Hệ thống quản lý đường dây truyền tải điện, trong đó ứng dụng trí tuệ nhân tạo

Bài viết Hệ thống quản lý đường dây truyền tải điện, trong đó ứng dụng trí tuệ nhân tạo đưa ra giải pháp sử dụng tự động các thiết bị bay không người lái (UAV) kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để thực hiện bài toán nhận dạng và phân loại các thiết bị trên đường dây và cột điện, sau đó đưa ra các cảnh báo với các thiết bị lỗi hoặc hỏng hóc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống quản lý đường dây truyền tải điện, trong đó ứng dụng trí tuệ nhân tạo CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA HỆ THỐNG QUẢN LÝ ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN, TRONG ĐÓ ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO 1 2 3 4 Trần Thanh Phong , Nguyễn Duy Dũng , Nguyễn Phan Xuân Bảo , Hoàng Đức Thịnh 1 Công ty Truyền tải điện 2, 0963 290863, Phongtt@evn.com.vn 2 Công ty Truyền tải điện 2, 0963 180974, dungnd.ttd2@gmail.com 3 Công ty Truyền tải điện 2, 0962 585888, baonpx1172@gmail.com 4 Công ty Cổ phần ThinkLABs, 0944 488868, thinh@thinklabs.vn Tóm tắt: Quy trình kiểm tra và bảo dưỡng đường dây truyền tải điện tại một số đơn vị quản lý nói riêng và hệ thống truyền tải điện hiện nay tại Việt Nam nói chung đang bộc lộ một số khó khăn như: mất nhiều thời gian để tiến hành thu thập dữ liệu quan sát; thông tin chưa được số hóa để lưu trữ; quá trình thực hiện việc kiểm tra và bảo dưỡng thủ công tiềm ẩn nguy hiểm, mang lại nhiều khó khăn, vất vả với công nhân thực hiện. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu hệ thống quản lý thông tin hỗ trợ cho quá trình chuyển đổi số để thực hiện công việc kiểm tra, giám sát và bảo dưỡng đường dây truyền tải điện. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng đưa ra giải pháp sử dụng tự động các thiết bị bay không người lái (UAV) kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để thực hiện bài toán nhận dạng và phân loại các thiết bị trên đường dây và cột điện, sau đó đưa ra các cảnh báo với các thiết bị lỗi hoặc hỏng hóc. Từ khóa: Giám sát đường dây; Trí tuệ nhân tạo; UAV; điều khiển bay tự động. CHỮ VIẾT TẮT EVNNPT Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia PTC2 Công ty Truyền tải điện 2 UAV Thiết bị bay không người lái AI Trí tuệ nhân tạo 1. GIỚI THIỆU Vào năm 2020, Thủ tướng Chính phủ Việt Nam đã ban hành chương trình quốc gia về chuyển đổi số định hướng tới năm 2025, tầm nhìn 2030. Mục tiêu chính của chương trình là đưa Việt Nam trở thành quốc gia có chính phủ số bền vững và thịnh vượng. Chương trình cũng hướng các tập toàn, công ty công nghệ ở Việt Nam có thể vươn ra toàn cầu. Từ lý do đó, các doanh nghiệp đang vận hành theo phương thức truyền thống cần phải có tư duy đổi mới, thích ứng với quy trình hoạt động và cách sắp xếp mới để từng bước thích ứng được với công cuộc chuyển đổi số của quốc gia. Công ty Truyền tải điện 2 (PTC2) trực thuộc Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia – Tập đoàn Điện lực Việt Nam là đơn vị được giao nhiệm vụ quản lý vận hành lưới điện truyền tải 220kV, 500kV đi qua địa phận các tỉnh miền Trung Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Kon Tum và Gia Lai; bao gồm 399 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 08 xuất tuyến đường dây 500kV với tổng chiều dài 1561km; 48 xuất tuyến đường dây 220kV với tổng chiều dài 2094km Địa hình chủ yếu của các tuyến đường dây bị chia cắt thành nhiều vùng từ rừng rậm, núi cao đến đồng bằng, sông hồ, ven biển …có những đoạn đường dây vượt qua những địa hình đặc biệt phức tạp như đèo Hải Vân nằm giữa địa bàn TP Đà Nẵng và tỉnh Thừa Thiên Huế, vượt đèo Lò Xo nằm giữa địa bàn tỉnh Quảng Nam và tỉnh Kon Tum, đèo Violak nằm giữa địa bàn tỉnh Kon Tum và tỉnh Quảng Ngãi, khu vực biên giới Việt – Lào thuộc tỉnh Quảng Nam,… Hình 1. Lưới truyền tải điện 220kV, 500kV thuộc phạm vi quản lý của PTC2 Với cách tiếp cận truyền thống trong công tác kiểm tra quản lý vận hành lưới truyền tải điện 220kV, 500kV bộc lộ một số nhược điểm như sau:  Tương tác giữa người quản lý và công nhân với các công việc hằng ngày hầu hết theo phương thức thủ công thông qua các phiếu giao việc tương ứng với từng tác vụ cụ thể. Sau đó, báo cáo thống kê sẽ được đồng bộ theo các biểu mẫu có sẵn. Mỗi tuần/tháng/năm sẽ được tổng hợp và báo cáo định kỳ. Với số lượng báo cáo thu thập hàng ngày là lớn thì việc tương tác theo phương thức trên gây ra nhiều khó khăn trong quản lý và có sự nhầm lẫn.  Các báo cáo tổng hợp định kỳ, phiếu giao việc được lưu trữ theo phương thức vật lý dưới dạng giấy, hồ sơ. Điều đó gây khó khăn cho việc cập nhật, thống kê và lưu trữ.  Công tác quan sát, giám sát kiểm tra định kỳ thực hiện thông qua việc tiếp thiết 400 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA bị, quan sát thủ công của công nhân trực tiếp trên đường dây và trạm điện. Điều đó gây nhiều khó khăn về thời gian, nguồn lực, tính an toàn và độ chính xác. Từ những khó khăn nêu trên, chúng tôi đề xuất xây dựng hệ thống quản lý đường dây nhằm thực hiện các tác vụ liên quan tới chuyển đổi số trong quy trình làm việc thực hiện các tác vụ quan sát, kiểm tra. Đồng thời để tăng hiệu quả làm việc, chúng tôi thiết kế và đề xuất xây dựng giải pháp thiết lập các đường bay tự động cho UAV. Ngoài ra việc tích hợp giải pháp sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) trong nhận dạng các thiết bị trên đường dây truyền tải điện. Giải pháp đề xuất sẽ đi giải quyết được các vấn đề sau.  Việc quan sát khu vực đường dây bao quát hơn, có thể quan sát được nhiều dạng hiện trường như: khu vực như đường giao thông giao chéo; tình hình trồng rừng và khai thác rừng tại địa bàn; các hoạt động vui chơi và sản xuất gần đường dây như: thả diều vật bay, đốt pháo hoa, pháo dù; hoạt động của các phương tiện xe máy công trình qua lại và làm việc gần hành lang đường dây;… Từ đó nhìn nhận và đánh giá các nguy cơ ảnh hưởng đến vận hành đường dây tốt hơn.  Quan sát được tình trạng ...