Mở rộng ứng dụng bay UAV vào quản lý vận hành lưới truyền tải

Thực hiện chỉ đạo của Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) về xây dựng hệ thống quản lý đường dây truyền tải điện trong đó ứng dụng trí tuệ nhân tạo; triển khai ứng dụng toàn diện UAV trong quản lý và vận hành đường dây. Trước đó, vào tháng 11/2022 Công ty Truyền tải điện 1 đã chọn Đội Truyền tải điện Phù Yên thuộc Truyền tải điện Tây Bắc 2 là đơn vị thí điểm triển khai ứng dụng toàn diện thiết bị bay không người lái (UAV) vào công tác quản lý vận hành đường dây. Tiếp theo tháng 4/2023, UAV tiếp tục được áp dụng tại Đội Truyền tải TP Việt Trì thuộc Truyền tải điện Tây Bắc và Đội Truyền tải điện Hà Nội 3 thuộc Truyền tải điện Hà Nội.

Công nhân kỹ thuật của 11 đơn vị Truyền tải thuộc PTC1 tham gia đào tạo lý thuyết về bay UAV quét Lidar xây dựng mô hình 3D

Ông Đỗ Công Tố - Trưởng phòng Công nghệ thông tin, PTC1 cho biết: Từ năm 2010, PTC1 đã triển khai phần mềm quản lý vận hành đường dây và năm 2014 bay UAV trong kiểm tra, quản lý vận hành đường dây được chúng tôi thử nghiệm. Tuy nhiên thời điểm này công nghệ chưa phát triển, bay UAV lúc đó mới chỉ đáp ứng được kiểm tra hành lang an toàn lưới điện, chưa kiểm tra được các khiếm khuyết, nguy cơ sự cố trên đường dây.

Đến năm 2019 với sự phát triển của công nghệ, PTC1 tiếp tục thử nghiệm công nghệ bay UAV kết hợp quét Lidar tại Truyền tải điện Hòa Bình. Kết quả đã mang lại nhiều lợi ích cho đơn vị trong việc tăng năng suất lao động, kịp thời phát hiện sớm các nguy cơ mất an toàn hành lanh lưới điện, giảm nguy cơ mất an toàn cho người lao động khi phải đi kiểm tra tại một số vị trí cực kỳ khó khăn do địa hình đồi núi, vực sâu…

Ứng dụng UAV để soi phát nhiệt khóa néo dây dẫn tại TTĐ Hòa Bình

Ông Nguyễn Văn Giang – Giám đốc Truyền tải điện Hòa Bình chia sẻ: Công nghệ bay UAV kết hợp Lidar vừa có hình ảnh (ở cả dạng 2D và 3D) vừa kèm cả những con số (Dài, rộng, cao, thể tích, khoảng cách tương đối giữa các đối tượng) đồng thời đưa ra những cảnh báo nguy cơ sự cố do: Cây cao trong ngoài hành lang, pha - đất, pha - vách, văng lắc, độ võng không đạt, nguy cơ sạt lở, phát nhiệt, phóng điện cách điện, vầng quang,…).

"Dựa vào dữ liệu Lidar quét tuyến đường dây, phần mềm phân tích sẽ thực hiện được công tác kiểm tra đo đạc số liệu và đưa ra các cảnh báo: Đo được chiều cao pha đất tại các điểm bất kỳ; phát hiện cây trong và ngoài hành lang vi phạm hành lang lưới điện; Cảnh báo các vùng nguy hiểm, khoảng cách pha-vách không đảm bảo; phần mềm phân tích có khả năng dự báo cây phát triển vi phạm hành lang lưới điện; mô phỏng việc kiểm tra võng dây dẫn ở các điều kiện tải khác nhau; mô phỏng kiểm tra dây văng lắc"- ông Nguyễn Văn Giang cho biết.

Cán bộ kỹ thuật hướng dẫn học viên sử dụng bay UAV tại TBA 500kV Thường Tín

Tuy nhiên để có thể kiểm tra giám sát được hành lang an toàn lưới điện đi cùng với phát hiện sớm các nguy cơ khiếm khuyết trên lưới điện như: Chuỗi sứ, cột, đấu nối…phải đến năm 2021, dựa trên kết quả nghiên cứu của Tổng công ty Truyền tải điện quốc gia, phầm mềm quản lý đường dây tiếp tục được phát triển. Ứng dụng bay UAV kết hợp với Lidar đi kèm xây dựng mô hình 3D giúp cho công tác phân tích dữ liệu ảnh do công nghệ bay tự động truyền về để phân tích các nguy cơ và khiếm khuyết của thiết bị và đường dây.

Cũng theo ông Nguyễn Công Tố: "Công nghệ trên đáp ứng đủ cả 2 yếu tố đó là kiểm tra hành lang an toàn lưới điện và phát hiện sớm các khiếm khuyết của thiết bị, đường dây".

Công nghệ bay UAV quét Lidar, xây dựng mô hình 3D đã giải quyết được những khó khăn mà trước đây PTC1 gặp phải đặc biệt là trong giám sát hành lang an toàn lưới điện. Do nhiều vị trí của PTC1 tại khu vực Tây Bắc và miền núi gặp rất khó khăn nếu phải sử dụng công nhân đi kiểm tra thì những vị trí này sẽ rất khó để tiếp cận hoặc bằng mắt thường khó mà phát hiện được các nguy cơ khiếm khuyết (ví dụ vị trí trên khu vực Bảo Lâm, Bảo Lạc – Cao Bằng; tuyến đường dây truyền tải từ Nhà máy Thủy điện Nho Quế (Hà Giang)…, nhiều vị trí công nhân phải đi bộ 8h đồng hồ để đến được vị trí cột, trong khi dùng công nghệ UAV người công nhân chỉ cần mất 3-4h có thể kiểm tra được 100km đường dây. Dữ liệu được truyền về để phân tích thông qua hình ảnh được xây dựng trên mô hình 3D, qua đó phân tích được khoảng cách hàng lang lưới …

“Một khó khăn cho quá trình thực hiện, các Đội Truyền tải điện phải thiết lập đường bay tự động cho toàn bộ các tuyến đường dây để có thể đánh gía chính xác hiệu quả của việc sử dụng tính năng bay tự động của UAV trong kiểm tra định kỳ, trong khi trình độ của công nhân không đồng đều nên trong công tác tập huấn chúng tôi cố gắng làm sao để công nhân thao tác một cách đơn giản nhất”- ông Nguyễn Công Tố chia sẻ “Trong chương trình tập huấn, bên cạnh buổi học lý thuyết, chúng tôi hỗ trợ công nhân cách tháo lắp thiết bị, kiểm tra thiết bị, nhập đường bay, kiểm tra dữ liệu và chuyển dữ liệu cho cán bộ vận hành tại Đội để phân tích dữ liệu”.

Nói về hiệu quả của UAV trong việc nâng cao công tác quản lý, vận hành lưới truyền tải, ông Hoàng Xuân Khôi - Phó Giám đốc PTC1 cho biết: "Công nghệ bay UAV kết hợp quét Lidar để cho hình ảnh sử dụng phần mềm để xây dựng mô hình 3D qua đó giúp cán bộ quản lý, vận hành quan sát và đánh giá được tình trạng dây dẫn, mối nối, khóa néo cách điện, phụ kiện và các thiết bị đường dây ở trên cao một cách rất chi tiết và rõ ràng như: Đèn cảnh báo đường thủy, đường sông; sơn báo hiệu đường hàng không, quả cầu báo tín hiệu đường không, đèn báo hiệu đường thủy...".

Ứng dụng bay UAV kiểm tra hiện trạng ống nối dây dẫn tại TTĐ Hòa Bình

Đồng thời, khi có bất thường, UAV giúp tiếp cận và phát hiện nhanh các hư hỏng trên dây dẫn, dây chống sét, cáp quang và các thiết bị đường dây mà không cần thiết phải cắt điện đường dây.

Ngoài ra, UAV giúp nắm bắt thông tin nhanh, bao quát hơn khi có cháy rừng (như quy mô đám cháy, khu vực cháy, điều kiện địa hình, nguồn nước, đường mòn…) để từ đó bố trí nhân lực, phương tiện chữa cháy và chống cháy lan hợp lý và hiệu quả hơn.

Đặc biệt, UAV rất phù hợp để thực hiện kiểm tra các cung đoạn đường dây bị tắc đường, ngập lụt, địa hình phức tạp, khó khăn, nguy hiểm trong công tác di chuyển kiểm tra sau mưa bão, không tiếp cận được trong mùa mưa (như những cung đoạn đường dây đi qua các địa hình phức tạp như: Thung lũng, các khoảng vượt sông lớn, địa hình bị chia cắt bởi kênh rạch, sông ngòi… cũng như các cung đoạn không thể kiểm tra bằng mắt thường và ống nhòm, thuộc các Truyền tải điện Tây Bắc, Tây Bắc 2, Đông Bắc 1, Đông Bắc 3, Nghệ An …..).

Trước những lợi ích trên, để tiếp tục triển khai ứng dụng phần mềm quản lý đường dây và triển khai ứng dụng toàn diện UAV trong công tác quản lý vận hành đường dây tại PTC1, từ ngày 17-20/5/2023. PTC1 đã triển khai kế hoạch đào tạo cho hơn 50 công nhân của 11 đơn vị truyền tải trực thuộc với các nội dung được đào tạo như: Đào tạo ứng dụng UAV quét Lidar; xây dựng mô hình 3D; thiết lập đường bay tự động trên mô hình 3D; triển khai bay UAV tự động từ đường bay đã thiết lập trên mô hình 3D, ứng dụng phần mềm quản lý đường dây.

Công nhân kỹ thuật thực hành bay UAV

Cũng theo ông Hoàng Xuân Khôi, hiện Công ty Truyền tải điện 1 đang quản lý, vận hành một khối lượng đường dây rất lớn với 11.000 km đường dây 500kV và 220kV cùng với 16.400 vị trí cột, do vậy ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) trong quản lý vận hành đường dây giúp nâng cao công tác quản lý, vận hành, tăng năng suất lao động, đảm bảo an toàn cho công nhân trong quá trình thực hiện nhiệm vụ tại các vùng có địa lý, địa hình khó khăn, hiểm trở.

“Sử dụng thiết bị bay UAV gắn với công nghệ Lidar để lập mô hình 3D sẽ đánh giá chính xác các khoảng cách vi phạm hành lang, phát hiện sớm các nguy cơ khiếm khuyết trên lưới qua đó cũng giúp nâng cao năng lực, kỹ năng đánh giá qua hình ảnh cho người công nhân…Đồng thời hỗ trợ công ty nghiệm thu C trong các công trình mới”- ông Hoàng Xuân Khôi nhấn mạnh.

Sau 04 ngày tham gia khóa huấn luyện với một tinh thần học hỏi nghiêm túc, vì nhiệm vụ chính trị chung. Khóa tập huấn đã giúp công nhân kỹ thuật và cán bộ quản lý, vận hành lưới truyền tải có thêm tự tin trong việc vận dụng kỹ năng điều khiển thiết bị bay UAV một cách hiệu quả. Điều này sẽ giúp tăng năng suất lao động, mang lại nhiều giá trị hiệu quả hơn trong công tác quản lý vận hành so với cách làm truyền thống, tăng độ tin cậy, ổn định cho lưới điện, đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, góp phần thực hiện một cách linh hoạt chủ đề năm của EVN năm 2023 đó là “Thực hành tiết kiệm, chống lãng phí”