Метод тепловизионного обследования ВЛ не является новинкой. Практически сразу после появления серийных образцов тепловизоров в 80-х – 90-х годах был проведен ряд работ по их применению в народном хозяйстве, в том числе и в энергетике. Мы попросили директора ООО «Неф» (ЗАО «Power Group») Дмитрия Гаврилова рассказать о том, как применение тепловизионной диагностики на энергообъектах позволяет в короткие сроки повысить надежность электроснабжения потребителей электроэнергии, предотвратить выход из строя дорогостоящего электрооборудования и эффективно контролировать состояние оборудования без его отключения.– Дмитрий Сергеевич, воздушные линии электропередачи охватывают значительную часть территории России и имеют огромную протяженность. Можно ли говорить о том, что практикуемое сегодня визуальное обследование может считаться достаточным для оценки состояния ВЛ?– Конечно, нет. Я со всей ответственностью могу заявить, что на сегодняшний день нет реальной альтернативы авиационному обследованию ВЛ, поскольку визуальное обследование не может дать полной картины для безусловной оценки состояния ВЛ и прилегающих к ним территорий. Именно поэтому наша компания на протяжении ряда лет проводит работы по внедрению новых технологий при проведении обследования ВЛ с применением перспективной авиационной тепловизионной и фотосъемочной аппаратуры. Это в первую очередь обследование ВЛ, просек и прилегающих территорий, затем картографирование объектов энергетики, экологический мониторинг и создание тематических карт и планов с использованием ГИС (геоинформационных систем). К сожалению, пока имеется целый ряд факторов, которые являются серьезным сдерживающим обстоятельством для внедрения разработанных нами аэрометодов.
| |
Цифровой фотоснимок опоры (Балтийская–7, Балтийская–8 оп 146) | Тепловое изображение опоры с разогретым КС провода (Балтийская–7, Балтийская–8 оп 146) |
Существуют «Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ» РД 153-34.0-20.363-99, в которых рекомендуемые ручные тепловизоры, как показывает практика, не приспособлены для выполнения авиационных работ – у этих приборов узкое поле обзора и невысокая частота кадров, поэтому при съемке получается низкая производительность. Кроме этого, тепловые изображения, полученные в процессе аэросъемки, не имеют географической привязки. В лучшем случае мы имеем координаты момента съемки, но и это не позволяет использовать всю мощь ГИС-технологий при обработке и анализе данных обследования. Еще один немаловажный фактор – высокая стоимость авиаработ, связанная с использованием вертолетов типа МИ-2. Стоимость летного часа в среднем составляет от 35 до 45 тыс. рублей.
Геометрические характеристики формируемого сканирующим тепловизором теплового изображения при обследовании ВЛ
– Но ведь из создавшейся ситуации есть выход?– Безусловно, безвыходных ситуаций не бывает. ЗАО «Роwer Group», обратившись к конверсионным разработкам российской оборонки, стала использовать аэросъемочное оборудование, которое обладает характеристиками, позволяющими увеличить эффективность обследования в несколько раз по сравнению с традиционными методами. Мы впервые в мире начали применять авиационный сканирующий тепловизор (ИК-сканер), обеспечивающий плановую аэросъемку в сверхшироком поле зрения без потери разрешающей способности. Данный тип тепловизоров, как правило, устанавливают на спутниках ДЗЗ (дистанционного зондирования Земли) или на самолетах-разведчиках (например, СУ-24МР). А мы для выполнения аэросъемочных работ с целью снижения общих затрат по выполнению авиаобследования стали использовать легкомоторный самолет Cessnа-182.
– Почему же вы не обратились к российским аналогам?– Потому что на сегодняшний день их не существует. Соотношение грузоподъемности, расхода топлива, простоты пилотирования именно этой модели просто уникальны. Что же касается вертолета, то он, как правило, используется для решения транспортных задач в районах, не имеющих подходящих условий для посадки, и в этом случае приходится мириться с его неэкономичностью.
– Сегодня некоторые компании берут на вооружение самолеты-беспилотники. Считается, что они дешевле и проще в эксплуатации. – Я бы так сказал: самолеты-беспилотники немногим дешевле легкомоторных самолетов и не так просты в управлении, как может показаться на первый взгляд. Есть такое расхожее мнение: раз человеческий фактор исключен из процесса управления, то и проблемы, связанные с тем, что в кабине самолета может оказаться невнимательный, некомпетентный человек, тоже отсутствуют. Но во-первых, у самолетов-беспилотников заданная, жесткая программа. Самолет-робот работает только по ней, он не может выполнить незапрограммированные действия, на которые способен опытный летчик во внештатной ситуации. Кстати, известен случай, когда компания, потратившая средства на приобретение двух самолетов-беспилотников, в течение небольшого промежутка времени осталась без обоих. Самолеты улетели на задание и не вернулись. Во-вторых, ресурс эксплуатации этих моделей небольшой, они могут находиться в воздухе гораздо меньше времени, чем, к примеру, самолеты Cessna-182. Я как специалист могу с уверенностью сказать, что беспилотники действительно необходимы только в условиях военных действий. В мирное время для регулярной работы, тонких исследований и получения точных результатов есть гораздо более удобные в эксплуатации, проверенные практикой аппараты.
– Расскажите, пожалуйста, подробнее о возможностях нового оборудования.– Технология плановой тепловизионной аэросъемки ИК-сканером в отличие от панорамной, используемой при съемке ручным тепловизором, повышает производительность обследования в 5-6 раз (до 500 км/сут.). Особенно я хочу обратить внимание на то, что широкое применение тепловизионного обследования ВЛ позволяет сместить акцент от аварийно-спасательных мероприятий в сторону планово-предупредительных.
Кроме этого, встроенная в ИК-сканер спутниково-инерциальная система позволяет устранить геометрические искажения теплового изображения, связанные с движением авианосителя, обеспечивает координатную привязку полученных тепловых изображений и формирует файлы, пригодные для экспорта в ГИС. Рядом с ИК-сканером устанавливается цифровая фотокамера, которая позволяет обеспечить фотосъемку ВЛ синхронно с тепловой. На основе данных аэросъемки мы можем обеспечить обновление картографического материала и технической документации с использованием ГИС-технологий. Сегодня широко распространены универсальные системы ГИС типа MapInfo, ArcGis, но они требуют доработки под конкретные, связанные с эксплуатацией энергообъектов задачи, поэтому компания ИндорСофт разработала информационный комплекс эксплуатации электрических сетей IndorPower. Он предназначен для оперативного ведения технической и эксплуатационной информации по электрическим сетям и дает возможность избавить инженеров от рутины для решения более важных творческих задач.
Функции IndorPower• Ведение паспортной информации по подстанциям и оборудованию
• Ведение паспортной информации по линиям электропередачи
• Ведение информации по абонентам
• Ведение эксплуатационной информации
• Ведение оперативных схем диспетчера
• Ведение журнала коммутаций
• Инвентаризация и землепользование
• Автоматизация контроля и учета электроэнергии
• Электрические расчеты
• Пространственные расчеты
• Построение запросов и отчеты
• Интеграция систем телеметрии и SCADA
Состав системыIndorGIS: Универсальная геоинформационная система
IndorInfo/Power: База данных по электрическим сетям
IndorElectra: Система расчета электрических режимов
IndorTelemetry: Система сбора телеметрических данных
IndorTechConnect: Система технологического присоединения
Параметры аэросъемки и ключевые характеристики тепловизоров, влияющие на производительность обследованияРучной тепловизор | Сканирующий тепловизор |
Высота съемки H=30-50 м | Высота съемки H=100-120 м |
Скорость авианосителя V=60-100 км/ч | Скорость авианосителя V=220-250 км/ч |
Полоса обзора 30 м | Полоса обзора 140-200 м |
Минимальный элемент пространственного разрешения | Минимальный элемент пространственного разрешения |
В тепловом диапазоне 5 см | В тепловом диапазоне 7 см |
В видимом диапазоне нет | В видимом диапазоне 1,5 см |