Mang công nghệ nhận thức không gian 3D vào bảo vệ trạm biến áp

Trạm biến áp tại Cộng hòa Séc Trên khắp hai vùng Nam Morava và Nam Bohemia của Cộng hòa Séc, Công ty EG. ON (Đức) – đang vận hành mạng lưới rộng lớn các trạm biến áp cao áp không có nhân viên trực. Đây là những cơ sở đóng vai trò trung tâm trong hệ thống phân phối điện của khu vực, thực hiện nhiệm vụ hạ điện áp từ lưới điện truyền tải để cung cấp điện cho hộ gia đình, bệnh viện, khu công nghiệp và các cộng đồng dân cư.

Vì vậy, độ tin cậy của các trạm này là yếu tố vô cùng quan trọng. Giống nhiều công ty điện lực đang quản lý các cơ sở hạ tầng ngày càng được tự động hóa và nằm ở các khu vực xa xôi, EG. D vẫn liên tục tìm kiếm những công nghệ mới để bổ sung cho các hệ thống bảo vệ hiện có, giúp nâng cao khả năng giám sát và tăng tính linh hoạt trong vận hành.

Địa hình trống trải, vị trí biệt lập, thời tiết thay đổi liên tục cùng mật độ lớn các kết cấu kim loại khiến việc xác định chính xác những gì đang diễn ra tại trạm theo thời gian thực trở nên vô cùng khó khăn. Người vận hành có thể biết rằng đã xảy ra một sự cố, nhưng việc xác định đó là sự cố gì và có cần can thiệp hay không đôi khi mất khá nhiều thời gian.

D đã triển khai Octave Coda Spatial (trước đây có tên HxGN dC3 LidarVision), là một nền tảng phát hiện đối tượng trong không gian 3D dựa trên công nghệ LiDAR, được thiết kế dành cho các môi trường ngoài trời phức tạp. Ban đầu hệ thống được đưa vào sử dụng nhằm tăng cường an ninh, nhưng sau đó EG. D nhận thấy công nghệ này còn có thể hỗ trợ bảo vệ hạ tầng và nâng cao an toàn cho người lao động.

Quan sát toàn bộ không gian 3D thay vì chỉ các khu vực cố định Ở giai đoạn đầu, Octave Coda Spatial được lắp đặt tại một số trạm biến áp trong hệ thống của EG. Khác với các hệ thống giám sát chỉ theo dõi những khu vực hoặc góc quan sát cố định, hệ thống này liên tục quét toàn bộ không gian ba chiều của trạm.

Mỗi lần quét bằng LiDAR sẽ tạo ra một đám mây điểm 3D, ghi lại chính xác vị trí, hình dạng, chiều cao và chuyển động của mọi vật thể trong phạm vi giám sát. Nhờ đó, người vận hành có cái nhìn trực quan hơn về mọi hoạt động tại trạm. Khi phát hiện có vật thể di chuyển, hệ thống sẽ xác định vị trí, kích thước và hướng di chuyển của vật thể trên mô hình số của trạm.

Các camera PTZ (Pan-Tilt-Zoom) – loại camera có khả năng xoay ngang, xoay dọc và phóng to – sẽ tự động hướng về phía vật thể vừa được phát hiện để người vận hành nhanh chóng kiểm tra hình ảnh thực tế.

Hệ thống không thay thế các giải pháp bảo vệ hiện hữu mà đóng vai trò như một lớp giám sát bổ sung, giúp người vận hành nhanh chóng hiểu được những gì đang xảy ra, đồng thời phân biệt tốt hơn giữa các hoạt động bình thường và những tình huống cần phải xử lý. Bản sao số giúp quan sát trạm từ mọi góc độ Một thành phần quan trọng của giải pháp là bản sao số (digital twin) có độ chân thực cao.

Các mô hình này được tạo ra bằng công nghệ chụp ảnh từ máy bay không người lái, tái tạo chi tiết toàn bộ không gian 3D của trạm biến áp. Thiết bị, công trình và vị trí tương quan giữa các hạng mục đều được mô phỏng với độ chính xác cao, cho phép người vận hành "đi lại" trong trạm ngay trên môi trường số. Khi xảy ra sự kiện, vật thể được phát hiện cùng quỹ đạo di chuyển sẽ được hiển thị trực tiếp trên mô hình 3D này.

Người vận hành có thể thay đổi góc nhìn, phóng to hoặc quan sát từ những vị trí mà ngoài thực tế khó hoặc không an toàn để tiếp cận. Điều này giúp quá trình đánh giá tình huống và ra quyết định diễn ra nhanh hơn. Các mô hình số cũng được sử dụng trên phần mềm Octave Coda Designer, cho phép kỹ sư của EG.

D chủ động thiết kế vùng giám sát, thử nghiệm các kịch bản vận hành và đánh giá phạm vi hoạt động của hệ thống ngay trên môi trường số, thay vì phải nhờ đối tác bên ngoài thực hiện và phải chia sẻ dữ liệu nhạy cảm của cơ sở hạ tầng. Hình ảnh trạm biến áp trên Coda Spatial Mở rộng ứng dụng sang bảo đảm an toàn lao động Trong quá trình triển khai, EG.

D nhận thấy công nghệ này còn có tiềm năng hỗ trợ công tác đảm bảo an toàn vận hành. Làm việc gần các thiết bị điện cao áp đang mang điện luôn là một trong những công việc nguy hiểm nhất của ngành điện. Chỉ một chuyển động nhỏ ngoài ý muốn cũng có thể dẫn đến rủi ro nghiêm trọng.