Удосконалення методів моніторингу повітряних ліній електропередач за допомогою БПЛА у дестабілізуючих умовах

Abstract

Робота складається з вступу, трьох основних розділів, висновків та списку використаної літератури.У вступі обґрунтовано актуальність даної теми, яка полягає в необхідності удосконалення системи моніторингу повітряних ліній електропередач за допомогою БПЛА в дестабілізуючих умовах з вирішенням проблем з своєчасним отриманням інформації про стан об’єкту моніторингу для якнайшвидшого відновлення працездатності енергооб’єкту з одного боку, та забезпечення належного рівня безпеки та надійності процесу моніторингу на базі безпілотних літальних апаратів в дестабілізуючих умовах з іншого боку. У першому розділі проаналізовано проблеми моніторингу повітряних ліній електропередач, наведено існуючі види огляду ліній електропередач, атакож методи та технології їх проведення, проведено аналіз ринку безпілотних літальних апаратів, проаналізовано найбільш поширені типи ушкоджень ліній електропередач згідно статистичних даних. У другому розділі проаналізовано існуючі методи моніторингу та діагностування стану для зниження ймовірності стійких ушкоджень ЛЕП; проведено аналіз безпілотних літальних апаратів та виконано обґрунтування вибору БПЛА для процесу моніторингу повітряних ліній електропередач. Обгрунтовано фактори впливу дестабілізуючих та складних умов середовища на ефективну роботу БПЛА, проведено аналіз існуючих систем моніторингу та діагностики повітряних ліній електропередач за допомогою БПЛА. Наведено стандартний алгоритм плану аеромоніторингу енергетичних об'єктів за допомогою БПЛА та опис основних вимог до існуючих систем діагностики повітряних ліній електропередач. У третьому розділі представлені нові підходи до удосконалення методівмоніторингу повітряних ліній електропередач за допомогою БПЛА у дестабілізуючих умовах. У висновку підведені підсумки дослідження, зроблені основні висновки і розроблені практичні рекомендації щодо впровадження запропонованих нових підходів щодо удосконалення методів моніторингу повітряних ліній електропередач за допомогою БПЛА у дестабілізуючих умовах з вирішенням проблем з визначення умов реалізації польоту БПЛА при дестабілізуючих впливах, використання штучного інтелекту для здатності БПЛА розпізнавати топографічні дані та інтегрувати дані про неспокійну атмосферу; планування маршруту моніторингу різних ділянок електромережі групою БПЛА різних типів із застосуванням датчиків міжоб’єктної навігації; автоматизації системи управління завдання поверхневого огляду ліній електропередач в складних умовах; використання аеромагнітної та аероелектромагнітної зйомок на базі БПЛА для ефективного моніторингу стану ліній електропередач. The work consists of an introduction, three main sections, a conclusion and a bibliography. The introduction substantiates the relevance of this topic, which consists in the need to improve the system of monitoring overhead power lines with the help of UAVs in destabilizing conditions with the solution of problems with timely obtaining information about the state of the monitoring object for the fastest possible restoration of the energy object's operability, on the one hand, and ensuring proper the level of safety and reliability of the monitoring process based on unmanned aerial vehicles in destabilizing conditions on the other hand. In the first chapter, the problems of monitoring overhead power lines are analyzed, the existing types of power line inspections are given, as well as the methods and technologies for conducting them, the unmanned aerial vehicle market is analyzed, and the most common types of damage to power lines are analyzed according to statistical data. In the second chapter, the existing methods of monitoring and diagnosing the condition to reduce the probability of permanent damage to power are analyzed; the analysis of unmanned aerial vehicles was carried out and the justification of the choice of UAVs for the process of monitoring overhead power lines was performed. Factors of influence of destabilizing and difficult environmental conditions on the effective operation of UAVs were substantiated, analysis of existing systems of monitoring and diagnostics of overhead power lines using UAVs was carried out. The standard algorithm of the air monitoring plan of energy facilities using UAVs and the description of the main requirements for the existing diagnostic systems of overhead power lines are presented. A description of the main requirements for the existing diagnostic systems of overhead power lines is given. The third chapter presents new approaches to improving the methods of monitoring overhead power lines using UAVs in destabilizing conditions, the concept of a promising functionally stable information system for monitoring overhead power lines using UAVs, which is being developed, is given. The conclusion summarizes the research, made the main conclusions and developed practical recommendations for the implementation of the proposed new approaches to improve the methods of monitoring overhead power lines using UAVs in destabilizing conditions with the solution of the problems of determining the conditions for the implementation of UAV flight under destabilizing influences, the use of artificial intelligence for the ability of UAVs recognize topographical data and integrate turbulent atmospheric data; planning the monitoring route of various sections of the power grid by a group of UAVs of various types using inter -object navigation sensors; automation of the management system for the task of surface inspection of power lines in difficult conditions; use of aeromagnetic and aeroelectromagnetic surveying based on a UAV for effective monitoring of the state of power lines.