Monitoramento automatizado de isolamentos por imageamento ultravioleta empregando aprendizado profundo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Rodrigues, Gustavo Aragão
Orientador(a): Ferreira, Tarso Vilela
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20509
Resumo: The presence of surface discharges or corona discharges in the vicinity of equipment and components of the electrical system is, in general, an indication of the occurrence of some undesirable phenomenon. In many cases, it potentially indicates a process that can lead to the failure or physical degradation of materials. One of the most promising techniques of corona effect monitoring is the use of specialized cameras for the detection of ultraviolet radiation. This dissertation presents an innovative algorithm for classifying the criticality of insulation based on attributes extracted from videos recorded with a camera capable of detecting ultraviolet radiation. The proposed methodology is based on extracting three attributes from each detected facula origin: maximum persistence, area and minimum distance between facula origin and isolation. To obtain this last attribute, we proposed a methodology for segmenting insulation in images using a combination of a deep convolutional neural network model and an adaptive thresholding method based on the mean. The deep learning model achieved 85.5% precision in detecting insulation on a validation dataset consisting of 1985 images and 8730 instances. The classification results showed that the distance between insulation and facula origin is an essential attribute for video analysis. This variable provides context for recorded discharges and allows differentiation between cases where ultraviolet radiation originates from insulation and those where discharge location is less critical.
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spelling Rodrigues, Gustavo AragãoFerreira, Tarso Vilela2024-11-26T16:36:15Z2024-11-26T16:36:15Z2023-08-22RODRIGUES, Gustavo Aragão. Monitoramento automatizado de isolamentos por imageamento ultravioleta empregando aprendizado profundo. 2023. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2023.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20509The presence of surface discharges or corona discharges in the vicinity of equipment and components of the electrical system is, in general, an indication of the occurrence of some undesirable phenomenon. In many cases, it potentially indicates a process that can lead to the failure or physical degradation of materials. One of the most promising techniques of corona effect monitoring is the use of specialized cameras for the detection of ultraviolet radiation. This dissertation presents an innovative algorithm for classifying the criticality of insulation based on attributes extracted from videos recorded with a camera capable of detecting ultraviolet radiation. The proposed methodology is based on extracting three attributes from each detected facula origin: maximum persistence, area and minimum distance between facula origin and isolation. To obtain this last attribute, we proposed a methodology for segmenting insulation in images using a combination of a deep convolutional neural network model and an adaptive thresholding method based on the mean. The deep learning model achieved 85.5% precision in detecting insulation on a validation dataset consisting of 1985 images and 8730 instances. The classification results showed that the distance between insulation and facula origin is an essential attribute for video analysis. This variable provides context for recorded discharges and allows differentiation between cases where ultraviolet radiation originates from insulation and those where discharge location is less critical.A presença de descargas superficiais ou descargas corona nas vizinhanças de equipamentos e componentes do sistema elétrico é, em geral, um indício da ocorrência de algum fenômeno indesejável. Em diversos casos, caracteriza potencialmente um processo que pode levar à falha ou à degradação física dos materiais. Uma das técnicas mais promissoras de monitoramento de efeito corona é o uso de câmeras especializadas na detecção de radiação ultravioleta. Esta dissertação apresenta um algoritmo inovador de classificação da criticidade de isolamentos a partir de atributos extraídos de vídeos registrados com uma câmera capaz de detectar ultravioleta. A metodologia proposta baseia-se na extração de três atributos de cada origem de fácula detectada: persistência máxima, área e distância mínima entre origem de fácula e o isolamento. Para obter esse último atributo, propôs-se uma metodologia de segmentação dos isolamentos na imagem a partir da combinação de um modelo de rede neural convolucional profunda e o método de limiarização adaptativa da média. O modelo de aprendizado profundo apresentou precisão de 85,5% na detecção dos isolamentos em uma base de validação com 1985 imagens e 8730 instâncias. Já os resultados da classificação demonstraram que a distância entre o isolamento e a origem de fácula é um atributo essencial para a análise do vídeo. Essa variável introduz um contexto as descargas registradas e permite diferenciar casos cuja origem da radiação ultravioleta é um isolamento, daquelas em que a localização da descarga é menos crítica.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporImageamento UVMonitoramento de equipamentos elétricosEfeito coronaVisão computacionalTransmissão de imagemIsoladores elétricosUV imagerConditional monitoringCorona effectComputer visionENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAMonitoramento automatizado de isolamentos por imageamento ultravioleta empregando aprendizado profundoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Engenharia ElétricaUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/20509/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALGUSTAVO_ARAGAO_RODRIGUES.pdfGUSTAVO_ARAGAO_RODRIGUES.pdfapplication/pdf4842038https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/20509/2/GUSTAVO_ARAGAO_RODRIGUES.pdf2be2d55aaec584b16404f55622439c91MD52riufs/205092024-11-26 13:36:20.582oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2024-11-26T16:36:20Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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