
элек
-
тропередачи
беспокоят
западные
энергетические
компании
.
В
связи
с
этим
они
внедряют
эффектив
-
ные
способы
управления
,
обеспе
-
чения
безопасности
и
надёжности
энергосистем
,
которые
основаны
на
прогнозе
роста
лесной
расти
-
тельности
,
учитывают
различ
-
ные
факторы
окружающей
среды
,
затраты
на
авиационное
и
назем
-
ное
патрулирование
,
требования
к
надёжности
энергосистемы
,
за
-
щите
лесов
от
антропогенных
факторов
и
многое
другое
.
КОММЕНТАРИЙ
Александр Третьяков, генеральный директор ФГУП
«Рослесинфорг»:
Оригинал статьи: Контроль растительности средствами ГИС-технологии
Энергокомпании совершенствуют ГИС-технологию для реализации интегрированного и упреждающего подхода к контролю растительности.
Комментарий к статье:
Александр Третьяков, генеральный директор ФГУП «Рослесинфорг».
