Проблема
Тысячи километров высоковольтных линий пролегают по всей стране — через леса, болота и горы. Даже небольшой дефект на изоляторе или проводе способен привести к аварии: микроскопическая искра, незамеченная вовремя, разрастается до полного отказа оборудования. По данным отрасли, значительная часть аварий на электросетях происходит из-за дефектов, которые копились годами без своевременного обнаружения. Последствия — отключение электроснабжения в жилых домах, остановка предприятий, многомиллионные убытки.
Традиционная процедура инспекции требует обследования больших участков линий в тяжёлых полевых условиях: мороз, ветер, работа на высоте нескольких этажей. Такой формат дорог, медленен и сопряжён с рисками для персонала. Инженеры ГК «Аэромакс» предложили альтернативный подход: диагностику с беспилотного летательного аппарата, оснащённого специализированной ультрафиолетовой камерой.
Физика метода
В основе метода — физика коронного разряда. Когда на поверхности провода или изолятора появляется повреждение, в этом месте возникает интенсивная ионизация воздуха — так называемый коронный разряд: микроскопическая молния, излучающая ультрафиолетовый свет. Обычные видеокамеры этого свечения не регистрируют, тогда как специализированная УФ-камера фиксирует его отчётливо.
Однако само по себе наличие засветки на экране не позволяет отделить реальную угрозу от рабочего фона: на одной типовой подстанции прибор может одновременно показывать десятки светящихся точек. Чтобы решить эту задачу, инженеры «Аэромакса» предложили анализировать не факт свечения, а характер его пульсации. Прибор фиксирует каждый фотон ультрафиолетового света с точной меткой времени и координатами источника, после чего к полученному временному ряду применяется алгоритм Фурье-анализа и строится частотный спектр.
Логика проверки сродни показаниям счётчика в метро — система регистрирует события и оценивает их ритм. Если пульсация ритмична и соответствует частоте 50 Гц (стандартная частота российской электросети), дефект классифицируется как опасный и требующий вмешательства. Хаотичная нерегулярная пульсация свидетельствует о фоновой засветке — можно не реагировать. Метод находится на стыке оптики, физики электрических разрядов и математической обработки сигналов.
Прибор и конкуренты
Существующие инструменты диагностики решают задачу лишь частично. Российские УФ-дефектоскопы серии «Филин» отечественного производства работают только в сумеречных условиях: для проведения обследования персонал вынужден выезжать на подстанции ночью — неудобно, затратно и несёт дополнительные риски. Зарубежные аналоги лишены этого ограничения и способны работать в дневное время, однако не умеют оценивать степень опасности: они лишь указывают на источники ультрафиолетового излучения, не разграничивая критические дефекты и допустимый фон.
Разработка «Аэромакса» устраняет оба недостатка. Прибор оснащён оптическими фильтрами, обеспечивающими работоспособность при дневном освещении, и высокоскоростной УФ-камерой с достаточной частотой дискретизации для проведения частотного анализа пульсаций. Система не просто обнаруживает коронный разряд, но и классифицирует его опасность — что принципиально отличает её от представленных на рынке решений. Прибор способен выявлять дефекты на ранней стадии, когда до аварийного отказа ещё далеко.
От гипотезы до патента
Практическая проработка метода потребовала нескольких лет. Команда ГК «Аэромакс» работала над разработкой с 2021 по 2025 год. Уже к 2023 году были получены первые экспериментальные подтверждения работоспособности подхода. По завершении исследовательской программы компания оформила патент на изобретение.
Размещение системы именно на беспилотнике, а не на наземном или пилотируемом воздушном транспорте, — ключевое архитектурное решение. Дрон способен облетать протяжённые участки трассы без привлечения наземных бригад и без необходимости пробираться к труднодоступным опорам. Это существенно снижает стоимость и сложность плановых инспекций.
Что дальше
В «Аэромаксе» планируют дополнить систему модулем искусственного интеллекта. Интеграция ИИ позволит не только эффективнее выявлять дефекты, но и прогнозировать динамику их развития: система сможет оценивать остаточный ресурс конкретного изолятора и рекомендовать сроки плановой замены. По замыслу разработчиков, дрон будет способен формировать заключение вида «этот изолятор протянет ещё полгода, тот требует замены в ближайший месяц».
По мере удешевления компонентной базы и роста доступных вычислительных мощностей компания рассчитывает на масштабирование таких систем до массового применения. Это особенно актуально для российской энергетики: сети ЛЭП протяжённостью в тысячи километров эксплуатируются в диапазоне климатических условий от арктических пустынь до субтропиков. Регулярные дроновые облёты с диагностическими системами должны снизить аварийность, сократить расходы на ремонт и, как следствие, стабилизировать тарифы на электроэнергию.
