PTC1- Thử nghiệm công nghệ Lidar trong quản lý vận hành đường dây truyền tải điện

Đây là một trong những chương trình thí điểm ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào quản lý, vận hành đường dây đang được PTC1 triển khai nhằm thực hiện chủ trương chuyển đổi số của ngành điện.

Hình ảnh sau khi UAV có gắn Lidar bay quét tuyến đường dây là dữ liệu ảnh đám mây điểm dạng 3D

Theo đó, từ tháng 4/2021, Truyền tải điện Hòa Bình (TTĐ) đã thực hiện thí điểm đưa công nghệ Lidar vào quản lý vận hành, hệ thống Lidar được gắn liền với UAV để bay và chụp ảnh trên các tuyến đường dây. 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…

Thiết bị làm việc theo nguyên tắc sử dụng các tia laser và các tia có bước sóng phù hợp đo tất cả các số liệu: Kích thước, tính toán khối lượng, thể tích và xây dựng bản đồ 3D của vật thể, bằng cách phát ra, thu nhận và phản hồi các tia rồi phân tích các dữ liệu đó để cho ra kết quả mong muốn. Đặc biệt, phần mềm còn có khả năng cho phép cảnh báo khi các số liệu (sau khi tự phân tích đánh giá) chạm ngưỡng quy phạm.

Theo ông Nguyễn Văn Giang - Giám đốc TTĐ Hòa Bình - cho biết, Lidar là thiết bị công nghệ sử dụng trí tuệ thông minh nhân tạo phân tích hình ảnh dưới dạng 3D quét trên dọc tuyến đường dây truyền tải điện. Nếu như thiết bị UAV và các thiết bị bay Flycam dạng bé hiện hữu đang sử dụng trong quản lý vận hành mới chỉ cho ta số liệu mang tính chất định tính. Thông qua các hình ảnh và video clip chỉ thu được kết quả bằng mắt, chưa có số liệu cụ thể hoặc những cảnh báo nguy cơ bằng những con số, mặc dù vậy cũng đã giúp cho các cán bộ, công nhân quản lý vận hành đã kiểm soát, kiểm tra rất tốt nhất là ở các vị trí đồi cao, khuất núi, sông hồ địa hình phức tạp…

Phát hiện cây trong và ngoài hành lang vi phạm hành lang lưới điện; dự báo cây phát triển vi phạm hành lang lưới điện

Tuy nhiên vấn đề đặt ra là làm sao để chúng ta lượng hóa được các hình ảnh đấy để xem có thể biết cây cao trong hành lang lưới điện, pha đất là bao nhiêu, cây cao như thế nào thì gây mất an toàn cho hành lang lưới điện, khoảng cách có đạt hay không đặc biệt là khả năng văng mắc giữa dây dẫn và vách núi ở mức độ như thế nào thì mất an toàn, các nguy cơ sạt lở… và công nghệ Lidar sẽ giúp giải quyết vấn đề này.

Hiện công nghệ mới này đã được Truyền tải điện Hòa Bình thí điểm trên cung đoạn 16-18 ĐZ 220 kV Hòa Bình - Nho Quan; Cung đoạn 137-142 ĐZ 220kV Hoà Bình - Hà Đông; Cung đoạn 137-142 ĐZ 220kV Hoà Bình - Hà Đông; Cung đoạn 266-268 ĐZ 500kV Sơn La - Hoà Bình - Nho Quan; Cung đoạn 15-17 ĐZ 500kV Hòa Bình - Nho Quan; Cung đoạn 344 ĐZ 500kV Sơn La - Hoà Bình - Nho Quan.

Kết quả bước đầu của giai đoạn 1 đã cho ra nhiều kết quả về khoảng cách pha đất, độ giao dây chéo, độ võng… tuy nhiên mới dừng lại ở con số. Giai đoạn 2 TTĐ Hòa Bình sẽ cố gắng nghiên cứu thông qua công nghệ này để đạt được những cảnh bảo và các dự báo, không cần phải tự tính toán, tự phân tích hình ảnh nữa, cán bộ quản lý chỉ cần cài đặt số liệu và nhập các ngưỡng vi phạm, mất an toàn để phần mềm tự tính toán và tự cho ra cảnh bảo để chuyến đến các thiết bị thông minh như: điện thoại, máy tính bảng, máy tính, các tin nhắn.

Cảnh báo các vùng nguy hiểm, khoảng cách pha - vách không đảm bảo

“Như vậy chỉ cần 1 tin nhắn chúng ta đã biết được vị trí đó có xuất hiện các nguy cơ mất an toàn hay không và giúp cho công tác quản lý vận hành đường dây được chính xác, nhanh chóng, kịp thời xử lý các khiếm khuyết hay nguy cơ các sự cố có thể xảy ra”, ông Nguyễn Văn Giang khẳng định.

Thời gian qua, PTC 1 đã đạt được nhiều thành tựu trong công tác chuyển đổi số mà điển hình là ứng dụng công nghệ AI trong công tác quản lý, vận hành đường dây truyền tải điện. Chia sẻ về vấn đề này, ông Hoàng Xuân Khôi - Phó Giám đốc PTC1 - cho biết: “Từ đầu năm 2021, công ty đã triển khai thử nghiệm công nghệ AI cho công tác quản lý, vận hành đường dây tại một số khu vực như: Triển khai thử nghiệm ứng dụng AI phân tích hình ảnh thu thập được từ camera giám sát trên cột đường dây 220 kV Tây Hà Nội - Chèm; triển khai thử nghiệm ứng dụng AI phân tích hình ảnh thu thập được từ camera giám sát trên cột đường dây 220 kV NĐ Phả Lại-NĐ Mạo Khê .Kết quả bước đầy cho thấy, hệ thống AI thử nghiệm đã nhận diện được một số diều bay gần khu vực đường dây. Ngoài ra hệ thống đang tiếp tục thu thập dữ liệu diều, các đám cháy gần hành lang, các hoạt động bất thường ngoài hành lang có nguy cơ ảnh hưởng đến đường dây để tiếp tục cài đặt để nâng cao khả năng nhận diện cho hệ thống AI”.

Có thể khẳng định, ứng dụng AI cho phép phân tích nhanh và xử lý ảnh nhanh, thời gian thực hiện và hiệu quả với bài toán cụ thể và gửi thông báo (qua tin nhắn, email…) ngay đến người vận hành. “Phương pháp này không bị hạn chế về băng thông và đường truyền cũng như năng lượng cung cấp cho thiết bị xử lý phân tán. Tuy nhiên cần có nguồn cấp, Internet ổn định để hoạt động ổn định, liên tục”, ông Hoàng Xuân Khôi cho biết.