Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Интеллектуальная автоматизированная система технической диагностики открытых распределительных устройств электрических станций на основе беспилотных робототехнических комплексов

А. И. Хальясмаа, С. А. Ерошенко, П. В. Матренин, А. М. Романов

Аннотация


Представлены результаты проектирования, разработки и внедрения интеллектуальной автоматизированной системы технической диагностики открытых распределительных устройств электрических станций на основе беспилотных робототехнических комплексов воздушного и наземного типов и методов искусственного интеллекта. Предложена новая архитектура и состав системы, позволяющей осуществлять автоматический сбор, обработку и анализ графических диагностических данных в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах спектра для выявления термических и электрических дефектов различных видов оборудования (измерительные трансформаторы, коммутационное оборудование, конденсаторы связи, ограничители перенапряжения, линейная и опорная изоляция, гибкие связи) с минимальным участием человека на всех этапах её работы и сократить продолжительность и трудозатраты на техническое диагностирование. Выполнена апробация и внедрение разработанной системы и используемых моделей и методов на реальной электрической станции.

DOI: 10.71527/EP.EN.2025.09.003

EDN: BKXEIU


Ключевые слова


техническая диагностика, автоматизированное обследование электротехнического оборудования, открытое распределительное устройство, робототехнический комплекс, компьютерное зрение, искусственный интеллект.

Полный текст:

PDF

Литература


Ji R. Data Quality Assessment for Electrical Equipment Condition Monitoring / R. Ji, H. Hou, G. Sheng, X. Jiang // Proc. 2022 9th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD). — Kitakyushu, Japan. 2022.

Бердников Р. Н. Основные положения концепции интеллектуальной электроэнергетической системы России с активно-адаптивной сетью / Р. Н. Бердников, Ю. А. Дементьев, Ю. И. Моржин, Ю. Г. Шакарян // Энергия единой сети. 2012. № 4(4). С. 4 – 11.

Москвин К. В. Расследование причин аварий в электроэнергетике: оценка необходимости изменения и концепция развития нормативного регулирования // Правовой энергетический форум. 2023. № 1. С. 77 – 88.

Хальясмаа А. И. Машинное обучение как инструмент повышения эффективности управления жизненным циклом высоковольтного электрооборудования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 5(154). С. 1093 – 1104.

Москвин К. В. Проблемы технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования через призму изменений Правил организации ТОиР // Энергетик. 2024. № 8. С. 30 – 33.

Смекалов В. В. Инновационные методы диагностики трансформаторного оборудования // Автоматизация и IT в энергетике. 2014. № 11(64). С. 44 – 50.

Гольдштейн В. Г., Назарычев А. Н., Хренников А. Ю. Диагностические модели для оценки технического состояния электрооборудования электростанций и подстанций // Известия высших учебных заведений. Сер. «Электромеханика». 2011. № 3. С. 41 – 44.

Назарычев А. Н., Пугачев А. А., Андреев Д. А. Риск-ориентированное управление эксплуатацией электрооборудования с учетом его технического состояния // Электроэнергия. Передача и распределение. 2020. № 6(63). С. 134 – 135.

Xu G. Data-Driven Fault Diagnostics and Prognostics for Predictive Maintenance: A Brief Overview / G. Xu, M. Liu, J. Wang, et al. // Proc. 2019 IEEE 15th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE). — Vancouver, BC, Canada. 2019. P. 103 – 108.

Ивановский А. А., Балашенко Н. Г., Карелин В. С. Системы мониторинга и диагностики энергетического оборудования с применением нейросетевых технологий // Энергетик. 2023. № 12. С. 19 – 22.

Воротницкий В. Э. О цифровизации в экономике и электроэнергетике // Энергетик. 2019. № 12. С. 6 – 14.

Соловьев М. О. Применение БПЛА при обследовании объектов ВЛ и ЛЭП и устранении повреждений // Автоматизация. Современные технологии. 2023. Т. 77. № 9. С. 405 – 408.

Qin X. A Novel Method of Autonomous Inspection for Transmission Line based on Cable Inspection Robot LiDAR Data / X. Qin, G. Wu, J. Lei, et al. // Sensors. 2018. Vol. 18. P. 596.

Дарьян Л. А., Кобахия Н. В. Применение робототехники на подстанциях // Энергоэксперт. 2021. № 1(77). С. 40 – 46.

Zheng J. Review on Security Range Perception Methods and Path-Planning Techniques for Substation Mobile Robots / J. Zheng, T. Chen, J. He, et al. // Energies. 2024. Vol. 17(16). P. 4106.

Huang K. Outlier Detection for Process Monitoring in Industrial Cyber-Physical Systems / K. Huang, H. Wen, C. Yang, et al. // IEEE Transactions on Automation Science and Engineering. 2022. Vol. 19 (3). P. 2487 – 2498.

Дарьян Л. А., Конторович Л. Н. Цифровые двойники электроэнергетического оборудования — основные принципы и технические требования // Электроэнергия. Передача и распределение. 2020. № 5(62). С. 48 – 57.

Romanov A. M. Automated mission planning for aerial large-scale power plant thermal inspection / A. M. Romanov, N. Gyrichidi, M. A. Volkova, S. A. Eroshenko, et al. // Journal of Field Robotics. 2024. 41 (31).

Gyrichidi N. GNSS-based narrow narrow-angle UV camera targeting: case study of a low-cost MAD robot / N. Gyrichidi, A. M. Romanov, O. V. Trofimov, et al. // Sensors. 2024. 24 (11), 3494.

Romanov A. M., Gyrichidi N., Trofimov O. V. MAD Robot: Concept and Prototype Description of the Robot for Multi-Spectral Power Equipment Diagnostics. Part I // Proc. 2023 Belarusian-Ural-Siberian Smart Energy Conference (BUSSEC). — Ekaterinburg, Russian Federation, 2023. P. 136 – 141.

Romanov A. M., Gyrichidi N., Trofimov O. V. MAD Robot: Concept and Prototype Description of the Robot for Multi-Spectral Power Equipment Diagnostics. Part II // Proc. 2023 Belarusian-Ural-Siberian Smart Energy Conference (BUSSEC). — Ekaterinburg, Russian Federation, 2023. P. 142 – 149.

Патент № 2805280 C1 Российская Федерация, МПК G01R 31/00. Способ предварительной оценки технического состояния высоковольтного оборудования открытых распределительных устройств: № 2022128242: заявл. 28.10.2022: опубл. 13.10.2023 / А. И. Хальясмаа, Е. А. Ерошенко, П. В. Матренин, А. М. Романов; заявитель АО «Интер РАО — Электрогенерация».

Овсянников А. Г., Арбузов Р. С., Толчин В. М. УФ-инспекция электрооборудования: лучше один раз увидеть // Энергоэксперт. 2015. № 4. С. 42 – 46.

Хальясмаа А. И., Петрунько Н. Н. Альтернативный подход к диагностике внешней изоляции высоковольтного оборудования электрических станций и подстанций // Информатика и системы управления. 2024. № 4 (82). С. 72 – 82.

Хренников А. Ю., Сидоренко М. Г. Тепловизионное обследование электрооборудования подстанций и промышленных предприятий и его экономическая эффективность // Рынок электротехники. 2009. № 2(14). С. 96 – 100.

Хальясмаа А. И. Метод автоматического анализа тепловизионных изображений высоковольтного оборудования с помощью алгоритмов компьютерного зрения и машинного обучения без учителя // Инженерный вестник Дона. 2025. № 2. С. 9865.

Gyrichidi N. Are modern market-available multi-rotor drones ready to automatically inspect industrial facilities? / N. Gyrichidi, A. Khalyasmaa, S. Eroshenko, A. Romanov // Drones. 2024. Vol. 8 (10). P. 549.

Арбузов Р. С., Жарич Д. С., Овсянников А. Г. Повышение эффективности контроля высоковольтного оборудования с помощью УФ-дефектоскопов // Энергия единой сети. 2023. № 2. С. 33 – 39.

Хальясмаа А. И., Матренин П. В. Новая архитектура программного обеспечения визуализации, трансформации и анализа снимков оборудования // International Journal of Open Information Technologies. 2025. Т. 13. № 5. С. 34 – 49.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024617644 РФ. Программа для автоматизированной диагностики высоковольтного оборудования электрических станций и подстанций: № 2024615894: заявл. 22.03.2024: опубл. 03.04.2024 / А. И. Хальясмаа, П. В. Матренин, С. А. Ерошенко, А. И. Степанова, А. М. Брамм; заявитель АО «Интер РАО — Электрогенерация».


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


  998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»


Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

          

Выставки: