Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37229
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorLexinoski, Gilberto-
dc.date.accessioned2025-06-17T21:44:12Z-
dc.date.available2025-06-17T21:44:12Z-
dc.date.issued2025-05-15-
dc.identifier.citationLEXINOSKI, Gilberto. Mapeamento semântico de subestações de energia elétrica. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37229-
dc.description.abstractConsidering the increasing use of robotic systems in substation environments, this work proposes a semantic mapping algorithm capable of estimating the positions and dimensions of equipment in such settings. The study was conducted using a simulated substation model developed in the CoppeliaSim software, from Coppelia Robotics. This virtual environment enabled the implementation of a wheeled robot for movement and data acquisition within the simulated substation. Through the ROS platform, control commands were sent to the robot, and data referring to RGB images and the point cloud were exported for further processing in a Python environment. A YOLO-based model was trained to recognize six different types of objects present in the virtual substation. During the object detection and localization stage, the model achieved accuracy rates above 90% for the mAP metric, considering the intersection over union (IoU) threshold of 𝛼 = 0.5. Subsequently, by correlating regions of the point cloud with the corresponding detection areas in the RGB images, it was possible to estimate the positions of the equipment relative to the robot. Finally, the DBSCAN clustering algorithm, with optimized parameters, was applied to group the detected position samples in order to estimate both the location and dimension of the equipment in the substation. The results enabled an evaluation of the strengths and limitations of the proposed approach, demonstrating that it is a promising strategy for semantic mapping in electrical substations.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectSubestações elétricaspt_BR
dc.subjectRobóticapt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectVisão por computadorpt_BR
dc.subjectRobôs - Programaçãopt_BR
dc.subjectAlgorítmos - Desenvolvimentopt_BR
dc.subjectComputação semânticapt_BR
dc.subjectElectric substationspt_BR
dc.subjectRoboticspt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectComputer visionpt_BR
dc.subjectRobots - Programmingpt_BR
dc.subjectAlgorithms - Developmentpt_BR
dc.subjectSemantic computingpt_BR
dc.titleMapeamento semântico de subestações de energia elétricapt_BR
dc.title.alternativeSemantic mapping in electrical energy substationspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoConsiderando o crescente uso de sistemas robóticos em ambientes de Subestações de Energia Elétrica (Ses), este trabalho propõe um algoritmo de mapeamento semântico com estimativa das posições e dimensões dos equipamentos presentes nesse tipo de instalação. O estudo foi conduzido em um modelo de SE desenvolvido em ambiente simulado, utilizando o software CoppeliaSim, da Coppelia Robotics. Esse ambiente virtual permitiu a implementação de um robô com rodas para o deslocamento e aquisição de dados na SE simulada. Por meio da plataforma Robot Operating System (ROS), foram enviados comandos de controle para o deslocamento do robô, bem como realizada a exportação dos dados referentes às imagens RGB e à nuvem de pontos para posterior processamento em ambiente Python. Para a detecção e localização dos objetos, foi treinado um modelo baseado em You Only Look Once (YOLO), capaz de reconhecer seis tipos distintos de objetos presentes no ambiente virtual da SE. Durante a etapa de previsão, o modelo alcançou taxas superiores a 90% de acurácia para a métrica mean Average Precision (mAP), considerando o limiar (threshold) de Intersection over Union (IoU) 𝛼 = 0,5. Em seguida, por meio da correlação entre as regiões da nuvem de pontos e as regiões correspondentes nas imagens RGB detectadas pelo modelo, foi possível estimar a posição relativa dos equipamentos em relação ao robô. Por fim, empregou-se o algoritmo de agrupamento Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN), com parâmetros previamente otimizados, para realizar o agrupamento das amostras de posições detectadas, visando estimar as posições e dimensões dos equipamentos na SE. Os resultados obtidos permitiram a avaliação das vantagens e limitações da abordagem desenvolvida, demonstrando que se trata de uma estratégia promissora para o mapeamento semântico de subestações elétricas.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-9617-0789pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0863912202534799pt_BR
dc.contributor.advisor1Lazzaretti, André Eugênio-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7649611874688878pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Teixeira, Marco Antonio Simões-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-0372-312Xpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3482274885890440pt_BR
dc.contributor.referee1Lazzaretti, André Eugênio-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7649611874688878pt_BR
dc.contributor.referee2Toledo, Luiz Felipe Ribeiro Barrozo-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-0788-3291pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9953612841084178pt_BR
dc.contributor.referee3Rohrich, Ronnier Frates-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-4523-8536pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7247685185606377pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
mapeamentosemanticosubestacoes.pdf18 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons