Enerji iletim hatlarındaki problemlerin fiber optik tabanlı dağıtık sensör kullanılarak belirlenmesi ve sınıflandırılması
Determination and classification of problems in energy transmission lines using fiber optic based distributed sensors
Yazar: SAMET CAN ÇORUK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YASİN ERTEN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dağıtık akustik sensör (DAS) sistemleri ulusal sınır güvenlikleri, kritik tesis güvenlikleri, petrol boru hatları ve enerji ağları gibi birçok farklı alanda kullanılarak günümüz teknolojisinde yerini almaktadır. DAS sistemleri kullanılarak fiber optik hat boyunca gerçekleşen darbelerin konumsal tespiti yapılabilmektedir. Enerji iletim hatlarında gerçekleşen olumsuzlukların tespiti günümüzde halen bir problemdir. Bu çalışmada, yüksek gerilim enerji iletim hatları ve bu hatları taşıyan direklerde meydana gelen hırsızlık, darbe, yıkılma vb. olumsuzluklara karşı bu durumların konumlandırılması ve yaşanan olumsuz durumun sebebinin tespit edilmesine ilişkin çalışma ele alınmaktadır. Optik zaman alan refloktometrisi (Optical Time Domain Reflectometry - OTDR) tekniğine dayanan DAS sistemleri ile enerji iletim hatlarını taşıyan direkler üzerinde el ile sökme, makine ile sökme ve çekiç ile vurma senaryoları gerçekleştirilerek elde edilen veri setleri, görüntü formatına dönüştürülmüştür. Gerçekleştirilen bu üç senaryonun her biri için ayrı ayrı elde edilen görüntüler üzerinde k-ortalamalı (k-means) kümeleme algoritması, DenseNet169, VGG-19 (Visual Geometry Group) , Xception ve topluluk öğrenmesi (ensemble learning) teknikleri uygulanmaktadır. Sonuç olarak enerji iletim hatları ve bu hatları taşıyan direkler üzerinde meydana gelecek tehlikelerin konumsal olarak tespit edilmesi ve bu tehlikenin el ile sökme, makine ile sökme ve çekiç ile vurmadan hangisi olduğuna yönelik sınıflandırma işlemleri gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Distributed acoustic sensor (DAS) systems are used in many areas such as national border security, critical facility security, oil pipelines, and energy networks. They are taking their place in today's technology. DAS can be used to detect the events occurring along the fiber optic line. The detection of occurred events in energy transmission lines is still a problem. This study discusses the location of theft, impact, collapse, etc. occurring in high voltage energy transmission lines and the poles carrying these lines and the determination of the cause of the negative situation. The data sets obtained by performing manual dismantling, machine dismantling, and hammer strike scenarios on the poles carrying energy transmission lines with DAS systems based on the optical time domain reflectometry (OTDR) technique were converted to image format. For each of these three scenarios, k-means clustering algorithm, DenseNet169, VGG-19 (Visual Geometry Group), Xception and ensemble learning techniques are applied to the images obtained separately. As a result, the locational detection of the hazards that will occur on the energy transmission lines and the poles carrying these lines and the classification of these hazards as manual dismantling, machine dismantling, and hammer strikes are carried out.