Ngày nay, một trong những công nghệ hàng đầu của trí tuệ nhân tạo AI được ứng dụng rộng rãi trên thế giới không thể không nhắc đến công nghệ Lidar (viết tắc của cụm từ Light Detection and Ranging). Công nghệ hay hệ thống Lidar hoạt động dựa trên nguyên tắc “cảm biến sẽ phát ra chùm xung laser tới bề mặt vật thể, các cảm biến sẽ thu nhận thông tin tín hiệu phản xạ trở lại nguồn xung, từ đó cảm biến sẽ đo khoảng thời gian tia laser phản xạ lại”. Quá trình này sẽ được lặp lại hàng triệu lần bởi cảm biến Lidar, thu được dữ liệu lên đến hàng triệu điểm, các điểm này kết hợp tạo thành một đám mây điểm 3D – "Point Cloud", thể hiện hình dạng hoặc đối tượng 3D một cách chi tiết và chính xác. Ngày nay công nghệ Lidar đã và đang được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp phục vụ cho đời sống của con người như việc lập bản đồ số 3D, xây dựng công trình, giao thông, vận tải, ô tô, robot… qua các giao diện thông minh và tiện lợi.
Nắm bắt được nhiều điểm nổi trội của công nghệ Lidar, từ đầu năm nay, ngành truyền tải điện đã bước đầu đưa hệ thống Lidar vào quản lý vận hành lưới điện mang lại nhiều kết quả thiết thực đáng kể, đặc biệt là việc ứng dụng Lidar trong công tác quản lý vận hành hành lang an toàn đường dây truyền tải ở các cấp điện áp 110kV, 220kV và 500kV thường xuyên (khoảng cách an toàn tối thiểu từ dây dẫn đang mang điện đến những vậy xung quang như cây cao, thiết bị thi công công trình, nhà ở và các hoạt động dân sinh xã hội khác gần đường dây đang mang điện có nguy cơ gây mất an toàn khi ở gần, bởi vậy hành lang lưới điện cần có công cụ đắc lực hỗ trơ thường xuyên trong kiểm tra an toàn để ngăn ngừa sự cố xảy ra, đảm bảo vận hành tin cậy.
(Mô phỏng nguyên lý hoạt động của hệ thống Lidar thu thập dữ liệu).
Tại Công ty Truyền tải điện 4, từ đầu năm 2024, đã triển khai ứng dụng UAV bay quét hình ảnh với hệ thống Lidar để kiểm tra đánh giá, rà soát phạm vi hành lang bảo vệ an toàn đường dây dẫn điện. Kết quả, trong vòng 10 ngày, đã thực hiện quét Lidar cho 14 đường dây 220kV và 500kV trọng điểm với tổng chiều dài 590 km (13%). Kết quả đánh giá cho thấy phần lớn hành lang không có “đối tượng” vi phạm khoảng cách an toàn. Tuy nhiên có phát hiện 12 khoảng cột có cây cao trong hành lang nhưng vẫn đảm bảo khoảng cách an toàn cần được theo dõi thường xuyên, có phát hiện một số cây mọc cao vi phạm khoảng cách an toàn đã xử lý hoàn tất theo qui định về hành lang an toàn lưới điện. Việc thực hiện công tác này đã tiết kiệm được 20 ngày so với phương pháp trực tiếp công nhân vận hành tự đi kiểm tra hành lang đường dây thường mất khoảng 30 ngày với cùng 01 khối lượng, cụ thể các đường dây đã thực hiện như 500kV Vĩnh Tân – Sông Mây, Vĩnh Tân – Sông Mây rẽ Tân Uyên, Di Linh – Tân Định, Sông Mây – Tân Định, Phú Lâm - Mỹ Tho, Nhà Bè - Phú Lâm, Nhà Bè - Mỹ Tho, Cầu Bông - Phú Lâm mạch 1, Nhiệt điện Long Phú – Ô Môn, Duyên Hải – MỹTho, Phú Lâm – Mỹ Tho và đường dây 220kV NMĐ Cà Mau – Bạc Liêu.
Mặc khác, khi kiểm tra QLVH lưới điện, hệ thống cảm biến Lidar thường được gắn trên các hệ thống di động khác như ô tô, hoặc máy bay không người lái UAV. Nhờ vào khả năng có tầm quét xa của cảm biến Lidar (lên đến hàng trăm mét), thời gian quét nhanh (được tính bằng giây) và không phải tiếp xúc gần với khu vực cần được khảo sát. Vì thế người vận hành hệ thống Lidar có thể thu thập được chính xác dữ liệu ở các khu vực khó khăn cho con người không thể tiếp cận trực tiếp mà không sợ bị nguy hiểm.
Sau khi thực hiện thu thập tín hiệu bằng hệ thống Lidar, ngoài kết quả kiểm tra khoảng cách hành lang an toàn đường dây truyền tải điện thì dữ liệu này có thể được lưu trữ làm dữ liệu bản đồ số hành lang 3D, đưa lên phần mềm chuyên dụng phân tích đánh giá, làm cơ sở cho những lần kiểm tra hành lang kế tiếp được nhanh chóng và độ chính xác cao. Hiệu quả là giảm thiểu nhân công lao động, cho kết quả chính xác, tự động hóa quá trình thực hiện công việc bằng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI).
Tuy nhiên, dữ liệu phân tích của hệ thống Lidar chỉ có giá trị ở từng thời điểm thực hiện quét hình ảnh, dữ liệu này chưa thể hiện được đầy đủ theo thời gian thực 24/24 giờ trong ngày khi kiểm tra do các yếu tố về sinh trưởng và hoạt động dân sinh trong và ngoài hành lang lưới điện luôn luôn có sự thay đổi, biến động không ngừng theo thời gian. Để đáp ứng được cho vấn đề này, cần tăng tần suất quét Lidar nhiều hơn trong kiểm tra hành lang lưới điện, thu thập càng nhiều dữ liệu tại nhiều thời điểm khác nhau trong ngày thì cần có đủ nguồn lực về trang thiết bị cũng như trình độ tiếp thu chuyển giao công nghệ tương ứng với qui mô và đặc thù công nghệ để triển khai rộng khắp trên toàn lưới điện đảm bảo an ninh, vận hành an toàn và tin cậy.
Qua đó, những bước đầu ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (hệ thống Lidar) trong công tác quản lý vận hành lưới điện Công ty Truyền tải điện 4 đã đạt được nhiều kết quả khả quan, đúc kết được nhiều kinh nghiệm thực tiễn trong ứng dụng trí tuệ nhân tạo, làm tiền đề thúc đẩy nhanh tiến trình hiện đại hóa, chuyển đổi số của ngành truyền tải điện, góp phần đảm bảo cung cấp điện và vận hành tin cậy./.