Осмотр линий электропередачи и их диагностика с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) еще лет пять тому назад воспринимались как фантастика. Теперь такие системы уже действуют в Центральном и Приволжском федеральных округах. Мало того, российские специалисты сделали следующий шаг к безлюдным технологиям, доверив обследование объектов искусственному интеллекту. О том, как сказку удалось сделать былью, в эксклюзивном интервью нашему журналу рассказал первый заместитель генерального директора — главный инженер «Россети Центр» Александр Пилюгин.
Родился в 1968 г. в Курске. В 1992 г. окончил Курский политехнический институт (ныне — Юго-Западный государственный университет) по специальности «Электроснабжение», в 2006 г. — тот же вуз по специальности «Менеджмент организации».
После окончания вуза в 1992 г. пришел на работу в «Курскэнерго», где проделал карьерный путь от простого инженера-релейщика до генерального директора компании.
С момента вхождения распределительных ком-паний в МРСК работает в ПАО «МРСК Центра», где в 2014 г. был назначен первым заместителем генерального директора — главным инженером.
— Когда в вашей компании были начаты работы по внедрению БПЛА?
— Идея использовать БПЛА для диагностики возникла у нас в 2016 г., когда мы познакомились с успешным зарубежным опытом в этом направлении. Научные исследования и опытные разработки были начаты в 2017 г., а уже в 2018 г. мы провели широкомасштабные учения по применению БПЛА для осмотра ЛЭП в Тверской области. В течение 92 дней 17 беспилотников проверили в общей сложности 3150 км линий. Было проверено, как прошла реконструкция воздушных линий на 6–10 кВ, а также как осуществлено строительство воздушных линий 35 кВ. Важно, что БПЛА позволили оперативно выяснить ситуацию с просеками, по которым в лесных массивах проходят ЛЭП. Мы сразу увидели, произвели ли полагающееся расширение просеки леса, не заросли ли трассы. При традиционном способе проверки путем обхода получить сразу такой большой объем информации о просеках не представляется возможным.
— Насколько широко БПЛА применяются у вас по состоянию на конец 2019 г.?
— Парк БПЛА для проверки воздушных линий по всем 20 регионам, в которых присутствует наша компания, составляет 68 штук. С середины 2019 г. беспилотники контролируют отдельные ЛЭП нашей компании на регулярной основе. Но пока это еще эксперимент, широкое применение начнется тогда, когда наберем достаточно данных и появятся подходящие по параметрам БПЛА.
— Как была решена проблема лицензирования полетов ваших аппаратов?
— Проводя исследования, мы пришли к выводу, что наилучший вариант организации движения — когда беспилотник-дрон регулярно летает по одной и той же фиксированной трассе в полностью автоматическом режиме. Такой режим не только дал возможность отказаться от использования человека-оператора, но и позволил избежать необходимости получать разрешение на каждый отдельный полет.
— Вы применяете отечественные или импортные беспилотники?
— Первые испытания проводили на БПЛА швейцарского производства. Их отличительная особенность — можно менять угол наклона винтов относительно земли. Благодаря этому такие беспилотники способны вертикально взлетать, а потом двигаться вперед в строго горизонтальной плоскости. Для наших задач такая возможность является большим преимуществом. Те отечественные аппараты, которые мы испытывали, не настолько маневренны. Мы плотно работаем с отечественной промышленностью, в том числе и с «оборонкой», чтобы она создала БПЛА, соответствующие нашим требованиям. Надеемся решить эту проблему в течение нынешнего года.
— Какие датчики устанавливаются на БПЛА? Насколько сложна в реализации такая операция по доработке беспилотника?
— Монтируются несколько видеокамер, работающих в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. Выбор таких камер на рынке огромен, можно не в ущерб качеству работы оптимизировать решение с точки зрения стоимости и массы. Технология установки оборудования хорошо отработана на примере измерительных БПЛА, уже давно применяемых в других отраслях.
— Видео с камер записывается или передается в диспетчерскую в реальном масштабе времени?
— Делается запись, хранящаяся в памяти установленного на БПЛА оборудования. По трассе полета установлены роботизированные зарядные станции, куда беспилотник приземляется для подзарядки аккумулятора. Одновременно он «сбрасывает» сохраненную информацию.
— Как далее организована работа с полученным видео?
— Запись анализируется обучаемой нейронной сетью, которая автоматически выявляет неисправности. Также видео показывают эксперту, который обнаруживает те дефекты, поиску которых нейронная сеть пока не обучена. Если же эксперт выявил дефект, который должна определить нейронная сеть, но так и не смогла обнаружить, информация об этом дефекте и формулах для его определения вводится в компьютер. Так осуществляется обучение нейронной сети. Мы планируем, что в перспективе наша система будет автоматически определять 38 видов дефектов на ЛЭП. Сейчас уже можно говорить об уверенном распознавании нейронной сетью 17 видов дефектов. В перспективе за счет автоматизации осмотра и обнаружения дефектов один БПЛА сможет заменить 14 сотрудников.
— В том случае, если искусственный интеллект допустил ошибку и пропустил неисправность, кто понесет ответственность?
— Главный инженер электросетевого филиала. Точно так же, как в случае, когда ошибку допустил человек, осуществлявший обход линии. Но по факту искусственный интеллект ошибается реже, чем сотрудники, потому что устраняется влияние человеческого фактора.
— Программное и аппаратное обеспечение компания «Россети Центр» разработала самостоятельно?
— Для работы над проектом мы сотрудничаем с другими компаниями: совместно с ними мы и разработали программное, а также аппаратное обеспечение.
— Автоматизация процессов влечет за собой социальные проблемы. Представим себе маленький поселок, где единственная хорошо оплачиваемая работа — обслуживание проходящей неподалеку ЛЭП…
— Вы знаете, «Россети Центр» испытывает наибольшие проблемы с поиском сотрудников как раз в тех регионах, где экономическая ситуация очень сложная. Дело в том, что люди, обладающие хотя бы минимальными навыками в области электроэнергетики, как правило, стремятся уехать из депрессивных регионов в Москву и другие крупные города, поскольку не чувствуют перспектив. Кроме этого, мы можем полностью автоматизировать диагностику, но для ремонта сетей по-прежнему нужны люди, и ничем их пока не заменить.
— Три года тому назад на одной из выставок демонстрировался робот, который осуществляет диагностику, передвигаясь непосредственно по проводам ЛЭП. Считаете ли вы его конкурентом БПЛА?
— Нет, у такого робота другая сфера применения — линии на напряжение выше 110 кВ. Это — хозяйство «Федеральной сетевой компании» (тоже принадлежит ПАО «Россети»). Хотя о практическом внедрении данной инновации до сих пор никакой информации нет. Мое личное мнение — для обслуживания любых типов ЛЭП у беспилотников перспектив значительно больше.
При осмотре ЛЭП выявляются: нарушения на трассе, дефекты опор и фундаментов, неисправности на проводах и грозозащитных тросах, состояние контактных соединений, нарушения в арматуре и изоляции, повреждения заземляющих устройств. В настоящее время осмотр ЛЭП осуществляется в основном вручную. Это может быть визуальный осмотр с применением оптических приборов, либо верховой осмотр с подъемом непосредственно на опору линии. За день один сотрудник способен осмотреть с земли до 5 км ЛЭП, либо 5 раз залезть на опоры для верхового осмотра. В структуре «Россети Центр» контролем состояния ЛЭП по состоянию на 2019 г. занималось 1428 сотрудников, из них 856 человек — воздушных ЛЭП на напряжение 35 кВ и выше. По нормам, периодический осмотр ЛЭП с земли делается один раз в год. Верховой осмотр, при котором сотрудники совершают верхолазные работы на линиях, выборочно проверяя провода, тросы и зажимы, осуществляется, в зависимости от категории ЛЭП, один раз в 6–12 лет.
— Можно ли считать вашу систему контроля состояния ЛЭП одним из элементов цифровой энергетики?
— Безусловно, да! Цифровизация подразумевает, в частности, установку датчиков на оборудование, сбор и обработку данных с этих датчиков. Что такое БПЛА, перемещающийся по заданному маршруту вдоль воздушной линии, с точки зрения цифровой энергетики? Это тот же датчик, который «встроен» в линию и автоматически передает данные о ее состоянии.
— А что в итоге даст внедрение БПЛА для потребителей электроэнергии? Снижение тарифов? Повышение надежности энергоснабжения?
— Компания «Россети Центр» уже сейчас обеспечивает надежность энергоснабжения выше требований действующих стандартов. При этом дальнейшее увеличение надежности упирается в то, что ремонтные работы физически не могут производиться быстрее, например, нужно время для застывания герметизирующего компаунда в муфте. Мы можем обеспечить за большие деньги 100 % надежность, но нужно ли это большинству потребителей? Снижение стоимости электроэнергии при сохранении заданного уровня надежности — вот что может дать потребителям применение беспилотников при обслуживании ЛЭП.
«Россети Центр» (ПАО «МРСК Центра») — крупнейшая межрегиональная сетевая распределительная компания в нашей стране. Была создана в 2004 г. в процессе реформирования российской электроэнергетики. Свою деятельность «Россети Центр» напрямую ведет на территории 11 субъектов Федерации. По состоянию на конец 2018 г. компания управляет 2370 трансформаторными подстанциями 35 кВ, 100 102 трансформаторными подстанциями 6–10/0,4 кВ и распределительными подстанциями, линиями электропередачи общей протяженностью 392 904 км. По данным на начало 2020 г., в компании работают 53 000 сотрудников.
С 2017 г. ПАО «МРСК Центра» является также единоличным исполнительным органом ПАО «МРСК Центра и Приволжья». Таким образом, «Россети Центр» в общей сложности контролируют распределительные сети на территории 20 субъектов Федерации.
Контрольный пакет акций ПАО «МРСК Центра» принадлежит ПАО «Россети».
