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訪問次數(shù)：99更新時間：2024-11-03 08:28:50
創(chuàng)新性監(jiān)視進程的發(fā)展充分利用的測量與自動化技術和遙控技術，此外，機器人學技術也提高了各種檢查的可靠性、效率和成本效益。與此同時，對于單調(diào)又耗時的勞動密集型任務，它還可減輕技術人員的工作量。
| RoboGasInspector由三個模塊構成：鏈傳動移動平臺、導航模塊和檢查模塊。注意該裝置頂部的FLIR GF320紅外熱像儀。 |
這是一項合作性研究計劃的起點。該計劃由卡塞爾大學機械工程系的AndreasKroll博士和Ludger Schmidt博士主持，并獲得了德國聯(lián)邦經(jīng)濟技術部240萬歐元的補貼。
卡塞爾大學測量與控制技術系博士Andreas Kroll解釋道：“這個計劃的目的是開發(fā)和測試一種創(chuàng)新的帶有檢查機器人的人機系統(tǒng)。這些機器人具有遠程氣體測量和本地智能功能。
安全和效率
工業(yè)廠房（如化工廠、煉油廠、氣體壓縮站）的操作員將其員工和生產(chǎn)設施的安全放在。
在有毒或爆炸性氣體使用之處應格外小心謹慎。這正是化工行業(yè)、生物氣體工廠和天然氣供應商需采用嚴格檢查規(guī)范的原因。預防性檢查方案通常需要人員每天執(zhí)行耗時的例行檢查程序。
執(zhí)行這些定期檢查時，員工要檢查系統(tǒng)是否正常運轉，因此員工通常依靠自己的理解和經(jīng)驗，而不使用測量技術。
對Andreas Kroll和LudgerSchmitt教授來說，對這套新系統(tǒng)的首先需滿足的要求是：它應該能夠執(zhí)行自動化、無危險的檢查和監(jiān)控，并且應能夠獨立應對問題。
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| 多傳感器檢查模塊：方位/俯仰云臺（1）裝有一臺熱像儀（2）、一臺活動的TDLAS測量儀器（3）、一個激光測距儀（4）、一部攝像機（5）和用于氣體可視化的FLIR GF320紅外熱像儀（6）。計算機和其他電氣/電子模塊安裝在配電箱（7）內(nèi)。 | FLIR GF320在泄漏現(xiàn)場將不可見氣體可視化，泄漏氣體顯示為黑色煙霧。 |
執(zhí)行諸如反復檢查等例行程序時，總會存在由于注意力不集中，不慎忽略潛在危險源的可能性。
因此，創(chuàng)新性檢查技術的發(fā)展，以及對操作員在技術系統(tǒng)管理方面的靈活性和表現(xiàn)的重視，不僅具有經(jīng)濟意義，還可減輕人力執(zhí)行重復性例行任務的工作量，提高各種檢查任務的覆蓋范圍。
初試身手
RoboGasInspector在卡塞爾大學的一間禮堂里展示。這款機器人獨自走完了一段檢查路徑，成功越過了各種障礙和一個斜坡。
在的檢查現(xiàn)場，這款機器人檢查了各種管道，發(fā)現(xiàn)了一處甲烷泄漏。在接下來的數(shù)月間，在實驗室環(huán)境中，這一成果被擴展應用于數(shù)平方公里的大型工業(yè)設施，其中包含了風和陽光以及系統(tǒng)運行產(chǎn)生的混合因素等環(huán)境因素。
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| 傳感器系統(tǒng)水平搖攝角度（俯視）和俯仰角度（下方側視） |
RoboGasInspector的驅動系統(tǒng)和導航
RoboGasInspector由三個模塊構成：鏈傳動移動平臺、導航模塊和檢查模塊，后者集成了FLIR GF320光學氣體紅外熱像儀。鏈傳動平臺裝有電力驅動裝置和常規(guī)電池。
導航模塊由2D激光掃描儀（正面和背面，對于在建筑物內(nèi)部導航尤為重要）和一個用于戶外導航的GPS。RoboGasInspector不斷將待檢查的現(xiàn)場與數(shù)字地圖進行對比，使這臺鏈條驅動
檢查模塊
檢查模塊在方位/俯仰云臺裝置上集成了各種計量儀器，包括一個遠程甲烷泄漏探測器(RMLD)，該探測器是基于一臺活動的可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)儀。它是通過一個紅外線激光器起作用：激光束投射到某個表面，被反射回來，然后測量其剩余強度。此外，檢查模塊上還安裝有FLIR GF320紅外熱像儀，以此將氣體可視化。
為了確保RoboGasInspector自身不會產(chǎn)生危險，其還裝配有內(nèi)置氣體傳感器，該傳感器在爆炸下限(LEL)超過10%時關閉整個系統(tǒng)，從而防止可能引燃周圍環(huán)境的潛在危險。
獨立測量
機器人可獨立完成測量數(shù)據(jù)的處理和模式識別。RoboGasInspector還會自動執(zhí)行路線檢查，并實施測量。盡管如此，機器人依然持續(xù)不斷地與控制室保持聯(lián)系，如有必要，可從控制室進行遠程控制。為此，方位/俯仰云臺測量模塊上還集成了一臺攝像機。但在正常運行模式下，RoboGasInspector獨立工作，只將所有測量數(shù)據(jù)通過WLAN傳送至控制室。
RoboGasInspector的現(xiàn)狀與未來
在此期間，系統(tǒng)原型在大量測試中所展示的用途和功能已給人們留下了深刻的印象。在測試中，驅動裝置、導航系統(tǒng)和補充傳感器系統(tǒng)表現(xiàn)出色。
在原本難以進入的場地，RoboGasInspector有助于獨立氣體檢漏和泄漏定位。此外，它還有助于避免在具有潛在危險的環(huán)境中投入人力進行檢查。但在部署于工業(yè)環(huán)境之前，還需要進一步的研發(fā)（例如在爆炸保護、軟件開發(fā)等方面），并且在部署于商業(yè)環(huán)境之前，無疑還必須澄清法律問題。盡管如此，自主移動氣體探測和泄漏定位機器人在今天已經(jīng)成為可能，并可顯著提高安全性。
