Briatharúchán Sraithe ar Thaisceadadh Amach Vóltáilteoir Chomhdhúile Bhréige Bunaithe ar Imágaíocht Uiligh Violeta

Tá briseadh vácuim réamhais naofa (a thréadfar mar briseadh anseo) in úsáid go forleathan i dtírdhreach na ndearghearrach de bharr na bpriomhaidhm éagsúla atá acu cosúil le méide beag, meán éadrom, slán ó thine agus ó spreagadh, oibriú sothuile, torann íseal, scian oscailte bheag, am spairn ghearr, agus seiceáil cumasach. Mar dhuileanna áiteacha agus fíochmhartha ardaíonn, sna comhshaoithí measartha cosúil le ceo trom, dris, cónraíocht, nó smeltadh uisce, is dócha go mbeidh siombalachúlacht páirteach (PD) ag teacht ar uachtar an insiltóra stócach an bhriseadh. Is féidir go mbeidh seo chun cinn ag cur leis an mbreoslaí, ag cur gearr ar shaotharlíochta an bhriseadh, agus ag éifeachtnach ar obair saibhir agus stiúrtha an chórais fhuinnimh.

Sa léirmheastóireacht seo, tá an briseadh vácuim réamhais ZW32 - 12 (a thréadfar mar briseadh HV ZW32 - 12 anseo) mar shampla, ag déanamh tástáil i gcórais aeráide éagsúla. Tá an próiseas siombalachúlachta uachtar an insiltóra stócach an briseadh ZW32 - 12 capta ag imághníomhaire UV, agus an t-imní siombalachúlachta a tomhasáil ar an am céanna. Tar éis an phróiseáil íomhá den íomhá UV, bíonn paraiméadait carachtaracha á n-imirsiún chun carachtar na n-íomhá seo a léiriú. Ina dhiaidh sin, déantar an t-imní siombalachúlachta a ríomh le modh an least-square support vector machine, ag cuir síniú ar na híomhánna UV. Is teicneolaíocht nua neamhspleách é seo do siombalachúlacht páirteach briseadh.

Is eochair trífheachana, 50Hz, 12kV AC réamhais fuinnimh réamhais é an briseadh ZW32 - 12. Úsáidtear é go príomha chun siombalachúlacht, siombalachúlacht mheasartha, agus siombalachúlacht gearrscuite a briseadh. Léirítear a struchtúr in Fig. 1.

Chun an íomhá UV siombalachúlachta uachtar an insiltóra agus an t-imní siombalachúlacht (PD) a tomhasáil ar an am céanna, tá córas tástála siombalachúlachta uachtar insiltóra deartha, mar atá léirithe in Fig. 2. In Fig. 2, díríonn T ar an rialúvoltage, B is an t-iarchur tarbh, R₁ is an tiarmhéadar reatha, agus C₂ is an capacitor coimeádach, a úsáidtear chun sampla PD a thomhas.

Is é an tarbh YDWT - 10kVA/100kV an tarbh a úsáidtear sa chóras, mar atá léirithe in Fig. 3 - a. Úsáidtear é chun an foinse high-voltage riachtanach don insiltóra a chruthú.

Úsáidtear imághníomhaire UV OFIL Superb chun na híomhánna UV siombalachúlachta uachtar an insiltóra a chur, mar atá léirithe in Fig. 3 - b. Is é an t-insamhlóir stócach ó briseadh ZW32 - 12, a bhfuil sé tar éis trí bliana a bheith in úsáid, mar atá léirithe in Fig. 3 - c. Tá an tsampla suite i gcúlra aeráide daonainne, áit a n-éiríonn an tuileocht iompartha a rialú go stiúrtha.

Sa chóras seo, úsáidtear modh an pulse current chun an t-imní siombalachúlacht (PD) a tomhasáil. Stiúiríonn an consól an rialúvoltage agus an tarbh chun an voltage iarraidh a chruthú. Ina dhiaidh sin, cuireann an t-icne PD an t-icne PD chuig an t-imnímhíre JFD - 3 trí chomhcapacitor agus trí mhódúl tomhasála.

Tríd humificáid idirchluiche, féidir an tuileocht iompartha sa chúlra aeráide daonainne a choimeád ag leibhéal stiúrtha. Teastaíonn dhá uair an chloig chun insiltóirí a fhágáil faoi voltage chun cinntiú go bhfuil siad glan. Ansin, cuireann tú 12kV voltage ar an insiltóir ar feadh 5 nóiméad. Le linn an tréimhse seo, déantar íomhánna UV a chur, agus tomhasáil an t-imní siombalachúlacht. Is 5 míle an fad idir an imághníomhaire UV agus an insiltóir, le huillinn 0° agus buanchumhacht 110%. Déantar tástáil athraithe ag gach leibhéal tuileachta, ó 70% go 90%, le próiseas 5%.

 Próiseáil íomhánna UV

Cuirtear video leis an imághníomhaire UV, mar sin tá próiseáil frame riachtanach chun frames leanúnacha den video UV a fháil le haghaidh anailís níos mó. Is íomhá RGB fíorchrua [3] an gach frame íomhá. Léirítear siombalachúlacht uachtar an insiltóra ar an íomhá UV mar pointe soiléir. Cuireann siombalachúlacht uachtar níos láidre an spota níos mó. Mar sin, is riachtanach próiseáil roimhshocrúcháin íomhá agus roinnt íomhá chun an cúlra íomhá a scagadh agus an cuid spota a bhaint amach.

Ós rud é nach féidir leis an gcomhlon radach (R), an gcomhlon glas (G), agus an gcomhlon gorm (B) i spaes RGB ach an caighdeán radach, glas, agus gorm a léiriú, agus gan an solas an íomhá a léiriú, déantar anailís ar gach frame íomhá i spaes HSL. Stands HSL as Hue, Saturation, and Luminance. Tá na comhlon HSL an frame íomhá léirithe in Fig. 4. De réir Fig. 4, is féidir a rá go náiríonn an H nó S component nach féidir an spota a bhaint amach ón cúlra, agus go náiríonn an L component é [4].

Mar is leor a fheiceáil ó Fig. 4 - c, is níos mó an comhlon L den chuid spota ná an cúlra. Mar sin, is modh éifeachtach é an roinnt threshold chun an chuid spota a bhaint amach. Is é an príomhpointe ná an líne threshold L a roghnú. Úsáidtear an modh Otsu's threshold chun an líne threshold L a ríomh [5]. Tar éis Matlab coding a chur i bhfeidhm do modh Otsu, aon líne threshold L is fearr a aimsíodh a bhí 216, agus taispeántar an torthaí roinnt in Fig. 5 - c. Tá sé soiléir go bhfuil an cúlra scagaíl, ag fágáil an chuid UV spota amháin.

Mar a léirítear in Fig. 5 - c, tá go leor pointí éinne beaga ann chomh maith lena chuid UV spota. Chun é seo a dhéanamh, úsáidtear oibríochtaí matamaiticiúla morfógacha le foirm eileamais ciúbach le raidí 4 pixel chun na pointí éinne a bhaint amach [6]. Tar éis an phróiseála morfógach, taispeántar an torthaí in Fig. 5 - d. Tá gach pointe éinne bainte amach, ag fágáil an chuid spota amháin. Moltar an líon pixel san spota mar "spás facula" den íomhá UV seo.

Tar éis an spás facula a ríomh do frames leanúnacha in video UV, is féidir an líne facula a fháil. Taispeántar an líne facula ag 85% tuileachta in Fig. 6. De réir Fig. 6, tá an spás facula ag flucú i réim ghearr, agus tagann spota mór ar a while. Mar sin, moltar trí pharaiméad chun an t-imní siombalachúlacht a léiriú: an meán spás facula, an spás facula intermittent, agus an uairithe times of intermittent facula [7]. Roghnaítear 100 frame leanúnach tar éis siombalachúlacht páirteach a tharla mar chuid an staidéir. Is é an meán spás facula an meán den spás 100 frames' faculae. Is é an spás facula intermittent an meán den spás faculae a bhfuil sé níos mó ná an meán spás facula, agus is é an uairithe times of intermittent facula an líon faculae a bhfuil spás níos mó ná an meán spás facula. De réir Fig. 6, is 665 pixel an meán spás facula. Is 902 pixel an spás facula intermittent. Is 32 an uairithe times of intermittent facula.

Tar éis na trí pharaiméad carachtaracha a ríomh agus an t-imní siombalachúlacht (PD) a tomhasáil, déantar iarracht an t-imní siombalachúlacht a aimsiú leis na trí pharaiméad íomhá UV trí modh an least-square support vector machine.

Roghnaithear 90 sampla de videoí UV. Dóthain trí pharaiméad íomhá UV a ríomh do gach frame díobh, agus an t-imní siombalachúlacht (PD) a thomhasáil leis an t-imnímhíre JFD3. Roghnaítear na hargóintí isteach do an vector machine mar an meán spás facula, an spás facula intermittent, the uairithe times of intermittent facula, agus an tuileocht iompartha. Is é an t-imní siombalachúlacht an t-argóint amach. Roghnaítear an Radial Basis Function (RBF) mar an gníomhaí gréasa. Tar éis normalisation, úsáidtear 80 sampla don oiliúint. Tá na paramáid gníomhaí gréasa agus na paramáid casta na vector machine suite go réamhshocraithe. Taispeántar an torthaí oiliúinta in Fig. 7.

De réir Fig. 7, tá an éigríocht comparáid leis an t-imní siombalachúlacht tomhasáil níos ísle do formhór na n-sampla oiliúint. Ach, do roinnt sampla, tá an éigríocht os cionn 20%. Ríomhtar Mean Square Error (MSE) mar seo:

Chun an Mean Square Error (MSE) an torthaí regression a laghdú agus an cruinneas na vector machine a ardú, úsáidtear algoritam genetach (GA) chun na paramáid gníomhaí gréasa agus casta a oibriú [8 - 9]

Suitear an ghineáil críochnúcháin go 100, agus suitear an suim pobail go 20. Léirítear an próiseas oibriú in Fig. 8. De réir Fig. 8, tar éis 30 gineál oibriú, laghdóidh an MSE ó 0.07 go 0.01, ag léiriú go bhfuil an algoritam genetach tagtha chuig a pointe is fearr. [10] Tá na paramáid gníomhaí gréasa agus casta oibriú 0.2861 agus 82.65.

Tar éis na paramáid a oibriú leis an algoritam genetach (GA), déantar an 80 sampla a oiliúint arís, agus taispeántar an torthaí regression in Fig. 9. De réir Fig. 9, tá an éigríocht comparáid leis an t-imní siombalachúlacht (PD) tomhasáil níos ísle do gach sampla. Is 10 an Mean Square Error (MSE) anois, a bhfuil sé go mór níos ísle ná an luach 80 roimh an oibriú paramáid. Mar sin, is leor a rá go ginearálta go gcuireann oibriú na GA paramáid go mór laghdú ar an MSE an torthaí regression agus an cruinneas na vector machine a ardú.

Úsáidtear na 10 sampla deiridh chun tástáil a dhéanamh ar an modh. Taispeántar na torthaí regression in Table 1. Is leor a fheiceáil go bhfuil an éigríocht comparáid leis an t-imní siombalachúlacht (PD) tomhasáil níos ísle ná 6.1%. Léiríonn sé seo go raibh an modh oiliúint ag déanamh obair gearrcheartúcháin iontach.

Úsáidtear teicneolaíocht íomhá UV chun siombalachúlacht uachtar insiltóir stócach briseadh vácuim réamhais a thomhasáil. Scrúdaítear an gaol idir spás facula in íomhánna UV agus an t-imní siombalachúlacht (PD) trí modh an least-square support vector machine, ag tabhairt modh nua do diagnóis deifect insiltóir briseadh vácuim réamhais bunaithe ar íomhá UV.

A. Próiseáil Íomhá agus Moltar Paraiméad

Tar éis an próiseáil threshold comhlon L agus oibríochtaí matamaiticiúla morfógacha a dhéanamh ar íomhánna UV, bíonn an chuid spota den íomhá UV a bhaint amach, ag déanamh an spás facula a ríomh. Moltar trí pharaiméad chun an t-imní siombalachúlacht a tomhasáil: an meán spás facula, an spás facula intermittent, agus an uairithe times of intermittent faculae.

B. Bainistíocht Sonraí agus Anailís

Tar éis videoí UV a chur agus an t-imní siombalachúlacht (PD) a thomhasáil, úsáidtear an tuileocht iompartha agus na trí pharaiméad carachtaracha íomhá UV mar argóintí isteach. Trí anailís regression via an least-square support vector machine, le hamach paramáid gníomhaí gréasa oibriú leis an algoritam genetach (GA), is féidir an t-imní siombalachúlacht (PD) a aimsiú go cruinn.

C. Cruinneas Diagnóis agus Tábhacht

Trí anailís regression a dhéanamh chun an gaol idir an t-imní siombalachúlacht uachtar an insiltóir agus spás facula na íomhá UV a chur i bhfeidhm, fuarthas gur 6% an éigríocht comparáid leis an t-imní siombalachúlacht (PD) tomhasáil. Tá an leibhéal cruinneas seo ag cloí le riachtanais tionsclaíocha agus tá sé ag tabhairt modh nua neamhspleách do diagnóis deifect insiltóir briseadh vácuim réamhais bunaithe ar íomhá UV.

Fuarthas an tacaíocht don taighde seo ón gCúrsa Náisiúnta Eolaíochtaí Fhísiceacha agus ón Laboratóire Stáit um Insiltóireacht Fuinnimh agus Acmhainní Póir. Ba mhaith linn a rá go buíoch sinn do gach duine a thug tacaíocht don tionscadal seo.