خطوط انتقال نیرو

زلزله ازجمله مخاطرات طبیعی است که وقوع آن اغلب خسارات و تلفات زیادی برای انسان به دنبال داشته است. ایران کشوری زلزله خیز است و استان خراسان رضوی یکی از آسیب پذیرترین استان های کشور می باشد. به طوری که 71 درصد از مساحت این استان در پهنه های با خطر متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرارگرفته است. یکی از بخش های مهمی که در اثر وقوع زلزله آسیب پذیری بالایی دارد، شبکه خطوط انتقال نیرو می باشد. در این تحقیق آسیب پذیری شبکه خطوط انتقال نیروی استان خراسان رضوی در برابر زلزله مورد ارزیابی قرار می گیرد . تحقیق حاضر ازنظر هدف کاربردی و روش تحقیق پژوهش توصیفی - تحلیلی است. پارامترهای مؤثر برای این تحقیق شامل نزدیکی به خط گسل ، ساختار زمین شناسی، شیب زمین، تراکم جمعیت مناطق شهری و روستایی، فاصله از خطوط ارتباطی انتخاب شدند. برای تهیه نقشه میزان آسیب پذیری ابتدا معیارهای شناسایی شده با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی شدند سپس از روش فازی برای پهنه بندی آسیب پذیری زلزله استفاده شد . نتایج تحقیق حاکی از آن است که بیشترین آسیب پذیری استان خراسان رضوی در برابر زلزله در نواحی جنوب شرقی واقع شده است. بررسی وضعیت آسیب پذیری شبکه ی خطوط انتقال نیرو نشان می دهد که آسیب پذیری خطوط انتقال برق فشارقوی استان خراسان رضوی نسبتاً زیاد می باشد و بیشترین آسیب پذیری خطوط مذکور در نواحی جنوب شرقی استان قرار دارد. آسیب پذیری خطوط انتقال نفت نشان می دهد که 12.61 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری خیلی زیاد قرار دارند. در خطوط انتقال گاز نیز 64.62 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری کم و خیلی کم و آسیب پذیری متوسط قرار دارد. به طورکلی بیشترین میزان آسیب پذیری در خطوط برق فشارقوی قرار دارد و 44.47 درصد این خطوط در پهنه های با آسیب پذیری خیلی زیاد و آسیب پذیری زیاد قرار دارد.

خطوط انتقال نیرو، بخش حیاتی شبکه های برق هستند و سلامت آن ها به منظور تامین برق پایدار جامعه ضروری است. مقره ها، به عنوان عایق بین هادی ها نقش اساسی در این شبکه ایفا می کنند و عیوب آن ها می تواند منجر به قطع، اتلاف برق و خطرات جانی شود. پایش و تشخیص به موقع این عیوب، نقشی کلیدی در حفظ پایداری و امنیت شبکه دارد. روش های پایش سنتی خطوط انتقال برق نیز زمان بر و پرهزینه بوده و احتمال وقوع حوادث در این روند بیشتر می شود. پهپاد و پردازش تصاویر هوایی حاصل از آن با استفاده از شبکه های عصبی یادگیری عمیق روشی نوین و کارآمد برای پایش خطوط انتقال برق ارائه می دهد. هدف این پژوهش، غلبه بر چالش های روش های سنتی تشخیص عیوب، مانند زمان بر بودن، پرهزینه بودن و احتمال وقوع حوادث است. همچنین در تحقیق حاضر، روشی نوین بر مبنای  تصویر برداری هوایی و استفاده از وظایف مختلف مدل یادگیری عمیق یولو 8 نانو ، برای پایش و تشخیص عیوب مقره ها در خطوط انتقال نیرو ارائه می شود. در روند این پژوهش مدل یادگیری عمیق طی دو مرحله با در نظر گرفتن دو کلاس سالم و معیوب و سه کلاس سالم، شکستگی و آرک زدگی آموزش داده شده که دقت 92.6% در وظیفه تشخیص و دقت 98.9% در وظیفه طبقه بندی با دو کلاس و دقت کل 93.9% به منظور تشخیص مقره در تصویر و دقت 99.2% به منظور طبقه بندی تصاویر در سه کلاس مقره سالم، مقره شکسته و آرک زدگی مقره برای مدل یولو 8 حاصل شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که روش پیشنهادی مبتنی بر تصویربرداری هوایی با استفاده از مدل های عمیق یولو 8 ، روشی دقیق، کارآمد و مقرون به صرفه برای پایش و تشخیص عیوب مقره ها در خطوط انتقال برق است. این روش در مقایسه با روش های سنتی پایش مقره ها، از مزایای قابل توجهی از جمله دقت بالا، سرعت بالای پردازش، قابلیت اطمینان بیشتر و هزینه عملیاتی پایین تر برخوردار است.