Tracking and classi cation of anomalies in Wendelstein 7-X fusion reactor

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Cita com:
hdl:2117/340135
Document typeBachelor thesis
Date2020-10-10
Rights accessOpen Access
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Abstract
Nuclear fusion is the process in which different atomic nuclei are merged in order to create a new and heavier nuclei, liberating a great amount of energy. This reaction happens constantly in the surface of the stars of our universe, but the conditions for this to be replicated on Earth are very complex and we need devices such as theWendelstein 7-X, a fusion reactor created for its research, in order to obtain a new source of clean and sustainable energy. One of the main inconveniences when reproducing these conditions are the high temperatures that the reactor must reach and which, in case of unsteadiness, could end up causing a very expensive damage on the machine. For this, it was decided to trust in the computer vision techniques installing a series of cameras in order to be able to detect these circuit failures in real time and allow the system to be protected against them. In this research a classifier will be tested for detecting a series of anomalies of the system as well as a tracking system based of similarity of regions. La fusión nuclear es el proceso por el que distintos núcleos atómicos se unen para formar un nuevo núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía. Esta reacción sucede constantemente en la superficie de los astros de nuestro universo, pero las condiciones para que esta se pueda replicar en la tierra son muy complicadas y requieren de dispositivos como el Wendelstein 7-X, un reactor de fusión creado para su estudio, con el fin de obtener una nueva fuente de energía limpia y sostenible. Uno de los principales inconvenientes a la hora de imitar las condiciones son las altas temperaturas que debe alcanzar el reactor y que, en caso de inestabilidad, pueden generar daños muy costosos en el instrumento. Por ello, se decidió confiar en las técnicas de visión por computadora instalando una serie de cámaras para así llegar a detectar estos errores del circuito en tiempo real y permitir que el sistema se encuentre protegido frente a estos. En este trabajo se entrenará un sistema de clasificación para detectar las anomalías del sistema así como un sistema de rastreo basado en la similitud de regiones. La fusió nuclear és el procés pel que diferents nuclis atòmics s?uneixen per formar un nou nucli més pesat, alliberant una gran quantitat d?energia. Aquesta reacció passa constantement en la superfície dels astres del nostre univers, però les condicions per que aquesta es pugui replicar en la terra són molt complexes i requereixen de dispositius com el Wendelstein 7-X, un reactor de fusió creat pel seu estudi amb la fi d?obtenir una nova font d?energia neta i sostenible. Un dels principals inconvenients a l?hora d?imitar les condicions són les altes temperatures que ha d?assolir el reactor i que, en cas d?inestabilitat, poden generar danys molt costosos en l?instrument. Per això, es va decidir confiar en les tècniques de visió per computadora instal·lant una sèrie de càmeres per així arribar a detectar aquests errors del circuit en temps real i permetre que el sistema es trobi protegit davant d?aquests. En aquest treball s?entrenarà un sistema de classificació per detectar les anomalies del sistema així com un sistema de rastreig basat en la similitud de regions.
SubjectsNuclear fusion, Particle accelerators, Computer vision, Optical pattern recognition, Fusió nuclear, Acceleradors de partícules, Visió per ordinador, Reconeixement òptic de formes
DegreeGRAU EN ENGINYERIA DE TECNOLOGIES I SERVEIS DE TELECOMUNICACIÓ (Pla 2015)
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