Анотація
В статті окреслено основні існуючі проблеми моніторингу об’єктів електросистеми, адже регулярний огляд приладів та пристроїв електричної енергосистеми дозволяє оцінити їх технічний стан та виявити наявність дефектів та попередити аварійні режими. Проведено аналіз перспективних рішень в процесі інспекції технічного стану об’єктів або аварійних ділянок електричних мереж з використанням безплотних літальних апаратів. Розглянуто класифікацію, переваги та недоліки безпілотних літальних апаратів, наведено перелік завдань, які вони здатні виконувати враховуючи власну конструкцію, технічні параметри. Окреслено основні частини структурної схеми керування безпілотного літального апарату та можливості розширення, удосконалення та усунення існуючих недоліків. Розглянуто існуючі технології автоматичного керування, виявлення та слідування електричної повітряної лінії та пристроїв безпілотником. Проведено аналіз базового принципу роботи датчиків вимірювання теплового поля та електромагнітного поля, як найбільш перспективних на сьогоднішній день у визначенні порушення правильної роботи пристроїв. По-перше, при несправності, об’єкти здатні випромінювати теплову енергію і часткові розряди, датчик якого здатний вимірювати її на відстані та перетворювати в температуру. По-друге, при тих самих пошкодженнях змінюється електромагнітне поле навколо об’єктів, вимір та аналіз значення цього параметра спеціальним датчиком дозволяє знаходити пошкоджені ділянки. Розглянуті питання забезпечення захисту каналу зв’язку наземної частини з безпілотником від зловмисників і інформаційного захисту обміну даних. Розглянуто можливості розвитку існуючих технологій з метою удосконалення процесу моніторингу загального технічного стану електричної мережі, пошуку пошкоджених електричних ділянок та пристрої, автоматизації процесу керування та зменшення собівартості пристрою.
Посилання
B. Xu, Y. Zhao, T. Wang, and Q. Chen, “Development of power transmission line detection technology based on unmanned aerial vehicle image vision,” SN Applied Sciences, vol. 5, no. 3, Feb. 2023, Art. no. 72, doi: https://doi.org/10.1007/s42452-023-05299-7.
“Teploviziina diahnostyka elektrychnykh merezh. [Thermal imaging diagnostics of electrical networks]” Elektroenerhetyka [Elektroenergetics]. https://forca.com.ua/info/teploviziinii/teploviziina-diagnostika-elektrichnih-merezh.html (accessed Jun. 16, 2023).
Ukraine, Ministry of Labor and Social Policy of Ukraine. (1998, Jan. 9). Order of the Ministry of Labor and Social Policy of Ukraine no. 4, Pro zatverdzhennia Pravyl bezpechnoi ekspluatatsii elektroustanovok spozhyvachiv (DNAOP 0.00-1.21-98) [On Approval of the Rules for the Safe Operation of Consumer Electrical Installations (DNAP 0.00-1.21-98)]. Accessed: Jun. 15, 2023. [Online]. Available: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0093-98#Text (in Ukraininan)
G. Zhou, J. Yuan, I.-L. Yen, and F. Bastani, “Robust real-time UAV based power line detection and tracking,” in 2016 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), Phoenix, AZ, USA, Sep. 25–28, 2016. p. 744–748, doi: https://doi.org/10.1109/icip.2016.7532456.
O. G. Grib, I. T. Karpaliuk, S. V. Shvets, and N. S. Zaharenko, “Improvement of the power supply system reliability by means of unmanned aerial vehicles,” Scientific Works of Vinnytsia National Technical University, no. 2, p. 1–6, 2020, doi: https://doi.org/10.31649/2307-5376-2020-2-11-16. (in Ukraininan)
L. Mejias, P. Campoy, S. Saripalli, and G. S. Sukhatme, “A visual servoing approach for tracking features in urban areas using an autonomous helicopter,” in 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2006. ICRA 2006., Orlando, FL, USA, May 15–19, 2006. p. 2503–2508, doi: https://doi.org/10.1109/robot.2006.1642078.
S. Montambault, J. Beaudry, K. Toussaint, and N. Pouliot, “On the application of VTOL UAVs to the inspection of power utility assets,” in 2010 1st International Conference on Applied Robotics for the Power Industry (CARPI 2010), Montreal, QC, Canada, Oct. 5–7, 2010. p. 1–7, doi: https://doi.org/10.1109/carpi.2010.5624443.
S. Jeong, M.-G. Kim, J.-H. Kim, and K.-Y. Oh, “Thermal monitoring of live-line power transmission lines with an infrared camera mounted on an unmanned aerial vehicle,” Structural Health Monitoring, 2023, doi: https://doi.org/10.1177/14759217231156359.
A. O. Zuiev and D. H. Karaman, “Electric power infrastructure objects monitoring system using UAV,” Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal, vol. 5, no. 51, p. 87–91, Oct. 2018, doi: https://doi.org/10.26906/sunz.2018.5.087. (in Ukraininan)
J. Katrasnik, F. Pernus, and B. Likar, “A survey of mobile robots for distribution power line inspection,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 1, p. 485–493, Jan. 2010, doi: https://doi.org/10.1109/tpwrd.2009.2035427.
V. N. Nguyen, R. Jenssen, and D. Roverso, “Automatic autonomous vision-based power line inspection: A review of current status and the potential role of deep learning,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 99, p. 107–120, Jul. 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2017.12.016.
S. Shuangchun et al., “Review of autonomous inspection technology for power lines using UAVs,” in 2021 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Mechatronics Technology (ICEEMT), Qingdao, China, Jul. 2–4, 2021. p. 481–484, doi: https://doi.org/10.1109/iceemt52412.2021.9601446.
“ARS-2.” A.Drones. https://adrones.com.ua/drones/ars-2/ (accessed Jun. 12, 2023).
“Mavic 2 - DJI.” DJI Official. https://www.dji.com/global/mavic-2 (accessed Jun. 12, 2023).
“Fixed-wing VTOL drone is the future.” Fly Dragon Drone Tech. http://www.dronefromchina.com/new/Fixed-wing-VTOL-Drone-Is-The-Future.html (accessed Jun. 12, 2023).
R. Bhola, N. H. Krishna, K. N. Ramesh, J. Senthilnath, and G. Anand, “Detection of the power lines in UAV remote sensed images using spectral-spatial methods,” Journal of Environmental Management, vol. 206, p. 1233–1242, Jan. 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.09.036.
W. Chen, Y. Li, and Z. Zhao, “InsulatorGAN: A transmission line insulator detection model using multi-granularity conditional generative adversarial nets for UAV inspection,” Remote Sensing, vol. 13, no. 19, Oct. 2021, Art. no. 3971, doi: https://doi.org/10.3390/rs13193971.
“Drone magnetometer sensor fluxgate magnetic sensor magnetometer minimum payload 600g UAV navigation geophysical survey.” AliExpress. http://www.aliexpress.com/item/1005004571035110.html?src=ibdm_d03p0558e02r02&sk=&aff_platform=&aff_trace_key=&af=&cv=&cn=&dp= (accessed Jun. 15, 2023).

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Микола Сергійович Ніконов, Сергій Юрійович Шевченко