DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.10(41).1.68-79
Обґрунтування діагностичних параметрів комплексної системи дистанційного діагностування повітряних ліній на базі БпЛА
Об авторах
О.А. Козловський, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, Кропивницький, Україна, e-mail: kozlovskyioa@gmail.com, 0000-0001-6885-5994
С. Й. Рендзіняк, професор, доктор технічних наук, Львівський національний університет імені Івана Франка, м. Львів, Україна, e-mail: serhii.y.rendziniak@edu.lpnu.ua, ORCID ID: 0000-0003-4544-4871
Анотація
У статті представлено результати обґрунтування діагностичних параметрів для багатопараметрової системи дистанційного моніторингу повітряних ліній, яка базується на використанні безпілотного літального апарату. Більшість дефектів конструктивних елементів повітряних ліній проявляються у вигляді видимих механічних пошкоджень, тоді як їх решта – прихована. Виявлення таких дефектів можливе за допомогою дистанційних методів неруйнівного контролю. Використовуючи теорію інформації визначено, що для діагностування стану повітряної лінії 110 кВ найбільшу інформативність має група з семи параметрів, до складу якої входять візуальні сигнатури дефектів, температури провідників і контактних з’єднань, а також розрядна активність ізоляторів і струмопровідних частин.Запропонований підхід доцільно використовувати при проведенні техніко-економічного обґрунтування вибору обладнання для систем технічного діагностування ліній.
Ключові слова
повітряна лінія, експлуатаційний дефект, безпілотний літальний апарат, БпЛА, теорія інформації, діагностування, діагностичний параметр
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Plan rozvytku systemy peredachi na 2022-2031 roky [Transmission System Development Plan for 2022-2031]. Ukrenerho [in Ukrainian].
2. Hryb O. H., Karpaliuk I. T., Shvets S. V., Zakharenko N. S. (2020). Pidvyshchennia nadiinosti systemy elektropostachannia za rakhunok bezpilotnykh litalnykh aparativ [Improving the Reliability of the Power Supply System through Unmanned Aerial Vehicles]. Naukovi pratsi VNTU. № 1. P. 1-6 [in Ukrainian].
3. Guan H., Sun. X., Su Y., Hu T., Wang H. et al. UAV-lidar aids automatic intelligent powerline inspection. (2021). Int. J. Electr. Power Energy Syst. 130 p. 106987. https:/doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.106987 [in English].
4. Muhammad A., Shahpurwala A., Mukhopadhyay S. & El-Hag A. H. (2019). Autonomous Drone-Based Powerline Insulator Inspection via Deep Learning. In: Silva M., Luís Lima J., Reis L., Sanfeliu A., Tardioli, D. (eds) Robot 2019: Fourth Iberian Robotics Conference. ROBOT 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 1092. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35990-4_5 [in English].
5. Waleed D., Mukhopadhyay D. S., Tariq U. & El-Hag A. H. (2021). Drone-Based Ceramic Insulators Condition Monitoring. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. Vol. 70, pp. 1-12, DOI: 10.1109/TIM.2021.3078538 [in English].
6. Li Z., Zhang Y., Wu H., Suzuki S., Namiki A. et al. (2023). Design and Application of a UAV Autonomous Inspection System for High-Voltage Power Transmission Lines. Remote Sens. 15(3), 865. https://doi.org/10.3390/rs15030865. [in English].
7. Kozlovskyi, O., Trushakov, D., Rendzinyak, S., Korud, V. (2023). Development of a UAV-based System for Technical Diagnostics of Overhead Power Lines. 24th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering, CPEE 2023, DOI: 10.1109/CPEE59623.2023.10285318 [in English].
8. Pravyla ulashtuvannia elektroustanovok. (2017). [Rules for Electrical Installations]. Kharkiv: Fort. [in Ukrainian].
9. Pravyla okhorony elektrychnykh merezh [Rules for the Protection of Electrical Networks]. Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/209-97-%D0%BF#Text. [in Ukrainian].
10. Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsii elektroustanovok spozhyvachiv. (2018). [Rules for the Technical Operation of Electrical Installations of Consumers]. Kharkiv: Fort [in Ukrainian].
11. SOU-N EE 20.502:2007. Povitriani linii elektroperedavannia napruhoiu 35 kV i vyshche [SOU-N EE 20.502:2007. Overhead Power Transmission Lines with a Voltage of 35 kV and Above]. Kyiv: HRIFRE [in Ukrainian].
12. Bederak Ya. S., Taradai V. I. (2020). Zabezpechennia nadiinoi roboty elektroustanovok spozhyvachiv [Ensuring Reliable Operation of Consumer Electrical Installations]. Kharkiv: Fort [in Ukrainian].
13. Horobei R., Chernov V., Udod E. (2007). Diahnostuvannia elektroobladnannia 0,4-750 kV zasobamy infrachervonoi tekhniky [Diagnostics of Electrical Equipment from 0.4 to 750 kV Using Infrared Technology] / pid zah. red. E. Udoda. Kyiv: KVITs [in Ukrainian].
14. Wang S., Lv F., Y. Liu. (2014). Estimation of discharge magnitude of composite insulator surface corona discharge based on ultraviolet imaging method. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. Vol. 21. No. 4. P. 1697-1704. DOI: 10.1109/TDEI.2014.004358 [in English]
15. Sokol, Yevgen I. & Artur O. Zaporozhets, eds. (2021). Control of Overhead Power Lines with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Springer International Publishing [in English]
16. Kutin, V. M., Iliukhin, M. O., Kutina M. V. (2013). Diahnostyka elektroobladnannia [Diagnostics of Electrical Equipment]. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
17. Kazak V. M., Dotsenko B. I., Kuzmin V. P., Shepeliev Yu. I. & Shevchuk D. O. (2013). Nadiinist ta diahnostyka elektroobladnannia [Reliability and Diagnostics of Electrical Equipment]. Kyiv: NAU [in Ukrainian].
18. Matrice 350 RTK. Specs: website. Retrieved from: URL: https://enterprise.dji.com/matrice-350-rtk/specs [in English].
19. Maidanyk O. O., Meleshko Ye. V., Matsui A. M., Shymko S.V. (2022). Doslidzhennia metodiv stabilizatsii video ta budovy hirostabilizovanykh pidvisiv videokamer dlia bezpilotnykh litalnykh prystroiv [Research of Video Stabilization Methods and of the Construction of Video Camera Gyro-stabilized Suspensions for Drones]. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian scientific bulletin: Technical sciences. 6(37). Pr 2. P. 26-36.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. План розвитку системи передачі на 2022-2031 роки. Укренерго, 2021. 422 с.
2. Гриб О. Г., Карпалюк І. Т., Швець С. В., Захаренко Н. С. Підвищення надійності системи електропостачання за рахунок безпілотних літальних апаратів. Наукові праці ВНТУ. 2020. №1. С. 1-6.
3. Guan H., Sun. X., Su Y., Hu T., Wang H. et al. UAV-lidar aids automatic intelligent powerline inspection. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 2021, 130, 106987. https:/doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.106987.
4. Muhammad A., Shahpurwala A., Mukhopadhyay S., El-Hag A. H. Autonomous Drone-Based Powerline Insulator Inspection via Deep Learning. In: Silva M., Luís Lima J., Reis L., Sanfeliu A., Tardioli, D. (eds) Robot 2019: Fourth Iberian Robotics Conference. ROBOT 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 1092. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35990-4_5.
5. Waleed D., Mukhopadhyay D. S., Tariq U., El-Hag A. H. Drone-Based Ceramic Insulators Condition Monitoring. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2021. Vol. 70. P. 1-12, DOI: 10.1109/TIM.2021.3078538.
6. Li Z., Zhang Y., Wu H., Suzuki S., Namiki A. et al. Design and Application of a UAV Autonomous Inspection System for High-Voltage Power Transmission Lines. Remote Sens. 2023. 15(3). 865 p. https://doi.org/10.3390/rs15030865.
7. Kozlovskyi O., Trushakov D., Rendzinyak S., Korud V. Development of a UAV-based System for Technical Diagnostics of Overhead Power Lines. 24th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering 2023, CPEE 2023. DOI: 10.1109/CPEE59623.2023.10285318.
8. Правила улаштування електроустановок. Х.: Форт, 2017. 760 с.
9. Правила охорони електричних мереж. Електронний ресурс. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/209-97-%D0%BF#Text.
10. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів. Х.: Форт, 2018. 370 с.
11. СОУ-Н ЕЕ 20.502:2007. Повітряні лінії електропередавання напругою 35 кВ і вище. К.: ГРІФРЕ, 2007. 141 с.
12. Бедерак Я. С., Тарадай В. І. Забезпечення надійної роботи електроустановок споживачів. Х.: Форт, 2020. 170 с.
13. Горобей Р., Чернов В., Удод Е. Діагностування електрообладнання 0,4-750 кВ засобами інфрачервоної техніки / під заг. ред. Е. Удода. К.: КВІЦ, 2007. 374 с.
14. Wang S., Lv F. Liu Y. Estimation of discharge magnitude of composite insulator surface corona discharge based on ultraviolet imaging method. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2014. Vol. 21. No. 4. P. 1697-1704. DOI: 10.1109/TDEI.2014.004358.
15. Sokol Y. I., Zaporozhets A. O., eds. Control of Overhead Power Lines with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Springer International Publishing, 2021. 157 p.
16. Кутін В. М., Ілюхін М. О., Кутіна М. В. Діагностика електрообладнання. Вінниця: ВНТУ, 2013. 161 с.
17. Надійність та діагностика електрообладнання / В. М. Казак, Б. І. Доценко, В. П. Кузьмін та ін. К.: НАУ, 2013. 280 с.
18. Matrice 350 RTK. Specs: веб-сайт. URL: https://enterprise.dji.com/matrice-350-rtk/specs (дата звернення 30.08.2024).
19. Майданик О. О., Мелешко Є. В., Мацуй А. М., Шимко С. В. Дослідження методів стабілізації відео та будови гіростабілізованих підвісів відеокамер для безпілотних літальних пристроїв. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки: зб. наук. пр. Кропивницький: ЦНТУ, 2022. Вип. 6(37). Ч. 2. С. 26-36.
Copyright (c) 2024 О. А. Козловський, С. Й. Рендзіняк
Обґрунтування діагностичних параметрів комплексної системи дистанційного діагностування повітряних ліній на базі БпЛА
Об авторах
О.А. Козловський, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, Кропивницький, Україна, e-mail: kozlovskyioa@gmail.com, 0000-0001-6885-5994
С. Й. Рендзіняк, професор, доктор технічних наук, Львівський національний університет імені Івана Франка, м. Львів, Україна, e-mail: serhii.y.rendziniak@edu.lpnu.ua, ORCID ID: 0000-0003-4544-4871
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Plan rozvytku systemy peredachi na 2022-2031 roky [Transmission System Development Plan for 2022-2031]. Ukrenerho [in Ukrainian].
2. Hryb O. H., Karpaliuk I. T., Shvets S. V., Zakharenko N. S. (2020). Pidvyshchennia nadiinosti systemy elektropostachannia za rakhunok bezpilotnykh litalnykh aparativ [Improving the Reliability of the Power Supply System through Unmanned Aerial Vehicles]. Naukovi pratsi VNTU. № 1. P. 1-6 [in Ukrainian].
3. Guan H., Sun. X., Su Y., Hu T., Wang H. et al. UAV-lidar aids automatic intelligent powerline inspection. (2021). Int. J. Electr. Power Energy Syst. 130 p. 106987. https:/doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.106987 [in English].
4. Muhammad A., Shahpurwala A., Mukhopadhyay S. & El-Hag A. H. (2019). Autonomous Drone-Based Powerline Insulator Inspection via Deep Learning. In: Silva M., Luís Lima J., Reis L., Sanfeliu A., Tardioli, D. (eds) Robot 2019: Fourth Iberian Robotics Conference. ROBOT 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 1092. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35990-4_5 [in English].
5. Waleed D., Mukhopadhyay D. S., Tariq U. & El-Hag A. H. (2021). Drone-Based Ceramic Insulators Condition Monitoring. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. Vol. 70, pp. 1-12, DOI: 10.1109/TIM.2021.3078538 [in English].
6. Li Z., Zhang Y., Wu H., Suzuki S., Namiki A. et al. (2023). Design and Application of a UAV Autonomous Inspection System for High-Voltage Power Transmission Lines. Remote Sens. 15(3), 865. https://doi.org/10.3390/rs15030865. [in English].
7. Kozlovskyi, O., Trushakov, D., Rendzinyak, S., Korud, V. (2023). Development of a UAV-based System for Technical Diagnostics of Overhead Power Lines. 24th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering, CPEE 2023, DOI: 10.1109/CPEE59623.2023.10285318 [in English].
8. Pravyla ulashtuvannia elektroustanovok. (2017). [Rules for Electrical Installations]. Kharkiv: Fort. [in Ukrainian].
9. Pravyla okhorony elektrychnykh merezh [Rules for the Protection of Electrical Networks]. Elektronnyi resurs. Rezhym dostupu: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/209-97-%D0%BF#Text. [in Ukrainian].
10. Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsii elektroustanovok spozhyvachiv. (2018). [Rules for the Technical Operation of Electrical Installations of Consumers]. Kharkiv: Fort [in Ukrainian].
11. SOU-N EE 20.502:2007. Povitriani linii elektroperedavannia napruhoiu 35 kV i vyshche [SOU-N EE 20.502:2007. Overhead Power Transmission Lines with a Voltage of 35 kV and Above]. Kyiv: HRIFRE [in Ukrainian].
12. Bederak Ya. S., Taradai V. I. (2020). Zabezpechennia nadiinoi roboty elektroustanovok spozhyvachiv [Ensuring Reliable Operation of Consumer Electrical Installations]. Kharkiv: Fort [in Ukrainian].
13. Horobei R., Chernov V., Udod E. (2007). Diahnostuvannia elektroobladnannia 0,4-750 kV zasobamy infrachervonoi tekhniky [Diagnostics of Electrical Equipment from 0.4 to 750 kV Using Infrared Technology] / pid zah. red. E. Udoda. Kyiv: KVITs [in Ukrainian].
14. Wang S., Lv F., Y. Liu. (2014). Estimation of discharge magnitude of composite insulator surface corona discharge based on ultraviolet imaging method. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. Vol. 21. No. 4. P. 1697-1704. DOI: 10.1109/TDEI.2014.004358 [in English]
15. Sokol, Yevgen I. & Artur O. Zaporozhets, eds. (2021). Control of Overhead Power Lines with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Springer International Publishing [in English]
16. Kutin, V. M., Iliukhin, M. O., Kutina M. V. (2013). Diahnostyka elektroobladnannia [Diagnostics of Electrical Equipment]. Vinnytsia: VNTU [in Ukrainian].
17. Kazak V. M., Dotsenko B. I., Kuzmin V. P., Shepeliev Yu. I. & Shevchuk D. O. (2013). Nadiinist ta diahnostyka elektroobladnannia [Reliability and Diagnostics of Electrical Equipment]. Kyiv: NAU [in Ukrainian].
18. Matrice 350 RTK. Specs: website. Retrieved from: URL: https://enterprise.dji.com/matrice-350-rtk/specs [in English].
19. Maidanyk O. O., Meleshko Ye. V., Matsui A. M., Shymko S.V. (2022). Doslidzhennia metodiv stabilizatsii video ta budovy hirostabilizovanykh pidvisiv videokamer dlia bezpilotnykh litalnykh prystroiv [Research of Video Stabilization Methods and of the Construction of Video Camera Gyro-stabilized Suspensions for Drones]. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian scientific bulletin: Technical sciences. 6(37). Pr 2. P. 26-36.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. План розвитку системи передачі на 2022-2031 роки. Укренерго, 2021. 422 с.
2. Гриб О. Г., Карпалюк І. Т., Швець С. В., Захаренко Н. С. Підвищення надійності системи електропостачання за рахунок безпілотних літальних апаратів. Наукові праці ВНТУ. 2020. №1. С. 1-6.
3. Guan H., Sun. X., Su Y., Hu T., Wang H. et al. UAV-lidar aids automatic intelligent powerline inspection. Int. J. Electr. Power Energy Syst. 2021, 130, 106987. https:/doi.org/10.1016/j.ijepes.2021.106987.
4. Muhammad A., Shahpurwala A., Mukhopadhyay S., El-Hag A. H. Autonomous Drone-Based Powerline Insulator Inspection via Deep Learning. In: Silva M., Luís Lima J., Reis L., Sanfeliu A., Tardioli, D. (eds) Robot 2019: Fourth Iberian Robotics Conference. ROBOT 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing. Vol. 1092. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35990-4_5.
5. Waleed D., Mukhopadhyay D. S., Tariq U., El-Hag A. H. Drone-Based Ceramic Insulators Condition Monitoring. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2021. Vol. 70. P. 1-12, DOI: 10.1109/TIM.2021.3078538.
6. Li Z., Zhang Y., Wu H., Suzuki S., Namiki A. et al. Design and Application of a UAV Autonomous Inspection System for High-Voltage Power Transmission Lines. Remote Sens. 2023. 15(3). 865 p. https://doi.org/10.3390/rs15030865.
7. Kozlovskyi O., Trushakov D., Rendzinyak S., Korud V. Development of a UAV-based System for Technical Diagnostics of Overhead Power Lines. 24th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering 2023, CPEE 2023. DOI: 10.1109/CPEE59623.2023.10285318.
8. Правила улаштування електроустановок. Х.: Форт, 2017. 760 с.
9. Правила охорони електричних мереж. Електронний ресурс. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/209-97-%D0%BF#Text.
10. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів. Х.: Форт, 2018. 370 с.
11. СОУ-Н ЕЕ 20.502:2007. Повітряні лінії електропередавання напругою 35 кВ і вище. К.: ГРІФРЕ, 2007. 141 с.
12. Бедерак Я. С., Тарадай В. І. Забезпечення надійної роботи електроустановок споживачів. Х.: Форт, 2020. 170 с.
13. Горобей Р., Чернов В., Удод Е. Діагностування електрообладнання 0,4-750 кВ засобами інфрачервоної техніки / під заг. ред. Е. Удода. К.: КВІЦ, 2007. 374 с.
14. Wang S., Lv F. Liu Y. Estimation of discharge magnitude of composite insulator surface corona discharge based on ultraviolet imaging method. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2014. Vol. 21. No. 4. P. 1697-1704. DOI: 10.1109/TDEI.2014.004358.
15. Sokol Y. I., Zaporozhets A. O., eds. Control of Overhead Power Lines with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Springer International Publishing, 2021. 157 p.
16. Кутін В. М., Ілюхін М. О., Кутіна М. В. Діагностика електрообладнання. Вінниця: ВНТУ, 2013. 161 с.
17. Надійність та діагностика електрообладнання / В. М. Казак, Б. І. Доценко, В. П. Кузьмін та ін. К.: НАУ, 2013. 280 с.
18. Matrice 350 RTK. Specs: веб-сайт. URL: https://enterprise.dji.com/matrice-350-rtk/specs (дата звернення 30.08.2024).
19. Майданик О. О., Мелешко Є. В., Мацуй А. М., Шимко С. В. Дослідження методів стабілізації відео та будови гіростабілізованих підвісів відеокамер для безпілотних літальних пристроїв. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки: зб. наук. пр. Кропивницький: ЦНТУ, 2022. Вип. 6(37). Ч. 2. С. 26-36.
Copyright (c) 2024 О. А. Козловський, С. Й. Рендзіняк