รูปแบบการตรวจสอบความเสียหายโครงข่ายสายส่งไฟฟ้าด้วยอากาศยานไร้นักบิน
Main Article Content
บทคัดย่อ
หนึ่งในการสร้างความเชื่อมั่นและเสถียรภาพทางพลังงาน โดยเฉพาะระบบสายส่งไฟฟ้ามีความสำคัญและส่งผลกระทบต่อการดำรงชีวิตและสภาพทางเศรษฐกิจของประเทศ ดังนั้น การซ่อมบำรุงให้สายส่งไฟฟ้าคงสภาพและใช้งานได้อย่างต่อเนื่องจึงจำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีสำหรับการตรวจสอบสถานะสายส่งไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ณ ปัจจุบันเทคโนโลยีอากาศยานไร้นักบิน (Unmanned Aerial Vehicles: UAVs) ได้ถูกพัฒนาและประยุกต์ใช้สำหรับสำรวจเพื่อการตรวจหาตำแหน่งความเสียหายของอุปกรณ์สายส่งไฟฟ้า ประกอบกับสามารถตรวจสอบสาเหตุการเสื่อมสภาพได้อย่างแม่นยำ ดังนั้น ผู้ใช้งานอากาศยานไร้นักบินจึงจำเป็นต้องเรียนรู้ลักษณะของอากาศยาน รวมถึงข้อดี-ข้อเสีย สำหรับการใช้งานในแต่ละภารกิจ โดยการใช้งานอากาศยานไร้นักบินในแต่ละครั้งต้องคำนึงถึงสภาพภูมิประเทศเป็นสำคัญ อนึ่ง ปัจจัยความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสายส่งไฟฟ้ามักมีสาเหตุจากการดิสชาร์จทางไฟฟ้า (Partial discharge) ซึ่งกระบวนการเกิดความเสียหายของสายส่งไฟฟ้านี้มีลักษณะการแผ่ของสนามแม่เหล็กเป็นรูปแบบวงแหวนโคโรน่า (Corona ring) โดยรอบอุปกรณ์ ซึ่งการแผ่ของสนามแม่เหล็กนี้เองมีอิทธิพลต่อการบังคับควบคุมและการสื่อสารระหว่างสถานีภาคพื้นและอากาศยานไร้นักบิน ทำให้การใช้งานอากาศยานของผู้บังคับการต้องมีความระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยสรุป เนื่องจากการตรวจสอบระบบสายสง่ ไฟฟ้าในแต่ละพื้นที่มีความเสี่ยงแตกต่างกันไป ดังนั้น รปูแบบการใช้งานอากาศยานจำเป็นต้องอาศัยความชำนาญและประสบการณ์สำหรับการวางแผนการบิน (Planning photogrammetric surveys) อีกทั้งรูปแบบเครื่องมือสำหรับการตรวจสอบความเสียหายต้องมีความจำเพาะและเหมาะสมต่อการตรวจวัด ทั้งนี้ การใช้งานอากาศยานไร้นักบิน ผู้บังคับอากาศยานต้องบริหารความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้นเป็นสำคัญหรือพร้อมปรับเปลี่ยนวิธีการตรวจสอบใด ๆ ตามความเหมาะสม
Downloads
Article Details
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/4.0/88x31.png)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
References
Kumar, V., Michael, N.: Opportunities and challenges with autonomous micro aerial vehicles. In: Robotics Research, pp.41–58. Springer (2017)
Agha-mohammadi, A.-a., Ure, N.K., How, J.P., Vian. J.: Health aware stochastic planning for persistent package delivery missions using quadrotors. In: IEEE /RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 3389–3396. Chicago (2014)
Alvissalim, M.S., Zaman, B., Hafizh, Z.A., Ma’sum, M.A., Jati, G., Jatmiko, W., Mursanto, P.: Swarm quadrotor robots for telecommunication network coverage area expansion in disaster area. In: Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan, pp. 2256–2261. Akita (2012)
Augugliaro, F., Schoellig, A.P., D’Andrea, R.: Methods for designing and executing an aerial dance choreography. IEEE Robot. Autom. Mag. 20(4), 96–104 (2013)
Aleotti, J., Micconi, G., Caselli, S., Benassi, G., Zambelli, N., Bettelli, M., Zappettini, A.: Detection of nuclear sources by UAV teleoperation using a visuo-haptic augmented reality interface. Sensors 17, 2234 (2017)
Burtniak, V., Zabulonov, Y., Stokolos, M., Bulavin, L., Krasnoholovets, V.: The remote radiation monitoring of highly radioactive sports in the chornobyl exclusion zone. J. Intell. Robot. Syst. 90, 437–442 (2018)
Falciglia, P.P., Biondi, L., Catalano, R., Immè, G., Romano, S., Vagliasindi, F.G.: Pre-liminary investigation for quali-quantitative characterization of soils contaminated with 241 Am and 152 Eu by low-altitude unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with small size spectrometer: detection efficiency and minimum detectable activity (MDA) concentration assessment. J. Soils Sediments 18, 2399–2409 (2018)
Tziavou, O., Pytharouli S., Somber J.: Unmanned Aerial Vehicles (UAV) based mapping in engineering geological surveys: Considerations for optimum results. Engineering Geology. 232, 12-21 (2018)
Driscoll, J. O.: Landscape applications of photogrammetry using unmanned aerial vehicles. Journal of Archaeological Science: Reports. 22, 32–44 (2018)
Pinnangudi, B., Gorur, R.S., Kroese, A.J.: Energy quantification of corona discharge on polymeric insulators, in: IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena (CEIDP)., 315–318 (2002)
Yoshimura, N., Kumugai, S., Nishimura, S., Electrical and environmental aging of silicone rubber used for outdoor insulation, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 6, 632–650 (1999)
Moreno, V.M., Gorur, R.S.: AC and DC performance of polymeric housing materials for HV outdoor insulation, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 5, 342–350 (1999)
Montesinos, J.,. Gorur, R.S, Mobasher, B., Kingsbury, D.: Mechanism of brittle fracture in non ceramic insulators, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 9, 236–243 (2002)
Ilhan, S., Ozdemir, A.: Effects of corona ring design on electric field intensity and potential distribution along an insulator string, in: IEEE ELECO07 Conference, Bursa, Turkey, 2007.
Rowland, S.M., Robertson, J., Xiong, Y., Day, R.J., Electrical and materialcharacterization of field-aged 400 kV silicone rubber composite insulators,IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 17, 375–383 (2010)
Terrab, H., El-hag, A.H., Bayadi, A., Surface analysis of field aged transmissionclass silicone rubber outdoor insulators, in: 2012 Annual Report Conferenceon Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Michigan, USA, 213–216 (2015)
Cherney, E.A., et al., End-of-life and replacement strategies for RTV siliconerubber coatings, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 21, 253–261 (2014)
R.A. Ghunem, L. Tay, H. Terrab, A.H. El-hag, Analysis of service-aged 200 kV and 400 kV silicone rubber insulation in the Gulf region, IEEE Trans. Dielectr.Electr. Insul. 23, 3539–3546 (2016)
Gustavsson, T.G., Gubanski, S.M., Hillborg, H., Karlsson, S., Gedde, U.W.: Aging ofsilicone rubber under ac or dc voltages in a coastal environment, IEEE Trans.Dielectr. Electr. Insul. 8, 1029–1039 (2001)
Guerrero, R.S., Corona, R.H., L.Gonzalez, F.A., García, L. R., Raizabal, V., Application of unusual techniques for characterizing ageing on polymeric electricalinsulation, Electr. Power Syst. Res. 117, 202–209 (2014)
Zhu, Y., Otsubo, M., Honda, C., Tanaka, S., Loss and recovery of hydrophobicity of silicone rubber exposed to corona discharge, Polym. Degrad. Stab. 91, 1448–1454 (2006)
Phillips A.J., et al., Electric fields on AC composite transmission line insulators, IEEE Trans. Power Deliv. 23, 823–830 (2008)
Lee, C., Kim, H. R., Optimizing UAV-based radiation sensor systems for aerial surveys, Journal of Environmental Radioactivity 204, 76–85 (2019)
Liao, L., Pasternak, I., 2009. A review of airship structural research and development. Prog. Aero. Sci. 45, 83–96.
Lacroix, S., Toward Autonomous Airships: Research and Developments at LAAS/CNRS, 3rd International Airship Convention and Exhibition. Citeseer, Friedrichshafen (Germany), juillet 2000.
Rao, J., Gong, Z., Luo, J., Xie, S.: Unmanned airships for emergency management. In: IEEE International Safety, Security and Rescue Rototics, Workshop, 2005. IEEE, 125–130 (2005) [27] Chan, S.H., Stempien, J.P., Ding, O.L., Su, P.-C., Ho, H.K.: Fuel cell and hydrogen technologies research, development and demonstration activities in Singapore–an update. Int. J. Hydrogen Energy 41, 13869–13878 (2016)
Dering, G. M., Micklethwaite, S.,. Thiele, S. T., Vollgger, S. A., Cruden, A. R.: Review of drones, photogrammetry and emerging sensor technology for the study of dykes: Best practises and future potential. Journal of Volcanology and Geothermal Research 373, 148–166 (2019)
Immerzeel, W.W., Kraaijenbrink, P.D.A., Shea, J.M., Shrestha, A.B., Pellicciotti, F., Bierkens, M.F.P., de Jong, S.M.: High-resolution monitoring of Himalayan glacier dynamics using unmanned aerial vehicles. Remote Sensing of Environment. 150, 93–103 (2014)
Fujita, K., Suzuki, R., Nuimura, T., & Sakai, A. Performance of ASTER and SRTM DEMs, and their potential for assessing glacial lakes in the Lunana region, Bhutan Himalaya. Journal of Glaciology, 54 (185), 220–228 (2008)
Nuimura, T., Fujita, K., Yamaguchi, S., & Sharma, R. R.. Elevation changes of glaciers revealed by multitemporal digital elevation models calibrated by GPS survey in the Khumbu region, Nepal Himalaya, 1992–2008. Journal of Glaciology, 58 (210), 648–656 (2012)
Triantafilis, J., Monteiro Santos, F.A.: Electromagnetic conductivity imaging (EMCI) of soil using a DUALEM-421 and inversion modelling software (EM4Soil). Geoderma 211–212, 28–38 (2013)
Feng, A., Zhou, J., Vories, E. D., Sudduth, K. A., Zhang, M., Yield estimation in cotton using UAV-based multi-sensor imagery, biosystems engineering 193, 101-114 (2020)
Waldman, G., Introduction to Light: The Physics of Light, Vision, and Color. Dover Publications, New York 2002.
Freedman, R.A., Kaufman III, W.J., Universe, seventh ed. W.H. Freeman and Company, New York 2005.
Singh C. B. and Jayas D. S., ‘Spectroscopic techniques for fungi and mycotoxins detection in agriculture and food’, in De Sager S , ed., Determining Mycotoxins and Mycotoxigenic Fungi in Food and Feed, Cambridge : Woodhead Publishing , 401–414, 2010.
Dering, G. M., Micklethwaite, S., Thiele, S. T., V ollgger, S. A., Cruden, A. R.: Review of drones, photogrammetry and emerging sensor technology for the study of dykes: Best practises and future potential, Journal of Volcanology and Geothermal Research. 373, 148–166 (2019)
Larson, K.M., Agnew, D.C.: Application of the Global Positioning System to crustal deformation measurement 1. Precision and accuracy. J Geophys Res 96(B10), 16547–65 (1991)
Nickitopoulou, A., Protopsalti, K., Stiros, S.: Monitoring dynamic and quasi-static deformations of large flexible engineering structures with GPS: Accuracy, limitations and promises. Engineering Structures 28, 1471–1482 (2006)
Nakamura, S.: GPS measurement of wind-induced suspension bridge girder displacements. J Struct Eng ASCE;126 (12), 1413–9 (2000)
Breuer, P., Chmielewski, T., Gorski, P., Konopka, E.: Application of GPS technology to measurements of displacements of high-rise structures due to weak winds. J Wind Eng Ind Aerodyn,90(3), 223–30 (2002)
Tamura, Y., Matsui, M., Pagnini, L-C, Ishibashi, R., Yoshida, A.: Measurement of wind-induced response of buildings using RTK-GPS. J Wind Eng Ind Aerodyn, 90, 1783–93 (2002)
Brown, C., Karuna, R., Ashkenazi, V., Roberts, G., Evans, R.: Monitoring of structures using the Global Positioning System. Proc Inst Civ Eng. 134, 97–105 (1999)
Hill, A., Limp, F., Casana, J., Laugier, E., Williamson, M., 2019. A new era in spatial data recording: low cost GNSS. Adv. Archaeol. Pract. https://doi.org/10.1017/aap.2018. 50. (In press).
Gutierrez, G., Searcy, M., Introduction to the special edition: drones in archaeology. SAA Archaeol. Rec. 16 (2), 6–10. (2016)
Gerke, M., Przybilla, H.J., 2016. Accuracy analysis of photogrammetric UAV image blocks: influence of onboard RTK-GNSS and cross flight patterns. Photogrammetrie-Fernerkundung-Geoinformation 2016 (1), 17–30.
Stempfhuber, W., Buchholz, M.: A precise, low-cost RTK GNSS System for UAV applications. Int. Arch. Photogramm. Remote. Sens. Spat. Inf. Sci. 38, 289–293 (2011)
Al-geelani, N. A., · Piah, M. A. M.,·Abdul-Malek, Z., Identification of acoustic signals of corona discharges under different contamination levels using wavelet transform, Electr Eng 100, 1059–1067 (2018)
Lemke, E., Berlinjn, S., Gulski, E., Muhr, M., Pultrum, E., Strehl, T., Hauschild, W., Rickmann, J., Rizzi, G., Guide for electrical partial discharge measurements in compliance to IEC 60270. Technical Brochure no 366 (2008)
Finotto, V.C., Horikawa, O., Hirakawa, A., Chamas, F.A.: Pole type robot for distribution power line inspection. Conf Appl Robot Power Ind CARPI 2012, 88–93 (2012)
Fugal, D.L.: Conceptual wavelets in digital signal processing: an in-depth, practical approach for the non-mathematician. Space & Signals Technical Pub (2009)
Chui CK.: An introduction to wavelets, vol 1. Academic Press, New York (1992)
Abdel-Salam, M.: High Voltage Engineering-theory and Practice, Marcel Dekker, New York, 2000.
Pek´arek, S.: Effect of catalysts on dc corona discharge poisoning. Eur. Phys. J. D 61, 657–662 (2011)
Krupenin, N. V., Zavidei, V. I.: Methods for Remote Monitoring and Defectoscopy Systems for Electrical Machine High Voltage Insulation by Using an Optical Radiation. Russian Electrical Engineering, 82(9) 460–463 (2011)
Martinez, P., Brandvold, D.K., Atmos. Environ. 30, 4177 (1996)
Rehbein, N., Cooray, V., J. Electrostat. 51-52, 333 (2001)
Kogelschatz, U., Eliasson, B., Hirth, M., Ozone: Sci. Eng. 30, 367 (1988)
Van Veldhuizen, E.M., Electrical discharges for environmental purposes: Fundamentals and Applications (Nova Science Publishers, Inc., New York, 1999)
Sakurada, N., Ishii, Y., Watanabe, K., Kubota, Y.: Visualization of Molten Pools and Invisible Laser Beam Profiles Using an Ultraviolet CCD Camera. Journal of Visualization, 4(4) 349-356 (2001)