издательская группа
Восточно-Сибирская правда

Борт номер 36

Как беспилотник Центральных электрических сетей осматривал ЛЭП

Репортажная съёмка, наблюдения за дикой природой, доставка товаров и охрана правопорядка – кажется, в современной жизни нет ни одной области, где бы не использовались квадрокоптеры. Применение им нашли и в энергетике. Беспилотники используют для осмотра линий электропередачи и подстанций, дистанционного снятия показаний приборов учёта, подготовки исходных данных при строительстве линейных объектов. В том, как это работает, разбирались корреспонденты «Сибирского энергетика» Егор ЩЕРБАКОВ и Дмитрий ДМИТРИЕВ.

 

Всё как в большой авиации: четыре винта, расположенных по кругу, последовательно начинают вращаться. Если совсем точно, они находятся на вершинах квадрата. А механизм их вращения после запуска заставляет вспомнить уже не многодвигательный самолёт, а какой-нибудь из вертолётов конструкторского бюро Камова: один из несущих винтов крутится по часовой стрелке, другой – против. Только у квадрокоптера «Геоскан 401» в версии «Геодезия» их не два, а четыре – количество компенсирует разницу в диаметре.

«Чтобы у каждого был маленький квадрокоптер»

Машина, которую используют в службе ЛЭП Центральных электрических сетей ОАО «Иркутская электросетевая компания», – часть «флота», укомплектованного для диагностики линий и подстанций. Использование беспилотных летательных аппаратов продиктовано требованиями безопасности: людям не обязательно находиться в зоне высокого напряжения и электромагнитного влияния ЛЭП, нет необходимости лишний раз подниматься на опору. Конечно, полностью исключить верхолазные работы нельзя, однако их можно свести к минимуму, заменив человека летательным аппаратом.

 

За реализацию проекта в ИЭСК взялись в 2016 году. Цель его заключается в том, чтобы разработать методику обследования высоковольтных линий электропередачи и другого оборудования с воздуха. Для этого сотрудников компании необходимо обучить навыкам работы с беспилотниками. А для самих машин нужно разработать программы для полётов по заданным маршрутам с облётом линий и подстанций. Конечным итогом всей работы должна стать технология использования летательных аппаратов для диагностики сетей и решения других задач, стоящих перед энергетиками.

– В 1996 году, когда я только пришёл на работу, на всю Иркутскую энергосистему был один тепловизор, – рассказывает начальник отдела управления бизнес-процессами и стандартизации ИЭСК Роман Русанов. – Сейчас они есть в каждом филиале. Стоимость высокотехнологичных устройств снижается. Полагаю, что со временем и беспилотники будут присутствовать там, где есть необходимость в их использовании. Условно говоря, чтобы у каждого подразделения, обслуживающего труднопроходимые многокилометровые электрические сети, был маленький квадрокоптер, который можно быстро развернуть и запустить для диагностики линий электропередачи и решения иных задач в электросетевом комплексе.

«Работать придётся на высоте»

«Геоскан 401», который поступил в Центральные электрические сети в ноябре 2016 года, в эту категорию явно не попадает – полтора метра в длину и столько же в ширину с учётом винтов, 9,3 кг максимальной взлётной массы и 2,5 кг полезной нагрузки. Для перевозки квадрокоптера в разобранном состоянии используется большой пластиковый кейс. Ещё в один «чемодан», большей длины и меньшей глубины, умещаются увесистые литий-полимерные аккумуляторы, зарядное устройство, подвес с фотоаппаратом и маленькой курсовой видеокамерой, штатив с небольшим экраном для наблюдения за полётом, передатчик для связи с машиной и пульт управления – ноутбук, на котором установлено специальное программное обеспечение. «Мы его называем ящиком с батарейками», – улыбается электромонтёр службы линий Александр Лусников, демонстрируя содержимое кейса.

В Иркутской электросетевой компании наш собеседник работает уже шесть лет. Путь в профессию, который он прошёл, можно назвать стандартным: учился в Усольском технологическом техникуме, затем недолгое время работал на производственном объединении «Усольехимпром», был электриком на литейном производстве ООО «Усольмаш». Заочно получил высшее образование в Иркутском государственном техническом университете, который сегодня носит статус национального исследовательского. Перейти в ИЭСК решил, поговорив с работающим в компании знакомым. Тот сразу предупредил: «Работать придётся на ЛЭП, на высоте». «Я ответил, что высоты не боюсь, – вспоминает Александр. – Пришёл на работу, она меня устроила».

Полтора года назад электромонтёр стал ещё и пилотом квадрокоптера – именно так, не называя должность, его нам рекомендовал старший мастер службы ЛЭП Центральных электрических сетей Сергей Колесников. «Обучение заняло пять дней, – говорит Лусников. – Всё происходило на заводе «Геоскан» в Санкт-Петербурге. Сначала учишь и пересказываешь теорию – характеристики аппарата, его программирование. Затем практика – их пилот всё объясняет. Затем коптер передают тебе, ты его полностью собираешь, составляешь программу полёта и выполняешь её. Последний этап – работа с полученными данными».

Уточним: машиной управляет автоматика, поэтому курс обучения такой короткий. Искусству управления теми беспилотниками, которыми манипулирует оператор, учиться приходится существенно дольше. Для этого, к слову, есть специальная программа в Иркутском филиале Московского государственного технического университета гражданской авиации. Обучение по ней прошли 16 сотрудников ИЭСК, отобранных из разных филиалов компании. В будущем штат пилотов планируют увеличить, но это, как и расширение флота летательных аппаратов, требует определённых финансовых затрат.

У пилота на виду

Пока идёт рассказ, Лусников деловито собирает квадрокоптер. Заявка на облёт линии электропередачи, находящейся под напряжением, согласована с диспетчером Центральных электрических сетей. Соответствующее распоряжение тоже оформлено. Остаётся только подготовить машину к вылету – установить шасси из полозьев, разложить X-образную раму, закрепить рёбра жёсткости, гайками прикрутить винты к валам четырёх электромоторов. Конструкция кажется громоздкой, но секрет её небольшого веса быстро становится очевидным – все детали выполнены из некрашеного углепластика.

Сборкой подготовка к вылету не ограничивается. Необходимо ещё смонтировать камеры, установить на воткнутом в землю алюминиевом шесте передатчик, разложить штатив с экраном. Остаётся, наконец, включить ноутбук, играющий роль пункта управления. Он нужен для предполётной подготовки.

Чтобы оторвать от земли современный боевой вертолёт, напичканный новейшей электроникой, лётчику нужно выполнить около тысячи операций. В списке того, что нужно сделать с гражданским квадрокоптером, значительно меньше пунктов. Для начала проекту-файлу, в соответствии с которым он будет выполнять полёт, нужно присвоить название. Александр быстро печатает: «Подстанция Белореченская». Память журналиста добавляет: «110/35/10 киловольт».

Следом пилот вводит точки, по которым будет выполняться облёт. Снимок местности, на которую их наносят, уже находится на жёстком диске ноутбука. Это карта «Гугл» с нанесёнными по умолчанию линиями электропередачи напряжением 35 кВ и выше.

– Для загрузки нужен хороший доступ в Интернет, поэтому я обычно стараюсь её скопировать дома, – отмечает Лусников, указывая на экран. – Вот пошла линия – мы просто ставим на ней точки. Программа показывает, что длина маршрута составляет 1,4 километра, приблизительное время полёта – 5 минут.

Максимальная скорость полёта «Геоскана 401», как заявляет производитель, составляет 50 км/ч, или 13,9 м/с. Мы задаём 5 м/с, то есть 18 км/ч. Протяжённость маршрута – опять же по паспортным данным – ограничена 24 км, но энергетики стараются не отпускать квадрокоптер дальше, чем на полтора – два километра от пульта управления.

– Смотрим, чтобы он не уходил за пределы видимости, – объясняет Александр. – Оборудование всё-таки дорогое, и не хотелось бы нештатных ситуаций. Плюс управление по радиоканалу, а не по спутнику, иначе падает уровень сигнала.

Сокращено и время полёта: производитель указывает максимум 40 минут, энергетики же не задерживают машину в воздухе дольше 20–25 минут.

«Запускаю винты!»

Предстартовая подготовка между тем продолжается. Задана высота полёта, теперь компьютер должен определить номер борта – 36. Пусть Воздушный кодекс не требует государственной регистрации беспилотников массой до 30 кг, изготовитель в обязательном порядке присваивает им порядковый номер. Установив его, программа проверяет уровень напряжения батареи, количество спутников, задающих координаты, положение квадрокоптера относительно севера и юга.

Оператор, в свою очередь, может задать количество фотографий, которые за время полёта должен сделать аппарат, и шаг между ними. Компьютер же проверяет тангаж и крен машины, её положение относительно сторон света. Для этого в окне программы есть авиагоризонт и указатель курса, словно перенесённые сюда с панели приборов вертолёта или самолёта. Когда закончены все проверки, высвечивается требование развернуть квадрокоптер на 180 градусов: перед полётом его нужно откалибровать, удостоверившись, что стороны света определены правильно.

«Запускаю винты!» – командует Лусников. Воздух наполняется негромким, но ощутимым гулом, будто где-то вдалеке пролетает Ан-12 или другой нереактивный самолёт с четырьмя двигателями. При этом трава прижимается к земле, как при взлёте вертолёта. Здесь, возле подстанции, она невысокая, но при облёте ЛЭП в поле монтёры обычно расчищают площадку 5 на 5 метров. От травы или от снега – зависит от сезона. Но в начале июня проблему создают не они, а довольно крепкий ветер. Автоматика парирует его, стараясь удержать машину ровно. Экран, на который транслируется изображение с курсовой камеры, показывает, насколько резво она набирает высоту: мелькают попадающие в кадр винты, земля уходит из-под «ног» квадрокоптера, в полный рост встаёт опора ЛЭП.

Трансфокатор против «фиксы»

Итоги облётов линий и подстанций фиксируют в листе осмотра. Форма стандартная, разве что в ней указывают, что работы произведены при помощи БПЛА. В остальном всё то же самое, что и при пешем осмотре: указаны линия электропередачи, её конкретные пролёты и повреждения или нарушения, если таковые обнаружены.

Камера беспилотника – 24-мегапиксельная Sony RX1R, несмотря на фиксированное фокусное расстояние объектива в 35 мм, позволяет рассмотреть не только крупные детали вроде разросшихся вдоль трассы ЛЭП деревьев, но и такие, как дефекты изоляторов, линейной арматуры, проводов и грозозащитного троса. «Угол можно скорректировать, а сам квадрокоптер – остановить, но всё-таки полёт производится в автоматическом режиме, – замечает Лусников. – У квадрокоптеров с ручным управлением есть зум, фотоувеличение. Они могут не просто подлететь к опоре, но и, если нужно, по сигналу оператора облететь её со всех сторон и сфотографировать практически в любом ракурсе».

Такими возможностями могут похвастать более компактные беспилотники DJI, которые «состоят на вооружении» Южных электрических сетей. Но и «Геоскан», созданный в первую очередь для нужд геодезистов, в значительной степени облегчает труд монтёров Центральных электрических сетей. Новая техника упрощает работу сотрудников, повышает качество эксплуатации оборудования и принимаемых решений, но заменить человека полностью всё же не может. В планах – распространение опыта и практики Центральных и Южных сетей на остальные филиалы ОАО «ИЭСК».

Читайте также
Свежий номер
Фоторепортажи
Мнение
Проекты и партнеры
  все
Свежий номер