Mô hình 3D tuyến đường dây sau khi quét bằng thiết bị LiDAR găn trên UAV
Trong lưới truyền tải điện quốc gia, việc ứng dụng công nghệ LiDAR gắn trên thiết bị bay không người lái trong việc giám sát, kiểm tra đường dây truyền tải là giải pháp hữu hiệu giúp nâng cao hiệu quả vận hành.
Những ưu điểm của giải pháp đó là: Việc thực hiện bay tự động với độ chính xác cao; thực hiện tạo đường bay tự động tại nhà điều hành, không cần ra hiện trường; thay đổi linh hoạt đường bay kiểm tra theo ý muốn mà không cần đến hiện trường; bay tự động với thiết bị bay có hỗ trợ RTK rất chính xác trong các lần kiểm tra theo định kỳ; ngoài ra, mô hình 3D giúp giám sát hành lang, xử lý dữ liệu đo đạc.
Giải pháp này mang lại nhiều hiệu quả thực tế: Tiết kiệm được thời gian, nhân công để bay kiểm tra đường dây so với phương pháp chụp thủ công bằng con người. Tự động hóa được quy trình kiểm tra lưới điện truyền tải bằng UAV và dữ liệu đồng nhất giữa các lần bay chụp kiểm tra. Có thể tạo đường bay trên mô hình 3D đã dựng và thay đổi tùy theo nhu cầu thu thập dữ liệu. Xem được góc chụp dự kiến của thiết bị bay, thuận lợi hơn cho việc tạo đường bay. Khung hình chụp mô phỏng trong phần mềm đúng với khung hình khi chụp thực tế. Thiết bị có thể bay chụp với độ chính xác cao (sử dụng tín hiệu trạm CORS). Chỉ cần quét 3D một lần và sử dụng cho các lần sau (quản lý, tạo đường bay tự động…).
PTC2 xây dựng đường bay tự động trên mô hình 3D tạo được.
Ông Nguyễn Văn Vinh – Cán bộ Phòng Kỹ thuật, thành viên thực hiện đề tài cho biết: Phần mềm LiDAR có thể chuyển đổi dữ liệu thu thập được từ UAV thành đám mây điểm (Point Cloud) dưới dạng 3 chiều (3D), từ đó có thể mô phỏng dữ liệu đường dây để ứng dụng phục vụ công tác quản lý vận hành với các thao tác đo đạc, kiểm tra thủ công và kiểm tra tự động. Đồng thời, kết quả của việc xử lý kiểm tra trên mô hình 3D phải được kết nối vào hệ thống phần mềm Quản lý đường dây truyền tải điện (QLĐD), cũng như thiết kế một modun riêng để có thể quản lý mô hình 3D của lưới điện truyền tải và đường bay tự động kiểm tra của UAV trên phần mềm QLĐD. Từ đó, tạo nên một hệ sinh thái phần mềm Quản lý đường dây đa công năng phục vụ tối đa công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải. Công nghệ LIDAR hay còn gọi là công nghệ đo vẽ Laser đã phát triển mạnh mẽ và được áp dụng rộng rãi một cách rất hiệu quả trong công tác khảo sát địa hình, lập bản đồ không gian 3D và nhiều ứng dụng khác. LIDAR bao gồm các phương pháp công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực định vị vệ tinh, laser và ảnh số được kết hợp với nhau để xác định chính xác bề mặt địa hình của trái đất và các địa vật trên nó trong một hệ tọa độ không gian thống nhất.
Tại PTC2, giải pháp xây dựng đường bay tự động cho UAV kiểm tra lưới điện truyền tải bằng công nghệ 3D LiDAR được mô tả khái quát như sau: Sử dụng camera LIDAR được lắp đặt trên thiết bị bay không người lái để thực hiện quét và dựng bản đồ 3D của đường dây ngoài thực địa. Sau đó, tạo đường bay tự động trên bản đồ 3D đã xây dựng và nạp cho các thiết bị bay khác có hỗ trợ công nghệ RTK để bay tự động kiểm tra lưới điện truyền tải với độ chính xác cao.
Với việc nỗ lực đào tạo, triển khai đồng bộ việc quét và xây dựng đường bay tự động trên mô hình 3D giao đến từng đội truyền tải điện. Đến nay PTC2 đã hoàn thành việc đào tạo cho nhận viện vận hành thiết bị bay cũng như chuyển giao công nghệ ứng dụng công nghệ LiDAR gắn trên thiết bị bay không người lái cho các Công ty Truyền tải điện 1, 3, 4. Tại PTC2, các Đội Truyền tải điện đã hoàn thành xong việc dựng đường bay tự động cho UAV với hơn 4.670 km đường dây 220 kV - 500 kV Công ty đang quản lý, tương đương với 97%. Khối lượng còn lại do đường dây đi qua khu vực không có tín hiệu RTK hoặc tín hiệu di động, PTC2 sẽ triển khai các giải pháp bay tự động khác để hoàn thành khối lượng này.
Không chỉ vậy Công nghệ LiDAR lắp trên thiết bị bay đã 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 bay có công nghệ LiDAR giúp 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 rang chính xác địa điểm, giúp cho nhân viên vận hành rút ngắn thời gian và công sức trong việc truy tìm điểm sự cố và có phương án xử lý nhanh nhất có thể, tăng năng suất lao động.
Có thể thấy việc đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ vào công tác quản lý vận hành lưới điện của PTC2 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 của đất nước.
Một số hình ảnh:
Lãnh đạo EVNNPT kiểm tra ứng dụng thiết bị bay tại phòng công nghệ Đội TTĐ Huế.
Ông Nguyễn Văn Vinh – Cán bộ phòng kỹ thuật PTC2 báo cáo ứng dụng công nghệ LiDAR găn trên UAV.
PTC2 đào tạo công nhân vận hành thiết bị bay.