ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

كشف أعطال محولات القدرة الكهربائية بإستخدام تقانات الذكاء الصنعي

Electric power Transformer Faults Detection Using Artificial Intelligence Techniques

3548   4   83   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

قمنا من خلال هذا البحث ببناء نظام خبير يدعى Transformer Fault Detection و اختصارا Exformer مهمته مساعدة المهندسين و الفنيين في إكتشاف و تشخيص أعطال محولات القدرة الكهربائية الزيتية المعطلة أو المشتبه بأنها معطلة قبل خروجها من الخدمة, إضافة إلى إستخدام المنطق العائم في الحالات التي تكون فيها المعطيات غامضة أو مبهمة مما تطلب كتابة قواعد عائمة لاستخدامها في قاعدة المعرفة للنظام الخبير, كما قمنا بوضع القواعد اللازمة لبناء و تدريب شبكة عصبونية صنعية لتحقيق نفس الغاية في كشف أعطال المحولات و المقارنة مع تقنيات الذكاء الصنعي الأخرى.


ملخص البحث
تناقش هذه الورقة البحثية كيفية استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي للكشف عن أعطال محولات القدرة الكهربائية. تعتبر محولات القدرة الكهربائية من العناصر الأساسية والمكلفة في نظام القدرة الكهربائية، وأي عطل فيها يمكن أن يؤدي إلى خسائر مالية كبيرة. لذلك، تم تطوير نظام خبير يسمى Exformer لمساعدة المهندسين والفنيين في اكتشاف وتشخيص أعطال المحولات قبل خروجها من الخدمة. يعتمد النظام على تحليل الغازات المنحلة في زيت المحولات واستخدام المنطق العائم للتعامل مع البيانات الغامضة. كما تم استخدام الشبكات العصبية الاصطناعية لتدريب النظام على اكتشاف الأعطال ومقارنة أدائه مع تقنيات الذكاء الاصطناعي الأخرى. يهدف النظام إلى تحسين دقة الكشف عن الأعطال وتقليل زمن الاستنتاج، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الزمن الحقيقي.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن الورقة تقدم نظامًا مبتكرًا للكشف عن أعطال محولات القدرة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم تقديم تفاصيل كافية حول كيفية تدريب الشبكات العصبية الاصطناعية وما إذا كانت البيانات المستخدمة في التدريب كافية لتمثيل جميع أنواع الأعطال المحتملة. ثانيًا، بينما تم استخدام المنطق العائم للتعامل مع البيانات الغامضة، لم يتم توضيح كيفية تأثير ذلك على دقة النظام بشكل كافٍ. ثالثًا، يمكن أن يكون هناك تحليل أعمق حول كيفية تحسين سرعة الاستنتاج في النظام الخبير، خاصة عند زيادة عدد القواعد. أخيرًا، يفضل تقديم مقارنة مع أنظمة أخرى موجودة في السوق لتوضيح مدى تفوق النظام المقترح.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من تطوير نظام Exformer؟

    الهدف الرئيسي من تطوير نظام Exformer هو مساعدة المهندسين والفنيين في اكتشاف وتشخيص أعطال محولات القدرة الكهربائية قبل خروجها من الخدمة، وذلك لتقليل الخسائر المالية الناتجة عن هذه الأعطال.

  2. كيف يتم استخدام المنطق العائم في نظام Exformer؟

    يتم استخدام المنطق العائم في نظام Exformer للتعامل مع البيانات الغامضة أو غير المؤكدة، مثل نسب الغازات المنحلة في زيت المحولات، وذلك من خلال كتابة قواعد عائمة واستخدامها في قاعدة المعرفة للنظام الخبير.

  3. ما هي الفائدة من استخدام الشبكات العصبية الاصطناعية في هذا النظام؟

    تُستخدم الشبكات العصبية الاصطناعية في النظام لتدريب النظام على اكتشاف الأعطال بناءً على بيانات تم جمعها من مصادر هندسية مختلفة، مما يساعد في تحسين دقة الكشف عن الأعطال وتقليل زمن الاستنتاج، مما يجعله مناسبًا للاستخدام في الزمن الحقيقي.

  4. ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمتها الورقة لتحسين النظام؟

    أوصت الورقة ببناء أنظمة خبيرة باستخدام لغات تصريحية متخصصة بنظم الذكاء الاصطناعي أو استخدام بيئات جاهزة لبناء النظم الخبيرة مثل CLIPS، وذلك لتحسين دقة وسرعة الاستنتاج في النظام.


المراجع المستخدمة
Gross Charles A. 1979- Power System Analysis . John Wiley & Sons
Glover, J. D. & Samara, M. S. 1994– Power System Analysis &Design with personal computer applications. PWS pub. Co. 2nd edition
Hamzeh, A. ,Zaidan, K. 1999– Design and Implementation of an Expert Package for Faults Diagnosis in Power systems.Paper for the 3rd Electrical Engineering Conference , Mutah University Jordan
قيم البحث

اقرأ أيضاً

أدى دخول الحاسب إلى العديد من المجالات, كالمجال الطبي, إلى تطوير تقنيات جديدة أدت إلى ازدهار هذه المجالات, مما ساعد الأطباء في كشف و تشخيص الأمراض بدقة و مصداقية, حيث تؤدي خبرة الطبيب بالإضافة إلى دقة الحاسب للوصول إلى مصداقية تشخيص عالية كما تساهم ب شكل كبير في نجاح الجراحات العلاجية و إنقاذ كثير من الأرواح . يهدف البحث إلى اقتراح طريقة جديدة لاكتشاف و تصنيف أمراض القلب في صور إشارات ECG و ذلك باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS. تم تطبيق الطريقة المقترحة على قاعدة بيانات لصور إشارات ECG تتكون من 147 صورة تصاحبت كل منها مع التقرير الطبي المرافق, حيث استخدمت التقارير الطبية للتحقق من صحة الاكتشاف و التصنيف و قد حققت هذه الطريقة دقة عالية وصلت حتى 97% في عملية الاكتشاف و التصنيف. تم بناء النظام المقترح باستخدام برنامج MATLAB و ذلك بالاعتماد على كل من مكتبات معالجة الصورة و الشبكات العصبية و المنطق الضبابي.
في حقل الذكاء الصنعي، تعد هندسة المعرفة المرحلة الأهم من دورة حياة تطوير نظم قواعد المعرفة عموماً و النظم الخبيرة خصوصاً . و قد سيطر المنطق الصوري بشكل عام و قاعدة الاسـتدلال الأولـى (مودس بوننس) بشكل خاص، على الأدوات المستخدمة لبناء هذه المعرفة ، مما أدى إلى تشكل فجوة بين مجالي المعرفة و المعلومات التي تعتمد في بنائها على نظرية المجموعات بشكل عام و علـى الجبـر العلاقاتي بشكل خاص . وسعياً في توفير أحد جسور استبدال المنطق بنظرية المجموعات فـي تمثيـل المعرفة و معالجتها، فقد قمنا في هذا البحث بتأسيس نموذج لتمثيل المعرفة مبني علـى أسـس نظريـة المجموعات (العادية و الترجيحية). و استفدنا من هذا البناء في تأسيس نموذج للاستدلال مبني على جبـر المجموعات، يقوم عبر المرور بسلسلة من المراحل و باستخدام مجموعة من العمليات الجبرية، بالتوصـل إلى حل للمسألة المدروسة بشكل مشابه لأسلوب الإنسان في التعامل معها، متوخين سرعة الأداء و دقـة النتائج بالقدر الذي يسمح به نوع المسائل الذي تتصدى له هذه النظم.
تدرس هذه المقالة منهجية جديدة لتحديد وجود العطل من عدمه، و تصنيف الاعطال في الوقت الحقيقي بالاعتماد على الشبكات العصبونية في خطوط نقل القدرة الكهربائية. تعتمد هذه الخوارزمية على استخدام إشارات الجهود، و التيارات بوصفها يمثل دخل للشبكات العصبونية بعد تقطيعها بتردد تقطيع 1 KHz، و بدون استخدام نافذة بيانات متحركة، حيث ان إشارات الدخل تعالج لحظياً على شكل سلسلة من البيانات المتلاحقة. يعتمد النموذج على ثلاث شبكات عصبونية يعالج كل منها بيانات طور من الأطوار بالإضافة الى شبكة عصبونية رابعة للجهد و التيار الصفريين. يتمكن هذا النظام من تحديد نوع العطل خلال زمن لا يتجاوز الـ 5 ميلي ثانية. تتطلب أنظمة القدرة الحديثة تقنية دقيقة و سريعة للمعالجة في الوقت الحقيقي. تبين دراسات المحاكاة أن التقنية المقترحة قادرة على تمييز حالات العطل المختلفة بشكل دقيق جداً، و قد نجحت هذه التقنية في تحديد جميع أنواع الأعطال تحت شروط النظام المختلفة، بالتالي فإنها دقيقة بنسبة 100% و مناسبة للتطبيق في الزمن الحقيقي.
انتشرت كلمة "البيانات الضخمة" في عام 2017 وأصبحت الأكثر شيوعًا في صناعة التكنولوجيا المتقدمة، حيث يستخدم التعلم الآلي الذي يسمح لأجهزة الكمبيوتر لتحليل البيانات السابقة والتنبؤ بالبيانات المستقبلية على نطاق واسع في الأماكن المألوفة. ويمكن لغير المتخص صين في التعلم الآلي استخدامه أيضًا. ولدراسة الطريقة التحليلية للتعلم الآلي الإحصائي لا بد من التعرف على مفهوم الذكاء الاصطناعي وتصنيفه الرئيسي والتقنيات التحليلية المتضمنة والمتمثلة في التعلم الالي والتعلم العميق. لقد تطور التعلم الآلي بفضل بعض الاختراقات في مجال الذكاء الاصطناعي . وهي ادراك كفاءة تعليم أجهزة الكمبيوتر اضافة الى اختراع الانترنت. ويبقى للشبكات العصبية دور مهم وضروري لتعليم أجهزة الكمبيوتر التفكير مثل البشر ، حيث تُستخدم هذه الشبكات البيانات التي يستطيعون الوصول إليها لاتخاذ القرارات. وتوجد العديد من الخوارزميات للتعرف على التعلم الالي ،وما نؤكد عليه في دراستنا إظهار طرق وتطبيقات التحليل الإحصائي الآلي ، مثل "تحليل الانحدار" و "شجرة القرارات" و "طريقة متوسط k" و"تحليل الرابطة"
المسؤولية الجنائية للذكاء الاصطناعي تتمثل أهمية هذه الدراسة في أهمية موضوعها الجديد والحيوي، وهو المسؤولية الجنائية الناتجة عن أخطاء الذكاء الاصطناعي في التشريع الإماراتي "دراسة مقارنة"، فعلى امتداد الخمسين سنة الماضية تضافرت الجهود العالمية في عدد من الميادين، كالفلسفة والقانون وعلم النفس وعلم المنطق والرياضيات، وعلم الأحياء وغيرها من العلوم، ومنذ سنوات بدأت هذه الجهود تحصد من ثمارها وظهرت إلى الوجود تطبيقات مذهلة للذكاء الاصطناعي، وهذا ما دفع دولة الإمارات العربية المتحدة لاستحداث وزارة للذكاء الاصطناعي وعلوم المستقبل، فهذه الخطوة تُضاف إلى سجل الإمارات الحافل بكل ما هو جديد في الثقافة والعلوم وغيرها من المجالات، فالإمارات سبّاقة في البحث وجلب أي أفكار جديدة أو عالمية وتطبيقها، والهدف من ذلك هو الارتقاء بالعمل الإداري. لأن اعتماد الإدارة على الذكاء الاصطناعي يساعدها على التكيف مع التغيرات المتلاحقة، ويساعدها أيضاً على مواجهة التحديات المتعددة والمختلفة، وبالتالي تحقيق الميزة التنافسية التي تسعى الإدارة إلى تحقيقها.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا