پژوهش نوین در صنعت برق
رساله دکتری شهرزاد فلاحت‌نژاد با عنوان «تشخیص اشیای کوچک در تصاویر پهپادی مبتنی بر فراتفکیک‌پذیری تصویری با نگاه کاربردی در صنعت برق» با حمایت بنیاد ملی علم ایران انجام شد و توانست راهکاری نوین برای ارتقای دقت بازرسی خطوط انتقال و فوق‌توزیع برق ارائه دهد.
اهمیت تشخیص دقیق عیوب خطوط برق
خطوط انتقال برق به‌عنوان شریان اصلی انتقال انرژی از نیروگاه‌ها به مصرف‌کنندگان، همواره در معرض آسیب‌های محیطی مانند طوفان، یخبندان، صاعقه و برخورد پرندگان قرار دارند. هرگونه نقص یا اتصال کوتاه در این خطوط می‌تواند خسارت‌های اقتصادی سنگین و اختلال در زندگی روزمره مردم ایجاد کند. به همین دلیل، بازرسی دوره‌ای خطوط برق ضرورتی اجتناب‌ناپذیر است.
محدودیت روش‌های سنتی بازرسی
در گذشته، بررسی دکل‌ها به‌صورت صعودی و توسط تکنسین‌ها انجام می‌شد که علاوه بر خطرات انسانی، نیازمند قطع جریان برق بود و خسارات مالی و فنی به همراه داشت. همچنین دید محدود کارشناسان و احتمال خطاهای انسانی، دقت این روش را کاهش می‌داد.
نقش پهپادها در صنعت برق
در سال‌های اخیر، استفاده از پهپادها برای بازرسی خطوط برق به‌عنوان روشی ایمن‌تر و سریع‌تر مورد توجه قرار گرفته است. پهپادها تصاویر متعددی از دکل‌ها ثبت می‌کنند، اما تحلیل دستی حجم بالای این تصاویر زمان‌بر و مستعد خطاست. از این رو، بهره‌گیری از هوش مصنوعی و یادگیری عمیق برای تحلیل خودکار تصاویر به یک ضرورت تبدیل شده است.
نوآوری در تشخیص عیوب کوچک
فلاحت‌نژاد توضیح داد که شبکه‌های یادگیری عمیق موجود در تشخیص عیوب بسیار کوچک مانند کسری پیچ‌ومهره یا نقص اشپیل عملکرد مناسبی ندارند، زیرا این عیوب کمتر از یک درصد از کل پیکسل‌های تصویر پهپادی را تشکیل می‌دهند. برای رفع این مشکل، در این پژوهش از فراتفکیک‌پذیری تصویری استفاده شد تا وضوح مؤثر تصاویر افزایش یابد و قابلیت تشخیص عیوب کوچک بهبود پیدا کند.
الگوریتم پیشنهادی و نتایج
مدل طراحی‌شده شامل دو شبکه یادگیری عمیق است:
- شبکه‌ای برای افزایش وضوح تصاویر (فراتفکیک‌پذیری)
- شبکه‌ای برای تشخیص اشیای کوچک
این دو شبکه به‌صورت سرتاسری آموزش داده شده و با بازخورد متقابل عملکرد یکدیگر را ارتقا داده‌اند. نتایج نشان داد این الگوریتم توانسته عیوب کوچک خطوط برق در چندین استان کشور را با دقت بالا شناسایی کند و از بروز خاموشی‌ها و خسارات اقتصادی جلوگیری نماید.
جمع‌بندی
پژوهش انجام‌شده نشان می‌دهد که ترکیب پهپادها و هوش مصنوعی می‌تواند تحولی بزرگ در صنعت برق ایجاد کند. افزایش دقت تشخیص عیوب خطوط برق نه‌تنها امنیت شبکه انتقال را تضمین می‌کند، بلکه هزینه‌های اقتصادی ناشی از خاموشی‌ها را نیز به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. این دستاورد می‌تواند الگویی برای توسعه فناوری‌های نوین در سایر صنایع زیرساختی کشور باشد.
من فارغ‌التحصیل رشته مهندسی نرم‌افزار هستم و از همان دوران دانشگاه به دنیای تکنولوژی و تحولات آن علاقه‌مند بودم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۶ با نوشتن مقالات تحلیلی درباره هوش مصنوعی و برنامه‌نویسی در یک وبلاگ شخصی آغاز کردم. پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده و تحلیل‌گر با مجلات و وب‌سایت‌های مختلف تکنولوژی همکاری کردم و اکنون به عنوان دبیر سرویس فناوری‌های نوظهور در یک مجله معتبر تکنولوژی فعالیت می‌کنم. تلاش من این است که آخرین پیشرفت‌ها و دستاوردهای این حوزه را به زبانی ساده و کاربردی برای مخاطبان ارائه دهم.
