نوع مقاله : پژوهشی
نویسندگان
آزمایشگاه بینایی ماشین و سنجش از دور- دانشکده مهندسی برق، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
چکیده
در زندگی مدرن، تامین انرژی الکتریکی پایدار اهمیت ویژهای دارد و اختلال در این امر میتواند خسارتهای سنگینی را به بخشهای مختلف صنعت، تجارت، حمل و نقل، بهداشت و سلامت، آموزش و مدیریت جامعه وارد کند. برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن شبکه به زمین لازم است مقدار فلش (افتادگی) هادیها در محدوده استانداردی قرار داشته باشد. روشهای موجود برای اندازهگیری فلش اغلب نیازمند نصب دائمی تجهیزاتی مانند دوربین، گیرنده GPS (سیستم موقعیتیابی جهانی) و حسگر میدان مغناطیسی روی خط و تیرها/دکلها یا اطراف آن‌ها هستند. روش ارائه شده در این مقاله اندازهگیری فلش را بر مبنای تک تصویری که از هادی و تیرها/دکلهای دو طرف آن ثبت میشود انجام میدهد. همچنین لازم است فاصله دو انتهای هادی از دوربین به کمک یک فاصلهسنج لیزری اندازهگیری شود. ابتدا به کمک دادههای فاصلهسنج، موقعیت دو انتهای هادی در فضای سه-بعدی بهدست میآید. سپس از بین تمامی سهمیهایی که از این دو نقطه عبور میکنند، سهمیای که با مشاهدات تصویری و فرضیات میدانی بهترین تطابق را دارد انتخاب میشود و بر مبنای آن مدل سه-بعدی هادی تولید و میزان فلش محاسبه میشود. روش اندازهگیری پیشنهادی بدون قطع شبکه و نزدیک شدن مخاطرهآمیز به خط و با کمک تجهیزات قابل حمل و ارزان قیمت قابل انجام است. ارزیابی روی ستاپهای آزمایشگاهی و دادههای میدانی نشان داد که روش پیشنهادی به زاویه عکسبرداری حساس نیست، در پس زمینه‌های شلوغ عملکرد خوبی دارد و خطای متوسط آن کمتر از یک درصد مقدار فلش است.
چکیده تصویری
)
تازه های تحقیق
- روشی نوین بر مبنای بینایی ماشین برای اندازهگیری فلش در کابلها ارائه شده است.
- اندازهگیری بدون نیاز به نزدیک شدن مخاطرهآمیز به شبکه، بالا رفتن از دکلها و تیرها، و نصب تجهیزات روی شبکه انجام میشود.
- تجهیزات مورد نیاز تنها شامل یک دوربین، شتابسنج، پردازنده، و فاصلهسنج لیزری است که به سادگی روی یک گوشی هوشمند قابل پیادهسازی است.
- بازسازی موقعیت کابل در فضای سه بعدی با خطایی کمتر از 1% در شرایط محیطی مختلف و علیرغم پیچیدگیهای ساختار تصویر قابل انجام است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
A Machine Vision Based Approach for Sag Measurement in Power Lines
نویسندگان [English]
- Mohammad Javad Abdollahifard
- Mohammad Reaz Mehrdad
Computer Vision and Remote Sensing Research Lab- Department of Electrical Engineering Department, Tafresh University, Tafresh, Iran
چکیده [English]
The supply of permanent electrical energy is of vital importance in modern life and its disruption can cause heavy damage to different areas in industry, commerce, transportation, sanitation and health, education, and management of the society. To prevent the network from short-circuiting to the ground, the amount of sag (drop) of the conductors must be within a standard range. Existing methods for sag measurement often require permanent installation of equipment - such as a camera, GPS receiver, and magnetic field sensor - on the line, the poles/towers, and/or around them. The method presented in this paper performs sag measurement based on a single image recorded from the conductor and poles/towers on its both sides. In addition, the distance between the two ends of the conductor from the camera needs to be measured using a laser rangefinder. First, the position of the two ends of the conductor in three-dimensional space is obtained with the help of rangefinder data. Then, from all the parabolas that pass through these two points, the one that best matches the visual observations and field assumptions is selected, and based on that, the three-dimensional conductor model is generated and the sag is calculated. The proposed measurement method can be done without interruption of the network and dangerous approach to the line and with the help of portable and inexpensive equipment. Evaluation on laboratory and field data showed that the proposed method is not sensitive to the shooting angle, works well in complicated backgrounds, and has an average error of less than 1% of the sag value.
کلیدواژه‌ها [English]
- power line detection
- sag measurement
- surveying
- vision-based measurement
cooperative way in platforms and communications", Journal Commun, vol. 9, no. 9, pp. 687-692, Sept. 2014 (dio:10.12720/jcm.9.9.687-692).
)