Isdetektion med bildanalys
Flera av Vattenfalls vattenkraftanläggningar har problem med kravis. Problemet är att kravisen blockerar vattenintagen till turbinerna och minskar fallhöjden och i vissa extrema fall stoppas vattenflödet helt. Kravis är små ispartiklar som bildas i öppet, underkylt och turbulent vatten där frusna kärnor är närvarande. En illustrativ beskrivning av kravis är att det liknar en snöstorm under vattnet. Partiklarna blir som störst 1 till 2 mm, de är väldigt aggressiva och fastnar i varandra och i andra material. Syftet med arbetet var att hitta en bra och säker metod för att detektera kravis i ett tidigt skede. I dagsläget finns ingen sådan metod utan driftpersonalen går mer på erfarenhet och känsla för att veta när kravisen bildas. Det finns flera sätt att hindra kravis både från att bildas och från att fastna på intagsgrindarna. Ett exempel är att koppla spänning till intagsgrindarna för att värma upp dem så att inte kravisen kan fastna. En säker detektion skulle göra att uppvärmningen inte sker när det inte är någon kravis i vattnet som det ibland gör idag. Arbetet ledde till att en metod som med hjälp av en undervattensvideokamera, en lampa och bildanalys kunde detektera kravis. Bildanalys visade sig vara den bästa och den mest lämpliga tekniken, vilket delvis beror på kravisens karakteristiska egenskaper. Ispartiklarna reflekterar bara ljus när de är i rätt vinkel mot kameran och lampan och med en normal samplingsfrekvens uppträder de bara i en bild. Det gör detekteringen enkel på grund av de snabba förändringarna och starka reflexerna ispartiklarna har. Programmet arbetar med enkla metoder. Genom att ta differensen av två efter varandra följande bilder hittas snabba förändringar i bilderna. Efter det trösklas differens bilden vilket gör att kravisen separeras från bakgrunden. Med hjälp av Fouriertransform frekvensspektrum av bilden konstateras sedan om någon kravis har detekteras. Är så fallet presenteras resultatet i en bild på skärmen där kravispartiklarna är inringade och antalet visas.