Hiệu quả quản lý lưới truyền tải từ ứng dụng UAV và công nghệ Lidar

Đó là nhận xét của ông Huỳnh Quang Thịnh – Trưởng Phòng Kỹ thuật Công ty Truyền tải điện 3 (PTC3) – khi nói về kết quả ứng dụng thiết bị bay không người lái (UAV) vào công tác quản lý vận hành (QLVH) lưới điện truyền tải trên địa bàn 09 tỉnh Nam Miền Trung, Tây Nguyên và Cao Nguyên, với khối lượng đường dây truyền tải là 6.007 km; 27 trạm biến áp 500kV và 220kV, với hầu hết địa hình núi cao, phức tạp, đèo núi quanh co, khí hậu khắc nghiệt.

Đây là kết quả của việc PTC3 đã xác định triển khai và đầu tư đúng hướng việc ứng dụng khoa học công nghệ vừa là tiền đề của quá trình chuyển đổi số vừa là nhiệm vụ trọng tâm và xuyên suốt thời gian qua, trong nỗ lực thực hiện đề án chuyển đối số giai đoạn 2021 - 2025 của hội đồng thành viên Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) với nhiệm vụ hướng tới các mặt hoạt động của tổng công ty được số hóa, ứng dụng công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, năng lực quản trị , năng suất lao động, đóng góp vào nhiệm vụ đảm bảo vận hành an toàn, liên tục lưới điện truyền tải điện Quốc gia.

Công nhân sử dụng UAV kiểm tra thiết bị đường dây

Theo ông Huỳnh Quang Thịnh, trong thời gian qua, việc sử dụng UAV vào công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải, đặc biệt là quản lý vận hành đường dây mang lại hiệu quả rất cao. Các thiết bị UAV được trang bị camera có thể quay, chụp ảnh để đánh giá, kiểm tra tình trạng thiết bị lưới điện khi đường dây đang mang điện hoặc người công nhân không cần trực tiếp phải trèo lên cột, ra dây (cắt điện) để kiểm tra giúp giảm công sức, nguy cơ rủi ro đối với người công nhân.

Hỗ trợ việc kiểm tra, rà soát, đường dây, đặc biệt trong công tác phòng cháy hành lang, hạn chế sự cố, phòng chống thiên tai, soi phát nhiệt, từ đó nâng cao năng lực quản lý vận hành, nâng cao năng suất lao động giảm thiểu các nguy cơ rủi ro trong khi di chuyển đến những vị trí núi cao, vực sâu, bị chia cắt do lũ lụt cho người lao động trực tiếp, từ đó góp phần cho lưới truyền tải điện vận hành an toàn, liên tục.

Trong công tác kiểm tra sự cố, thiết bị UAV tiếp cận nhanh các vị trí được nhận định trong khu vực sự cố, ghi lại hình ảnh chi tiết các thiết bị trên đường dây với hình ảnh rõ ràng, rút ngắn thời gian và công sức của người công nhân trong việc truy tìm điểm sự cố và có phương án xử lý nhanh nhất có thể, tăng năng suất lao động.

Tuy nhiên việc ứng dụng UAV bay thủ công vẫn còn một số hạn chế: chất lượng hình ảnh và thời gian bay phụ thuộc vào kỹ năng của từng nhóm bay. Xác suất thiết bị hư hỏng thiết bị do người điều khiển mắc sai sót, chất lượng hình ảnh, góc chụp các lần kiểm tra khác nhau. Ngoài ra do số lượng hình ảnh thu về trong quá trình bay tương đối nhiều dễ gây nhầm lẫn cho người kiểm tra trong quá trình kiểm tra lại hình ảnh.

Để khắc phục các hạn chế trên, từ tháng 2/2023, PTC3 đã thực hiện dùng thiết bị UAV Matrice 300 RTK kèm Camera Lidar bay quét toàn bộ lưới điện truyền tải 220kV, 500kV do Công ty quản lý vận hành. Sau khi thực hiện bay quét, sử dụng phần mềm chuyên dụng xử lý dữ liệu LiDAR trên máy tính có cấu hình cao có cài phần mềm chuyên dụng để xây dựng lên mô hình 3D lưới điện truyền tải, từ các mô hình 3D này thiết lập đường bay tự dộng cho các UAV (các UAV có hệ thống RTK kết nối với tín hiệu RTK của hệ thống trạm CORS quốc gia) để phục vụ công tác bay tự động kiểm tra định kỳ lưới điện truyền tải...

Phương pháp bay UAV theo đường bay tự động được thiết lập sẵn, kết hợp AI xử lý hình ảnh trong quá trình kiểm tra đã khắc phục được các hạn chế, mang lại một số ưu điểm: giúp người điều khiển UAV không đòi hỏi kỹ năng bay tốt, chỉ cần nắm vững các thao tác và xử lý tình huống khi bay tự động; Giảm nguy cơ hư hỏng thiết bị trong quá trình điều khiển thủ công; Chất lượng hình ảnh thu nhận rất tốt, đảm bảo các góc chụp qua nâng cao hiệu quả công tác kiểm tra đánh giá tình trạng thiết bị, phụ kiện; Thời gian bay tối ưu hơn so với bay thủ công… Ngoài ra ứng dụng AI hỗ trợ nhân viên vận hành trong công tác tự động phân tích, đánh giá tình trạng thiết bị, tránh tình trạng nhầm lẫn, sai sót do con người.

"Dữ liệu bay quét Lidar đã hỗ trợ kiểm tra, phân tích tình trạng đường dây truyền tải, tính toán tình trạng lưới điện truyền tải: các khoảng cách pha - đất, pha - cột, khoảng cách cây trong và ngoài hành lang, đo diện tích, đo chiều cao, đo chiều dài, đo chiều cao cột, đo độ võng dây, đo pha giữa các dây. Từ đó kịp thời phát hiện các yếu tố nguy cơ gây sự cố ảnh hưởng đến quá trình vận hành đường dây" - Trưởng Phòng Kỹ thuật PTC3 cho biết thêm.

Hình ảnh vẽ đường bay tự động trên mô hình 3D đã được xây dựng trên phần mềm DJI TERRA

Có thể thấy việc đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ vào công tác quản lý vận hành lưới điện đã mang lại hiệu quả hơn trong công tác quản lý vận hành so với cách làm truyền thống, góp phần quan trọng trong việc đảm bảo truyền tải điện an toàn, liên tục, ổn định phục vụ kinh tế, chính trị - xã hội, an ninh quốc phòng và thị trường điện Việt Nam.

Được biết, vào tháng 10/2024, tại hội nghị thường niên Ủy ban Hợp tác về Vận hành và Bảo trì hệ thống điện lần thứ 24 (Joint Maintenance Co-operation Committee – JMCC) của các tổ chức truyền tải điện của các nước Đông Nam Á (gồm: Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia) được EVNNPT tổ chức tại tỉnh Khánh Hòa, PTC3 đã trình diễn bay UAV tự động, kết hợp AI xử lý hình ảnh để giám sát vận hành đường dây 500kV Vân Phong - Thuận Nam, nhằm chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm, bài học về vận hành, bảo dưỡng thiết bị lưới điện, hướng đến mục tiêu vận hành an toàn, tin cậy và hiệu quả lưới điện, đã được các đại biểu đánh giá cao về tính hiệu quả mà giải pháp mang lại.

Nhiều ý kiến cho rằng, việc đẩy mạnh ứng dụng thiết bị bay không người lái và ứng dụng công nghệ lidar trong công tác quản lý vận hành đường dây truyền tải sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy cấp điện, đảm bảo an toàn cho người lao động; góp phần hiện thực hoá mục tiêu chuyển đổi số cũng như lưới điện thông minh của ngành Công Thương.