Drone θα εντοπίζει βλάβες τους δικτύο ηλεκτροδότησης
Το drone ανεβαίνει ψηλά στο αέρα, έχει “φορτωθεί” µε το σχέδιο πτήσης και ακολουθεί το δίκτυο ηλεκτροδότησης του ∆Ε∆∆ΗΕ σε µια απόκρηµνη περιοχή. Με τη χρήση θερµικής κάµερας, κάµερας ορατού φάσµατος και ενός δικτύου που βασίζεται στην τεχνητή νοηµοσύνη εντοπίζει το σηµείο όπου υπάρχει βλάβη και ενηµερώνει άµεσα τον χειριστή το συνεργείο του ∆Ε∆∆ΗΕ προκειµένου να προχωρήσουν στη γρήγορη αποκατάσταση της ζηµιάς!
Τα παραπάνω δεν πρόκειται για… εικόνα από το µέλλον αλλά από το σήµερα καθώς µε τη συνεργασία της Σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών – Μηχανικών Υπολογιστών του Πολυτεχνείου Κρήτης, του Αριστοτέλειου Πανεπιστηµίου, του ∆Ε∆∆ΗΕ και της εταιρείς Geosense, δύο τέτοια drone κατασκευάστηκαν και δοκιµάστηκαν στο πεδίο! Κι αυτό µέσω του έργου “Αυτοµατοποιηµένη εποπτεία εναέριας λήψης του Ελληνικού δικτύου γραµµών µεταφοράς ρεύµατος – AdVISEr (Τ2Ε∆Κ-03595)”, που χρηµατοδοτήθηκε µέσω της Ενιαίας ∆ράσης Κρατικών Ενισχύσεων Έρευνας, Τεχνολογικής Ανάπτυξης & Καινοτοµίας “Ερευνώ- ∆ηµιουργώ- Καινοτοµώ” Β’ Κύκλος”.
Η κ. Κωνσταντία Μοιρογιώργου ηλεκτρολόγος µηχανικός-µηχανικός υπολογιστών εξηγεί στα “Χ.ν.” πως το έργο αυτό (AdVISEr) «έχει χρηµατοδοτηθεί από τη δράση “Ερευνώ- ∆ηµιουργώ- Καινοτοµώ” του ΕΣΠΑ που στηρίζει συµπράξεις Πανεπιστηµίων- ∆ηµόσιων Φορέων και Εταιρειών. Στη συγκεκριµένη δράση, το σχήµα συνεργασίας αποτελείται από το Πολυτεχνείο Κρήτης- Σχολή ΗΜΜΥ, ο ∆Ε∆∆ΗΕ µε το στέλεχος του κ. Γιώργο Πλοκαµάκη, το Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο Θεσσαλονίκης- σχολή ΗΜΜΥ, µε επικεφαλής τον καθηγητή κ. Γιάννη Παπαευσταθίου και την εταιρεία Geosense που εδρεύει στη Θεσσαλονίκη. Στόχος του έργου ήταν να δηµιουργηθούν έξυπνα, ιπτάµενα οχήµατα (drone) που να είναι σε θέση να καταγράφουν το εναέριο δίκτυο υποδοµών του ∆Ε∆∆ΗΕ και να εντοπίζουν µε αυτοµατοποιηµένο τρόπο, στο πεδίο και σε πραγµατικό χρόνο πιθανές βλάβες ή απώλειες του δικτύου.»
Ο ∆Ε∆∆ΗΕ έδωσε τα δεδοµένα της εφαρµογής και το αρχικό σχέδιο προδιαγραφών και το “Εργαστήριο Ψηφιακής Επεξεργασίας Σήµατος και Εικόνας” µε επικεφαλής τον καθηγητή κ. Μιχάλη Ζερβάκη ήταν αυτό που ανέπτυξε τους αλγορίθµους της τεχνητής νοηµοσύνης για τον αυτοµατοποιηµένο εντοπισµό των βλαβών του εναέριου δικτύου. «Πέρα από το συντονισµό της δράσης, στο Πολυτεχνείο Κρήτης αναπτύξαµε την ευφυία του συστήµατος, δηλαδή τους αλγορίθµους και το δίκτυο τεχνητής νοηµοσύνης » αναφέρει η κ. Μοιρογιώργου. Στο εργαστήριο αναπτύχθηκαν αλγόριθµοι:
• Που είναι σε θέση να διαβάζουν σε πραγµατικό χρόνο τις ροές βίντεο και εικόνας από τη θερµική κάµερα και ταυτόχρονα από µια κάµερα που λειτουργεί στο ορατό φάσµα.
• Που αναγνωρίζουν τις υποδοµές όπως το εναέριο δίκτυο, τους πυλώνες και τον εξοπλισµό τους.
• Που µπορεί να εντοπίσουν πιθανές βλάβες στο δίκτυο παράγοντας κατάλληλα µηνύµατα για την ακριβή θέση της βλάβης ώστε το προσωπικό του δικτύου να µπορεί να ελέγξει και να επιδιορθώσει τις βλάβες.
«Η αρχική ιδέα ήταν να φτιάξουµε ένα σύστηµα που αυτόµατα και έξυπνα, µόνο του χωρίς την επέµβαση ανθρώπινου χειριστή, να µπορεί να καταλάβει και να εντοπίσει τόσο τις υποδοµές του δικτύου όσο και τις βλάβες σε αυτό. Χρειάστηκε να αναπτυχθούν οι κατάλληλοι αλγόριθµοι ώστε να κάνουµε την αναγνώριση αυτόµατα. ∆ηλαδή, σχεδιάσαµε µαθηµατικά κι αναπτύξαµε αλγοριθµικά την αρχιτεκτονική ενός κατάλληλου νευρωνικού δικτύου που να µπορεί να αναγνωρίζει αυτόµατα το είδος και τη θέση του εξοπλισµού δικτύου όπως καλώδια, στύλοι, πυλώνες κα. Η όλη αρχιτεκτονική βασίστηκε στη τεχνογνωσία που έχουµε από αντίστοιχες εφαρµογές αλλά έχει την καινοτοµία ότι µπορεί να εντοπίσει τα συγκεκριµένα στοιχεία του δικτύου µε τις ιδιαιτερότητες που αυτά φέρουν και στο πεδίο, εποµένως µπορεί να εντοπίσει και τη µη αναµενόµενη κατάστασή τους (π.χ. κοµµένο καλώδιο, θερµική απώλεια κλπ). Καταλήξαµε πως η ταυτόχρονη (συµπληρωµατική) χρήση των δεδοµένων που καταγράφει η κάµερα στο ορατό φάσµα και της θερµικής κάµερα, όταν αυτά εισάγονται στο δίκτυο της τεχνητής νοηµοσύνης, µας έδωσε το επιθυµητό αποτέλεσµα!» επισηµαίνει η κ. Μοιρογιώργου.
Τα δύο drones που σχεδιάστηκαν µπορούν να πετάξουν µε διαφορετικές καιρικές συνθήκες σε ένα δύσκολο επιχειρησιακά περιβάλλον και χάρις στο δίκτυο της τεχνητής νοηµοσύνης του Πολυτεχνείου Κρήτης και την επιτάχυνση των αλγορίθµων στο drone από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήµιο µέσω υλοποίησης των επεξεργαστικών διεργασιών σε δοµή µικρο-επεξεργαστή ή σε αναδιατασσόµενη λογική (FPGAs) αποδείχθηκαν λειτουργικά!
«Τα δοκιµάσαµε στο πεδίο, συγκεκριµένα στη Μαλάξα, σε ένα µεγάλο δίκτυο του ∆Ε∆∆ΗΕ. ∆ύο τεχνίτες του ∆Ε∆∆ΗΕ που είχαν εκπαιδευτεί καταλλήλως µπόρεσαν και τα χειρίστηκαν και παρότι οι συνθήκες λόγω αυξηµένης θερµοκρασίας δεν ήταν οι καλύτερες καταφέραµε και εντοπίσαµε µια βλάβη που είχε δηµιουργηθεί τεχνικά! Το επόµενο βήµα, από τη στιγµή που έχουµε ένα απόλυτα λειτουργικό πρωτότυπο του συστήµατος, είναι να κάνουµε πιλοτικές πτήσεις σε διαφορετικές καιρικές συνθήκες µε ηλιοφάνεια, µε ελαφρά βροχόπτωση, µε συννεφιά, σε συνθήκες πεδίου όπως µικρά φαράγγια, βραχώδες, θαµνώδες έδαφος κλπ., για να προχωρήσουµε µε την όποια βελτιστοποίηση µπορούµε να κάνουµε στο δίκτυο τεχνητής νοηµοσύνης και µετέπειτα, γιατί όχι, να δούµε πως θα µπορούσαµε να το αξιοποιήσουµε ως εµπορικό προϊόν», καταλήγει η κ. Μοιρογιώργου.
ΠΟΛΥΤΙΜΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ
«Με αυτά τα drones κερδίζουµε σε χρόνο, κόπο και οικονοµικούς πόρους. Φανταστείτε πως τα Χανιά έχουν 3.000 χιλιόµετρα δίκτυο! Για να επιθεωρηθεί όλο αυτό το δίκτυο µε τα πόδια και µε κιάλια χρειάζονται µήνες! Σε δύσβατες περιοχές, µε κακές καιρικές συνθήκες µπορεί να απαιτηθούν και 5 ηµέρες για να εντοπίσεις µια βλάβη. Mε την τεχνολογία αυτή θα απαιτηθούν κάποιες ώρες κάτι που σηµαίνει γρήγορη αποκατάσταση ώστε ο κόσµος να µείνει µε λιγότερο χρόνο χωρίς ρεύµα» µας λέει ο κ. Γιώργος Πλοκαµάκης ειδικός στέλεχος της ∆ιεύθυνσης Περιφέρειας -Νησιών. Έχοντας πολλές καινοτόµες ιδέες ο κ. Πλοκαµάκης στήριξε το συγκεκριµένο project , που το έχει υιοθετήσει ο ∆Ε∆∆ΗΕ πανελλαδικά και όχι µόνο τοπικά. «Η ιδέα προέκυψε από το ερώτηµα ενός φοιτητή που είχαµε στο ∆Ε∆∆ΗΕ για µια διπλωµατική πρωτότυπη εργασία πάνω σε αυτό το θέµα. Σκέφτηκα πως ένα πρόβληµα που µας απασχολεί και καταπονεί το προσωπικό και τις δυνάµεις µας είναι ο εντοπισµός των βλαβών σε δύσβατα σηµεία (χαράδρες , φαράγγια κα.). Ήταν πρόσφατες οι κακοκαιρίες σε Αλικιανό, Σκινέ που είχε πέσει το δίκτυο µέσα στη λαγκαδιά που τροφοδοτεί το Θέρισο και τους Λάκκους και για τρεις ηµέρες δεν µπορούσαµε να προσεγγίσουµε το σηµείο. Το κουβεντιάσαµε µε την κ. Μοιρογιώργου και τον υπεύθυνο καθηγητή κ. Ζερβάκη και συναποφασίσαµε να υποβάλλουµε πρόταση σε στην προ-αναφερόµενη πρόσκληση ΕΣΠΑ, που έγινε δεκτή» σηµειώνει το στέλεχος του ∆Ε∆∆ΗΕ.
Μέχρι σήµερα τα απλά drones που χρησιµοποιούνταν κατέγραφαν όλο το δίκτυο το βίντεο και έπειτα τα συνεργεία έπαιρναν τη µονάδα µνήµης µε τα δεδοµένα εικόνας που είχαν καταγραφεί και έπρεπε να τα δουν πάλι από την αρχή σε Η/Υ για να βρουν τη βλάβη! Πλέον «το drone µεταφέρει τα στοιχεία in situ δηλαδή άµεσα. Και όταν βρεθεί βλάβη ενηµερώνει τον χειριστή κοκκινίζοντας την οθόνη του! Πρόκειται πραγµατικά για µια Πανευρωπαϊκά πρωτότυπη εργασία που εξοικονοµεί πόρους και χρόνο για το ∆Ε∆∆ΗΕ. Αντί τα συνεργεία µας να περπατάνε σε δύσβατες περιοχές κάτω από κακές συνθήκες για να εντοπίσουν µια βλάβη τώρα θα µπορούν να το κάνουν µε το drone πολύ γρήγορα και άµεσα. Το πρώτο drone εξ αυτών πετάει σε συνθήκες 6 µποφόρ, µε ψιλόβροχο, το δεύτερο έχει πιο βαρύ εξοπλισµό και δεν βρίσκει µόνο τις βλάβες αλλά και πιθανές βλάβες όπως κακές επαφές σε “σφιγκτήρες” που σε 2-3 εβδοµάδες µπορούν να οδηγήσουν σε βλάβες!» είναι τα λόγια του κ. Πλοκαµάκη που εκτιµά πως πολύ σύντοµα µε συµπληρωµατικό χρηµατοδοτικό πρόγραµµα το video και το υλικό των drone θα αποθηκεύονται σε server, ενώ θα δοκιµαστούν ειδικά µικρόφωνα που θα µπορούν να λαµβάνουν τους ήχους- “τσιτσιρίσµατα” από ρύπους και αλµύρα πάνω στους στύλους.
θα κοιμόμαστε ησυχοι τωρα με το ηλεκτρονικο μπανιστηρι….