Система интеллектуального анализа состояния воздушных линий электропередачи с использованием беспилотных воздушных судов и технологии искусственного интеллекта

Назначение:

Анализ материалов воздушного мониторинга на предмет вычисления параметров наблюдаемых объектов ВЛ, фиксации отклонений, дефектов и нарушений, происходящих на данных объектах.

Области применения:

• Контроль технического состояния ВЛ.
• Автоматизация процессов выявления дефектов, несоответствий.
• Управление жизненным циклом объектов.
• Предиктивный анализ.
• Мониторинг нарушений, незаконных проникновений.
• Контроль хода строительства.

Схема работы:

• Получение сырых данных (фотоматериал с БПЛА самолетного или коптерного типа).
• Извлечение метаданных из файлов снимков и полетных журналов БПЛА, координатная привязка к структуре объекта мониторинга.
• Реконструкция положения и ориентации камеры в момент съемки, проецирование охранных зон и нормалей к рельефу на снимок, трехмерная реконструкция положения объектов на земле.
• Нейросетевая обработка снимков, извлечение полезной информации (детекция и сегментация).
• Прикладная математическая обработка, нахождение метрик, сравнение с уставками, выявление несоответствий.
• Визуализация информации (результаты обработки, отчеты).
• Передача информации в смежные системы.

Автоматизируемые процессы:

• Хранение данных воздушного мониторинга в привязке к структуре объекта и времени наблюдения.
• Обработка большого количества сырых данных с выдачей сжатой информации по нарушениям.
• Подготовка оперативных и аналитических отчетов о текущем состоянии объекта.
• Ведение справочников измеряемых параметров и нарушений с привязкой к структуре и типам объектов.
• Передача результатов мониторинга в смежные системы (управление активами, управления ремонтами).

Состав:

Технологические функции:

• Определение типов и выполнение анализа геометрии объектов.
• Сравнение измеренных параметров с проектными значениями.
• Определение координат объектов.
• Расчет метрик объектов (кол-во, длина, площадь, объем).
• Контроль паводковой обстановки.
• Обнаружение очагов пожаров.
• Фиксация несанкционированной деятельности в охранных зонах ВЛ.
• Фиксация отсутствия или неисправного состояния элементов ВЛ.
• Восстановление ортофотоплана и цифровой 3D модели местности.
• Определение параметров древесно-кустарниковой растительности (ДКР).
• Определение несоответствий требованиям действующей НТД.
• Определение изменений, произошедших на местности.

Детекторы:

• Дома, дачи, временные строения.
• Порубочные остатки, брёвна, доски.
• Строительная и сельхоз техника, грузовики, автомобили.
• Дороги.
• Водные объекты.
• Элементы опор ВЛ (бетонные и решетчатые конструкции, фундаменты, изоляторы).
• Дефектные элементы опор ВЛ (выпавший изолятор, поврежденный изолятор).
• Отдельностоящие и поваленные деревья, кусты.
• Массив леса.

Прикладные функции:

• Многопользовательский web-interface с поддержкой ролевой модели.
• Автоматизированное заведение нормативно-справочной информации по объектам из шаблонов xls или из мастер-системы (управление активами, управление ремонтами).
• Автоматический расчет охранных зон (полигоны координат WGS-84).
• Создание и ведение справочника типов объектов с габаритами и 3D моделями.
• Автоматизированная (пакетная и селективная) загрузка фотоматериала и полетных журналов для присвоения координат и параметров внешнего ориентирования каждому снимку.
• Отображение на карте объекта мониторинга, охранных зон и сделанных снимков. Возможность работы с локальным тайловым сервером или смежной ГИС.
• Отображение древовидной структуры объекта мониторинга, переход к паспортным данным.
• Возможность быстрой загрузки и просмотра тяжелых снимков (превью и кэширование), масштабирование, слайдер.
• Возможность группового и селективного запуска аналитики, визуализация процесса.
• Выпадающий список нарушений с переходом к деталям (исходное и распознанное фото), возможностью отклонения или изменения.
• Сортируемый и фильтруемый журнал метрик, журнал нарушений.
• Выгрузка результатов в xls.
• Возможность отправки результатов в смежную систему.
• Аналитика по количеству снимков и нарушений для каждого элемента структуры объектов.
• Возможность задавать пороги вероятностей, изменять параметры постпроцессинга для каждого класса детекции.

Эффекты от применения:

1. Количественные:

   • снижение времени на проведение оценки технического состояния объектов относительно стандартных визуальных и инструментальных методов - 30-50%;
   • снижение затрат на ремонтные работы за счет заблаговременного выявления дефектов, нарушений - 1-3%;
   • снижение потерь сырья, энергоносителя или способности предоставления услуги инфраструктурными объектами вследствие аварий, за счет своевременного выявления технических нарушений потенциально аварийного характера (снижение экономического ущерба) – 5 – 15%;
   • снижение времени разработки отчётной и проектной документации за счет автоматизации ведения данных по объектам – 10-20%.

2. Качественные:

   • повышение качества и полноты выявления дефектов (более точные и достоверные данные);
   • повышение оперативности установления причин аварий;
   • возможность построения прогнозов состояния объектов и более точное планирование ремонтно-восстановительных мероприятий;
   • интеграция системы в информационный ландшафт предприятия.

Документация:

• Описание функциональных характеристик.
• Описание процессов жизненного цикла.
• Концепция ролей и полномочий.
• Описание настройки ролей.
• Рабочая инструкция администратор.
• Эксплуатация экземпляра ПО.
• Прайс-лист.