Полет нормальный
Проект по мониторингу ЛЭП с помощью беспилотников стартовал осенью прошлого года по поручению Правления РусГидро. В качестве пилотных выбрали два региона – Сахалин и Амурскую область. Остров – одна из самых сложных территорий с точки зрения логистики. Что же касается Приамурья, свою роль сыграли и частая аварийность, и сильные паводки.
Виды малой авиации
Одной из задач проекта было определиться с выбором типа беспилотного аппарата. На Сахалине решили использовать беспилотный самолет и мультикоптер, каждый при этом пролетел и «отснял» свой отдельный участок. В Амурской области был протестирован беспилотник вертолетного типа.
Сравнительный анализ показал: эффективнее всего поставленные задачи решает именно самолет – он проще в обслуживании, но главное – у него рекордная из всех остальных типов дальность полета. У вертолета обнаружились проблемы со стабилизацией на рабочих высотах (от 50 метров), от чего серьезно страдает качество съемки. У мультикоптера, в свою очередь, оказался недостаточным объем встроенной памяти. Хотя в перспективе такая техника может использоваться обходчиками для более точного обследования проблемных участков.
В пилотном проекте тестировали три вида аппаратов отечественного производства:
БПЛА самолетного типа ZALA и Geoscan.
БПЛА вертолетного типа «Тайбер».
Мультикоптер DJI Matrice.
Вид сверху дороже
Ключевой вопрос использования БПЛА – в стоимости. Осмотр обходчика стоит 300–400 рублей за один километр участка ЛЭП. При выполнении осмотра беспилотником (с учетом всех расходов на содержание группы, сбор и обработку данных, подготовку рекомендаций) затраты возрастают в 10 раз. С другой стороны, возможности обходчика ограничены. Он может пройти около 20 км в день, а все, что у него есть из инструментов, – лист осмотра, ручка для его заполнения и наметанный глаз. Технически беспилотный самолет может пролететь за день и 1000 км, при этом полезную информацию снимет примерно с 400–500 км ЛЭП. Кроме того, БПЛА может работать и ночью, с помощью лазерного сканирования создавая 3D-модели объектов. В холодное время года, когда есть перепады температур, установленные на беспилотниках тепловизоры также дадут возможность найти повреждения на сетях.
«Технология позволяет достаточно быстро получать точные геопривязанные данные о параметрах ВЛ, при этом, в отличие от обходчиков, беспилотник может пролететь где угодно, а объективность полученной информации в разы выше», – объясняет начальник управления инфраструктурных сервисов «РусГидро ИТ Сервиса» Сергей Федоров.
Результат аэрофотосъемки на Сахалине. Цветом промаркированы участки ЛЭП, где высота древесно-кустарниковой растительности превышает нормативы (красным – высота более 10 и желтым – 4–10 м) и требуется расчистка.
Результат съемки ЛЭП с помощью БПЛА – трехмерное изображение всего исследованного участка с выявленными недостатками: «провисами» и другими дефектами линий, отклонениями опор, захламлением охранной зоны, коррозией металлических соединений, опасным зарастанием участков и т.п. Вся эта информация обрабатывается и может служить неограниченное время для формирования и реализации плановых ремонтов и расчистки просек. 
«Если смотреть в перспективе одного года, мониторинг ЛЭП с помощью БПЛА действительно может показаться дорогим удовольствием. Но если рассчитывать на годы вперед, цифры получаются совершенно другими. В перспективе мы сможем оперативно вылетать к местам аварий, накапливать информацию по состоянию ВЛ, обрабатывать ее и интегрировать с существующими системами помощи принятия решений», – объясняет Сергей Федоров.
3D-моделирование на базе полученных данных позволяет выявить участки, где возможное падение деревьев угрожает целостности ВЛ.
Подводим итоги, ставим цели
На Сахалине проект уже дал первые результаты. Промежуточный итог – подробный отчет на 400 ГБ, в котором содержится детальный, состоящий из нескольких слоев фотоплан энергообъекта с привязкой к местности и с данными буквально по каждой из сотен опор, каждому пролету ЛЭП.
В Амурской области проект пока «в режиме ожидания»: по российскому авиационному кодексу аэрофотосъемка перед камеральной обработкой должна пройти проверку ФСБ и Минобороны. Но в итоге эти данные также будут проанализированы.
Отснятый материал изучается специалистами с помощью программного обеспечения. Сейчас на анализ участка в 200 км требуется порядка полутора месяцев. В перспективе к процессу может быть подключены технологии искусственного интеллекта, тогда обработка пойдет быстрее – такие решения также прорабатываются нашими специалистами.
В ближайших планах – создать на базе «РусГидро ИТ Сервиса» группу для мониторинга состояния ВЛ (для пилотных проектов привлекали подрядчиков). Она будет базироваться в одном из крупных региональных центров Дальнего Востока и состоять из четырех человек: двух операторов БПЛА, специалиста по обработке данных и руководителя, отвечающего за взаимодействие с подконтрольными организациями Группы и госслужбами.
До конца года группа должна выполнить летно-исследовательскую программу по заказам подконтрольных организаций, налетав около 1400 км, и доказать свою эффективность по сравнению с традиционным способом диагностики ВЛ. По результатам этой работы будет принято решение о дальнейших перспективах проекта.
«Сейчас мы набираем персонал, получаем все необходимые лицензии, прорабатываем вопрос с техникой: будет ли это аренда или покупка, и через несколько недель начнутся первые наши полеты», – говорит Сергей Федоров.
Использование беспилотных летательных аппаратов позволяет одновременно реализовывать несколько задач: проводить паспортизацию ВЛ, отслеживать состояние оборудования, контролировать качество работы подрядных организаций по расчистке просек. Следующим этапом применения технологии будет интеграция результатов в информационные системы, используемые Производственным блоком РусГидро. Отдельная задача ИТ-специалистов компании – проработать возможности анализа полученных данных при помощи технологий искусственного интеллекта. В настоящее время мы находимся в самом начале процесса формирования необходимых компетенций, но уже видим возможные перспективы использования БПЛА, которые позволят получить экономический эффект в электросетевых компаниях Группы.
В процессе реализации проекта пришлось оперативно решать задачи, связанные как со сложным рельефом местности и неблагоприятными погодными условиями, так и с получением большого количества разрешений от регуляторов. Но в результате мы обрели опыт, необходимый для дальнейшей самостоятельной работы с БПЛА. Сейчас ведется проработка различных вариантов применения технологии. Помимо контроля за состоянием ВЛ беспилотники можно использовать для наблюдений во время прохождения паводков. Также возможна интеграция систем аналитики результатов съемки с информационными системами Ситуационно-аналитического центра РусГидро, Центра управления сетями ДРСК и управления фондами и активами, что позволит оперативно оценивать состояние объектов и значительно ускорять процесс ликвидации нештатных ситуаций.