Для уменьшения объема ручного труда и повышения качества обследования изоляторов и контактных соединений, а также надежности определения дефектов опор линий электропередач в наше время используют системы дистанционного обследования объектов электроэнергетики и электроснабжения.
В статье рассматриваются возможности дистанционного мониторинга систем электроэнергетики. Производится сравнительный анализ затрат на обследование объектов электроэнергетики с помощью наземных методов и беспилотных авиационных систем. Представлены перспективы и преимущества комплексирование радиотехнических и телевизионных систем дистанционного мониторинга объектов электроэнергетики и электроснабжения.
Ключевые слова:дистанционный мониторинг, беспилотные авиационные системы, комплекс радиотехнических и телевизионных систем, объекты электроэнергетики и электроснабжения.
В настоящее время одной из главных проблем человечества является обеспечение устойчивого развития и сохранения биосферы Земли. Решением данной задачи было начато в 1992 году с подписанием Россией и еще 178 государствами программные документы, определяющие согласованную политику мирового сообщества, обеспечивающую сохранность экологии. Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию, обеспечивающему сбалансированное решение социально-экономических задач, благоприятное состояние окружающей среды и сохранение природно-ресурсного потенциала. Важное место в реализации данной концепции научно-технические вопросы, связанные с методами и средствами, позволяющими осуществлять комплексирование радиотехнических и телевизионных систем дистанционного мониторинга объектов электроэнергетики и электроснабжения.
На сегодняшний день мониторинг объектов электроэнергетики и электроснабжения с помощью беспилотных авиационных систем (далее — БАС) позволяет решить следующий ряд практических задач:
– воздушная и наземная диагностика объектов электроэнергетики (состояние электроизоляторов воздушных линий электропередач);
– аварийно-восстановительные работы ЛЭП (обследование ЛЭП с использованием тепловизоров и фотовспышек);
– обследование объектов железнодорожного транспорта (контроль работоспособности колесных тележек железнодорожных вагонов);
– топографо-геодезические работы (создание цифровых топографических и кадастровых планов, моделей местности, сопровождение работ по строительству и реконструкции).
Неоспоримое преимущество мониторинга при помощи БАС является его безопасность, т. к. обзор и диагностика объектов электроэнергетики и электроснабжения происходит на малых высотах и без пилота на борту, возможность съемки в неблагоприятных погодных условиях и осуществление съемки с разных ракурсов.
Произведя расчет затрат на мониторинг объектов электроэнергетики и электроснабжения, представленные в таблице 1, можно сделать следующие выводы:
– время на мониторинг сократилось на 58 дней;
– объем обследованных объектов увеличился в 11 раз;
– общая стоимость мониторинга 1000 км объекта уменьшилась в 6 раз.
Таблица 1
Затраты на мониторинг объектов электроэнергетики иэлектроснабжения
|
Наименование параметров |
Наземные методы |
Беспилотные авиационные системы |
|
Количество человек в бригаде |
3 |
2 |
|
Заработная плата, руб. |
||
|
- сотрудника в месяц |
32 000 |
48 000 |
|
- бригады в день |
4800 |
4800 |
|
Количество рабочих часов в день |
8 |
5 |
|
Скорость обследования: |
||
|
- км/ч |
2 |
24 |
|
- км/день |
16 |
191 |
|
Заработная плата сотрудника на мониторинг 1 км объекта, руб. |
245 |
20 |
|
Стоимость БАС, руб. * |
1 500 000 |
|
|
Стоимость эксплуатации БАС при мониторинге 1 км объекта, руб |
21 |
|
|
Общая стоимость мониторинга 1 км объекта, руб. |
245 |
41 |
|
Время обследования 1000 км объекта, дней |
63 |
5 |
|
Стоимость мониторинга 1000 км объекта, руб. |
245 000 |
41 000 |
Однако, в настоящее время для дистанционного обследования применяются кадровые и однолучевые системы телевидения, обладающие рядом функциональных ограничений [1–3]. Во-первых, при кадровой съемке движущихся объектов происходит «смазывание» получаемого изображения и полная потеря его измерительных характеристик. Во-вторых, кадровые системы имеют ограниченное поле зрения, что при съемке протяженных объектов, например, ЛЭП приводит к снижению пространственного разрешения и потери точности диагностики. Так же, существенным недостатком многих средств мониторинга является их зависимость от метеоусловий, времени года и суток. Возможность получения требуемой информации в любой промежуток времени способны обеспечить лишь комплекс радиотехнических и телевизионных систем.
Реализованный в системах дистанционного зондирования Земли принцип многозольной сканерной съемки свободен от недостатков, присущим кадровым системам. Кроме того, в последние годы в нашей стране и за рубежом освоен выпуск многорядных линеек теплочувствительных элементов, применяемых в военной технике в системах наблюдения и позволяющих получать изображения с высоким температурным и пространственным разрешением. Это создает предпосылки создания более совершенных диагностических систем.
В ряду публикаций [4–5] излагаются принципы функционирования телевизионных диагностируемых систем, используемых на железнодорожном транспорте для контроля работоспособности колесных тележек, оперативного измерения массы груза и степени износа контактного провода электропитания. В то же время исследования по проектированию систем аналогичного назначения, выполняющих съемку линейками теплочувствительных приемников позволяющих реализовать функционально полное обследование наблюдаемых объектов с лучшими точностными параметрами, в литературе не освещены.
Актуальность проблемы определяется необходимостью разработки новых организационно-технических решений, позволяющих обеспечить проведение дистанционного контроля объектов электроэнергии и электроснабжения с использованием средств малой авиации и принятие на этой основе управляющих решений по поддержанию заданного стандартом уровня безопасности.
Литература:
- Мармалюк А. А., Никитин О. Р., Поздняков А. Д. Оценка нелинейных искажений сигналов //Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. Сб. науч. тр. — вып. 8 / Под ред. В. В. Ромашова. М./Радиотехника, 2007.
- Никитин О. Р., Архипов Е. А. Система распознавания пожароопасных участков. // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. Сб. науч.тр. — вып. 9 / Под ред. В. В. Ромашова. М./Радиотехника, 2007.
- Никитин О. Р., Мармалюк А. А. Особенности собственного СВЧ излучения торфяных образований. // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. Сб. науч. тр. — вып. 10 / Под ред. В. В. Ромашова. М./Радиотехника, 2007.
- Никитин О. Р., Мармалюк А. А. Моделирование природных слоистых сред для создания систем экологического мониторинга. // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. Сб. науч. тр. — вып. 11 / Под ред. В. В. Ромашова. М./Радиотехника, 2007.
- Архипов Е. А., Мармалюк А. А. Характеристики радиометрических систем обнаружения пожаров. Перспективные технологии в средах передачи информации. // Материалы VIII международной научно-технической конференции / Владим. Гос. У-т. Владимир, 2009, С. 178–180.
