Ученые из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) создают прибор, который научит и технических специалистов, и обывателей буквально «видеть невидимое». Речь о принципиально новой разработке – электровизоре. Аналогов этому устройству на рынке пока нет, а его главная особенность в том, чтобы выводить картину электрического поля промышленной частоты прямо на экран ноутбука или планшета. Это позволит находить скрытые дефекты изоляции задолго до того, как они напомнят о себе серьезным нагревом или аварией.
Почему это прорыв? Привычные всем мультиметры, токовые клещи и даже модные сейчас тепловизоры фиксируют лишь последствия неисправности. Классические законы физики, на которых построена их работа, бессильны описать причудливую картину электрического поля вокруг поврежденного изолятора. Тепловизор и вовсе реагирует только на нагрев, а этот процесс инертный и капризный: дождь, ветер или солнце могут легко смазать картину. Электровизор же смотрит в корень проблемы, визуализируя саму причину — искажения поля.
«Это своего рода тепловизионная камера, только «заточенная» под восприятие электрического поля, – поясняет автор проекта, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» ЮУрГУ, кандидат технических наук Петр Лонзингер. – Есть важный нюанс: законы оптики здесь не применимы. Нельзя просто навести объектив и получить готовую картинку. Выход мы видим в использовании нейросетей, обученных на законах физики».
Принцип работы обещает быть инновационным: оператор проводит точечные замеры потенциала в нескольких точках вокруг объекта, например, датчиком на изолирующей штанге. Дальше в дело вступает искусственный интеллект, который на основе этих данных математически воссоздает на экране полную, ясную картину поля.
«Обмерять сотню точек — это неудобно и затратно по времени, – добавляет ученый. – Мы уверены, что современные нейросети смогут предугадать реально существующее поле по минимуму измерений».
Главной целью для электровизора станет диагностика высоковольтной изоляции под открытым небом: гирлянды изоляторов на ЛЭП, вводы трансформаторов и выключателей. Прибор сможет на ранней стадии замечать такие скрытые угрозы, как перекрытие одного изолятора в цепочке, появление микротрещин в полимере или очаги коронных и частичных разрядов.
Особо ценно, что диагностику можно будет проводить без отключения напряжения — это критически важно для непрерывных производств. Безопасность оператора планируется обеспечить за счет крепления датчика на изолирующую штангу и применения оптической развязки в измерительных цепях.
Юлия Шерстобитова