Опыт использования беспилотников в филиале ПАО «Россети Сибирь» — «Кузбассэнерго-РЭС»

background image

background image

2

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

Опыт

 

использования

 

беспилотников

 

в

 

филиале

 

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» — 

«

Кузбассэнерго

-

РЭС

»

В

 

статье

 

рассмотрены

 

вопросы

 

повышения

 

эффективности

 

эксплуатации

 

электрических

 

сетей

 

путем

 

применения

 

беспи

-

лотных

 

летательных

 

аппаратов

  (

БПЛА

). 

Рассмотрен

 

опыт

 

применения

 

геоинформационной

 

системы

 (

ГИС

при

 

анализе

 

состояния

 

охранной

 

зоны

 

воздушной

 

линии

 

электропереда

-

чи

 (

ВЛ

и

 

приведен

 

расчет

 

площади

 

залесенности

 

на

 

основе

 

фотографий

 

с

 

БПЛА

 

самолетного

 

типа

Исходными

 

данными

 

для

 

анализа

 

является

 

информация

 

об

 

опорах

 

ВЛ

загружен

-

ная

 

из

 

корпоративной

 

ГИС

.

Артем

 

ГЛОТОВ

главный

 

специалист

 

Сектора

 

диагностики

 

Управления

 

техничес

-

кого

 

обслуживания

 

и

 

ремонта

 

объектов

 

электросетевого

 

хо

-

зяйства

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» —  

«

Кузбассэнерго

-

РЭС

»

Диагностика

 

и

 

мониторинг

  

Алексей

 

МАСЛЕННИКОВ

ведущий

 

инженер

 

Службы

 

изоляции

защиты

 

от

 

перенапря

-

жений

 

и

 

испытаний

 

Производственного

 

отделения

 

Северо

-

Восточные

 

электричес

-

кие

 

сети

 

филиала

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» — 

«

Кузбассэнерго

-

РЭС

»

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

электросетевых

 

предприятиях

 

очень

 

активно

 

внедря

-

ются

 

беспилотные

 

летательные

 

аппараты

 (

БПЛА

). 

Предпосылками

 

для

 

их

 

внедрения

 

послужили

 

такие

 

факторы

как

 

эффективность

 

обследования

 

просек

 

ВЛ

 (

снижение

 

расходов

 

на

 

обследование

 

инфраструктуры

 

и

 

повы

-

шение

 

производительности

 

труда

), 

высокое

 

разрешение

 

изображения

 (

фото

), 

опе

-

ративность

 

обнаружения

 

неисправности

 

ВЛ

  (

возможность

 

осмотра

 

ВЛ

 

с

 

ракурса

недоступного

 

с

 

земли

) [1]. 

Основные

 

направления

 

применения

 

БПЛА

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

:

 

поиск

 

места

 

повреждения

 

на

 

ВЛ

 

обследование

 

основного

 

оборудования

 

открытого

 

распределительного

 

устрой

-

ства

;

 

обследование

 

просек

 

ВЛ

;

 

контроль

 

выполнения

 

объема

 

и

 

качества

 

работ

;

 

выявление

 

фактов

 

безучетного

 

и

 

бездоговорного

 

потребления

;

 

исследование

 

состояния

 

элементов

 

ВЛ

.

В

 

филиале

 

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» — «

Кузбассэнерго

-

РЭС

» 

с

 

целью

 

повыше

-

ния

 

эффективности

 

эксплуатации

 

электрических

 

сетей

 

с

 2018 

года

 

реализуется

 

направление

 

использования

 

беспилотных

 

летательных

 

аппаратов

За

 

это

 

время

 

было

 

выполнено

 

более

 400 

вылетов

что

 

позволило

 

значительно

 

сократить

 

время

 

проведения

 

осмотров

 

ВЛ

а

 

также

 

повысить

 

безопасность

 

персонала

 

в

 

связи

 

с

 

ри

-

ском

 

подъема

 

на

 

опору

 

электромонтеров

.

Содержание

 

трасс

 

ВЛ

 

в

 

нормативном

 

состоянии

 

является

 

важным

 

вопросом

 

эксплуатации

 

электрических

 

сетей

Планирование

 

работ

 

по

 

приведению

 

трасс

 

ВЛ

 

в

 

нормативное

 

состояние

 

проводится

 

в

 

соответствии

 

с

 

нормативно

-

технической

 

документацией

На

 

периодичность

 

данных

 

работ

 

влияет

 

такой

 

фактор

как

 

скорость

 

прироста

 

основных

 

видов

 

лесообразующих

 

древесных

 

пород

которая

 

зависит

 

от

 


background image

3

          

Аэрофотосъемка

              

Анализ

          

Визуализация

 

и

 

обработка

 

полученных

 

данных

Рис

. 1. 

Ключевые

 

этапы

 

применения

 

БПЛА

Валентин

 

КАРАГОДИН

начальник

 

Отдела

 

тех

-

нической

 

эксплуатации

 

Управления

 

технического

 

обслуживания

 

и

 

ремон

 

та

объектов

 

электро

 

сете

-

вого

 

хозяйства

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» — 

«

Кузбассэнерго

-

РЭС

»

Сергей

 

ЗАХАРЕНКО

к

.

т

.

н

., 

доцент

ведущий

 

инженер

 

Отдела

 

технической

 

эксплуатации

 

Управ

-

ления

 

технического

 

обслуживания

 

и

 

ремонта

 

объектов

 

электросетевого

 

хозяйства

 

филиала

 

ПАО

 «

Россети

 

Сибирь

» —  

«

Кузбассэнерго

-

РЭС

»

климатической

 

зоны

 

и

 

состояния

 

почвы

 

в

 

местах

 

прохождения

 

трасс

 

ВЛ

Поэтому

 

ГИС

 

просек

 

ВЛ

 

при

 

необходимости

 

позволяет

 

скорректировать

 

графики

 

по

 

расчистке

 

и

 

расширению

 

просек

 

ВЛ

.

Рассмотрим

 

ключевые

 

этапы

 

применения

 

БПЛА

 (

рисунок

 1). 

В

 

результате

 

аэрофотосъемки

 

получаем

 

большой

 

объем

 

информации

которую

 

трудно

 

проанализировать

 

при

 

визуальном

 

просмотре

 

в

 

ручном

 

режиме

Существуют

 

проблемы

 

с

 

необходимостью

 

проведения

 

дефектовки

 

и

 

последующей

 

аналитикой

 

полученных

 

результатов

Для

 

эффективного

 

использования

 

данных

 

аэросъемки

 

не

-

обходимо

 

использовать

 

программные

 

комплексы

способные

 

выдавать

 

необходи

-

мую

 

аналитику

Данные

 

аспекты

 

и

 

легли

 

в

 

основу

 

предлагаемого

 

решения

Рассмотрим

 

некоторые

 

возможности

 

применения

 

ГИС

 

при

 

анализе

 

состояния

 

охранной

 

зоны

 

ВЛ

 

и

 

расчете

 

площади

 

залесенности

 

на

 

основе

 

фотографий

 

с

 

БПЛА

 

самолетного

 

типа

.

Для

 

анализа

 

данных

 

фотограмметрической

 

обработки

 

исходными

 

данными

 

слу

-

жит

 

информация

 

об

 

опорах

 

ВЛ

загруженная

 

из

 

корпоративной

 

ГИС

Каждый

 

объект

 

слоя

  «

опоры

» 

содержит

 

всю

 

необходимую

 

информацию

название

 

линии

участок

техническое

 

место

тип

 

опоры

 (

рисунок

 2). 

На

 

основании

 

этих

 

данных

 

можно

 

произ

-

водить

 

выборки

находить

 

и

 

визуализировать

 

анализируемые

 

атрибуты

Для

 

определения

 

границы

 

охранной

 

зоны

 

необходимо

 

первоначально

 

подкор

-

ректировать

 

положение

 

опор

 

и

 

в

 

соответствии

 

с

 

их

 

типом

 

отрисовать

 

положение

 

крайнего

 

провода

 (

рисунок

 3).

Рис

. 2. 

Таблица

 

атрибутов

 

слоя

 

опор


background image

4

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

Охранная

 

зона

 

ограничена

 

расстояни

-

ем

 

от

 

крайнего

 

провода

 

ВЛ

 

и

 

соответству

-

ет

 

номинальному

 

классу

 

напряжения

 

ВЛ

Возможный

 

вариант

 

границы

 

охранной

 

зоны

 

ЛЭП

 

представлен

 

на

 

рисунке

 4. 

Векторная

 

модель

 

ВЛ

 

и

 

ее

 

охранной

 

зоны

 

позволяет

 

реализовать

 

ряд

 

меро

-

приятий

 

проверять

 

и

 

устанавливать

 

кадастро

-

вые

 

границы

;

 

определять

 

координаты

 

пересечений

 

с

 

дорогами

 

и

 

водными

 

преградами

;

 

находить

 

несанкционированные

 

строе

-

ния

 

и

 

свалки

 

в

 

охранной

 

зоне

.

Общий

 

вид

 

пересечений

 

с

 

участками

 

дорог

 

различных

 

типов

строений

 

и

 

водо

-

емов

 

в

 

границах

 

охранной

 

зоны

коорди

-

наты

 

пересечений

 

с

 

ВЛ

 

представлены

 

на

 

ри

 

сунке

 5.

Точки

 

пересечений

 

ВЛ

 

с

 

другими

 

ли

-

ниями

 

электропередачи

 

требуют

 

особого

 

контроля

Поэтому

 

создается

 

отдельный

 

слой

 

с

 

ВЛ

где

 

линии

 

пересекаются

 

и

 

про

-

ходят

 

в

 

границах

 

охранной

 

зоны

выделя

-

ются

 

точки

 

пересечений

 (

рисунок

 6).

При

 

анализе

 

рельефа

 

территории

по

 

которой

 

проходит

 

линия

 

электропередачи

можно

 

построить

 

и

 

сохранить

 

профиль

 

вы

-

сот

 

на

 

всей

 

ВЛ

 (

рисунок

 7).

Для

 

того

 

чтобы

 

определить

 

высоту

 

над

 

поверхностью

можно

 

использовать

 

под

-

готовленный

 

в

 

фотограмметрическом

 

ПО

 

слой

Стандартные

 

инструменты

 

позволя

-

ют

 

измерять

 

любые

 

расстояния

площади

 

и

 

получать

 

информацию

 

по

 

любому

 

объек

-

ту

 (

рисунок

 8).

По

 

вершинам

 

слоя

 

с

 

высотами

 

можно

 

определить

 

количество

 

отдельных

 

де

-

ревьев

визуализировать

 

и

 

экспортиро

-

вать

 

эту

 

информацию

 (

рисунок

 9).

Векторизация

 

слоя

 

с

 

высотами

 

позво

-

ляет

 

вычислить

 

площадь

 

участков

 

древес

-

но

-

кустарниковой

 

растительности

  (

ДКР

), 

а

 

пересечение

 

со

 

слоем

 

охранной

 

зоны

 

формирует

 

значения

 

площадей

 

отдельно

 

для

 

каждого

 

пролета

 (

рисунок

 10).

Ранее

 

при

 

классификации

 

ДКР

 

анали

-

зировали

 

несколько

 

диапазонов

 

высот

но

 

практика

 

использования

 

данных

 

показала

что

 

удобнее

 

работать

 

с

 

общей

 

границей

 

ДКР

 

и

 

слоем

 

высот

 (

рисунок

 11). 

Дополнительно

 

можно

 

отобразить

 

про

-

филь

 

ДКР

 

по

 

любой

 

линии

например

по

 

Рис

. 3. 

Проекция

 

крайнего

 

провода

 

и

 

охранная

 

зона

разделенная

 

на

 

пролеты

Рис

. 4. 

Возможный

 

вариант

 

границы

 

охранной

 

зоны

 

на

 

повороте

 

ВЛ

Рис

. 5. 

Участки

 

дорог

 

различных

 

типов

строения

 

и

 

водоемы

 

в

 

границах

 

охранной

 

зоны

координаты

 

пересечений

 

с

 

ВЛ

Диагностика

 

и

 

мониторинг

  


background image

5

Рис

. 8. 

Информация

 

о

 

высоте

 

ДКР

 

в

 

указанной

 

точке

 

Рис

. 6. 

Точки

 

пересечений

 

ВЛ

 

с

 

железной

 

дорогой

 

и

 

другими

линиями

 

электропередачи

 (

таблица

 

пересечений

 

с

 

ВЛ

)

Рис

. 9. 

Вершины

 

деревьев

 

с

 

указанием

 

высот

 

выше

 10 

м

Рис

. 7. 

Рельеф

 

на

 

всем

 

протяжении

 

ВЛ

 

Рис

. 10. 

Площадь

 

ДКР

 

в

 

пролете

 

опор

 170-171 

составляет

 

0,059 

Га

площадь

 

пролета

 0,941 

Га

Рис

. 11. 

Классификация

 

ДКР

 

по

 5 

отдельным

 

диапазонам

 

высот


background image

6

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

границе

 

охранной

 

зоны

 

отдельного

 

пролета

 

(

рисунок

 12).

Каждый

 

векторный

 

слой

 

имеет

 

таблицу

 

атрибутов

 

и

 

позволяет

 

сгруппировать

 

и

 

экс

-

портировать

 

всю

 

необходимую

 

информацию

 

и

 

подготовить

 

для

 

загрузки

 

в

 

любую

 

корпо

-

ративную

 

систему

Можно

 

передать

 

уточ

-

ненные

 

координаты

 

опор

 

точки

 

пересечений

 

с

 

ВЛ

 

или

 

другие

 

полученные

 

при

 

анализе

 

атрибуты

 

и

 

получить

 

значение

 

площади

 

ДКР

 

попролетно

 

в

 

соответствии

 

с

 

заданными

 

тре

-

бованиями

 

классификации

 (

рисунок

 13).

В

 

случае

если

 

выполняется

 

повторный

 

облет

 

ВЛ

которая

 

уже

 

была

 

проанализиро

-

вана

можно

 

провести

 

экспресс

-

обработку

 

и

 

синхронизировать

 

отображение

 

участков

 

ВЛ

 

для

 

проведения

 

визуального

 

контроля

 

качества

 

выполнения

 

работ

 

по

 

расчистке

 

охран

 

ной

 

зоны

На

 

приведенном

 

примере

 

видно

 

порубочные

 

остатки

 (

рисунок

 14).

Визуализация

 

данных

  (

виртуальный

 

по

-

лет

с

 

использованием

 

программного

 

про

-

дукта

 (Agisoft Metashape 

и

 

т

.

д

.) 

позволяет

 

выполнить

 

фотограмметрическую

 

обработку

 

цифровых

 

снимков

 

по

 

плотному

 

облаку

 

точек

 

с

 

отображением

 

границ

 

ДКР

 

и

 

охранной

 

зоны

а

 

также

 

позволяет

 

составить

 

полноценную

 

информацию

 

о

 

состоянии

 

охранной

 

зоны

 

ВЛ

 

и

 

смоделировать

 

положение

 

провода

 

в

 

од

-

ном

 

пролете

 

ВЛ

 

и

 

обзор

 

с

 

разных

 

ракурсов

.

Продемонстрированный

 

способ

 

позволя

-

ет

 

повысить

 

эффективность

 

эксплуатации

 

электрических

 

сетей

 

за

 

счет

 

эффективного

 

анализа

 

данных

 

аэросъемки

 

при

 

решении

 

типовых

 

задач

К

 

примеру

в

 

филиале

 

по

 

ре

-

зультатам

 

обследования

 

ВЛ

 

были

 

построены

 

3D-

модели

 

и

 

сформированы

 

таблицы

 

с

 

ис

-

ходными

 

данными

Полученные

 

материалы

 

позволили

 

сделать

 

оценку

 

залесенности

 

ВЛ

 

и

 

оценить

 

техническое

 

состояние

 

ВЛ

Так

 

в

 2024 

году

 

в

 

филиале

используя

 

дан

-

ные

 

технологии

 

мониторинга

 

ВЛ

на

 

участ

-

ке

 

протяженностью

 12,6 

км

 

получено

 

более

 

1600 

снимков

в

 

результате

 

обработки

 

сним

-

ков

 

выявлено

 358 

деревьев

определена

 

площадь

подлежащая

 

расчистке

 

просек

ко

-

торая

 

составила

 4,5 

Га

.  

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Архитектура

 

рынка

 

беспилотной

 

авиа

-

ции

Аналитический

 

отчет

М

.: 

Ассоциация

 

«

Аэро

 

некст

» 

Москва

, 2024. 53 

с

.

Рис

. 12. 

Профиль

 

высот

 

на

 

границе

 

охранной

 

зоны

 

ВЛ

Рис

. 13. 

Таблица

 

атрибутов

 

слоя

 

ДКР

Рис

. 14. 

Ортофотоплан

 

до

 

расчистки

 

с

 

границами

 

и

 

высотами

 

ДКР

(

справа

), 

ортофотоплан

 

после

 

расчистки

 (

слева

)

Диагностика

 

и

 

мониторинг

  


Оригинал статьи: Опыт использования беспилотников в филиале ПАО «Россети Сибирь» — «Кузбассэнерго-РЭС»

Читать онлайн

В статье рассмотрены вопросы повышения эффективности эксплуатации электрических сетей путем применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Рассмотрен опыт применения геоинформационной системы (ГИС) при анализе состояния охранной зоны воздушной линии электропередачи (ВЛ) и приведен расчет площади залесенности на основе фотографий с БПЛА самолетного типа. Исходными данными для анализа является информация об опорах ВЛ, загруженная из корпоративной ГИС.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(90), май-июнь 2025

Онлайн-измерения и мониторинг частичных разрядов в кабелях высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена

Диагностика и мониторинг
Живодерников С.В. Ботов С.В. Мыльников И.Б. Овсянников А.Г. Скиба Д.А.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»