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工業設施的氣體檢漏不但危險耗時,而且容易出現人為錯誤,並可能出現多種解讀。為了提供一種更安全、更高效和更可靠的解決方案,RoboGasInspector藉此應運而生。這一創新的氣體泄漏遠程探測與定位機器人係統是由多家德國公司和研究所聯合研發而成,並采用了FLIR GF320光學氣體紅外熱像儀。
RoboGasInspector的一部分,一個由9家jia公gong司si和he研yan究jiu所suo組zu成cheng的de聯lian盟meng開kai發fa出chu了le一yi款kuan用yong於yu大da型xing技ji術shu設she施shi氣qi體ti泄xie漏lou探tan測ce和he定ding位wei的de自zi主zhu移yi動dong機ji器qi人ren原yuan型xing。該gai聯lian盟meng提ti出chu了le一yi套tao無wu需xu直zhi接jie進jin入ru危wei險xian區qu域yu,也ye無wu需xu人ren類lei參can與yu,就jiu能neng執zhi行xing工gong業ye設she施shi檢jian查zha任ren務wu的de係xi統tong。這zhe款kuan機ji器qi人ren可ke用yong於yu設she施shi的de例li行xing檢jian查zha或huo特te定ding係xi統tong部bu件jian的de針zhen對dui性xing檢jian查zha。係xi統tong的de獨du立li機ji動dong性xing通tong過guo應ying用yong各ge種zhong導dao航hang傳chuan感gan器qi和he借jie助zhu遠yuan程cheng控kong製zhi隨sui時shi進jin行xing的de人ren工gong幹gan預yu來lai實shi現xian。係xi統tong還hai配pei備bei視shi頻pin與yu光guang學xue氣qi體ti遙yao測ce裝zhuang置zhi,使shi其qi能neng夠gou檢jian查zha此ci前qian由you於yu受shou進jin入ru限xian製zhi而er難nan以yi檢jian查zha的de係xi統tong部bu件jian。
創新性監視進程的發展充分利用最先進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,對於單調又耗時的勞動密集型任務,它還可減輕技術人員的工作量。

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係的AndreasKroll博士和Ludger Schmidt博士主持,並獲得了德國聯邦經濟技術部240萬歐元的補貼。
卡塞爾大學測量與控製技術係博士Andreas Kroll解釋道:“這個計劃的目的是開發和測試一種創新的帶有檢查機器人的人機係統。這些機器人具有遠程氣體測量和本地智能功能。
氣體泄漏的探測和定位在很大程度上應該由移動機器人獨立完成。在這個過程中,移動機器人還應該分析測得的數據,記錄檢查結果。”
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、生物氣體工廠和天然氣供應商需采用嚴格檢查規範的原因。預防性檢查方案通常需要人員每天執行耗時的例行檢查程序。
執行這些定期檢查時,員工要檢查係統是否正常運轉,因此員工通常依靠自己的理解和經驗,而不使用測量技術。
對Andreas Kroll和LudgerSchmitt教授來說,對這套新係統的首先需滿足的要求是:它應該能夠執行自動化、無危險的檢查和監控,並且應能夠獨立應對問題。
安全和效率
工業廠房(如化工廠、煉油廠、氣體壓縮站)的操作員將其員工和生產設施的安全放在首位。

執行諸如反複檢查等例行程序時,總會存在由於注意力不集中,不慎忽略潛在危險源的可能性。
因(yin)此(ci),創(chuang)新(xin)性(xing)檢(jian)查(zha)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),以(yi)及(ji)對(dui)操(cao)作(zuo)員(yuan)在(zai)技(ji)術(shu)係(xi)統(tong)管(guan)理(li)方(fang)麵(mian)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)表(biao)現(xian)的(de)重(zhong)視(shi),不(bu)僅(jin)具(ju)有(you)經(jing)濟(ji)意(yi)義(yi),還(hai)可(ke)減(jian)輕(qing)人(ren)力(li)執(zhi)行(xing)重(zhong)複(fu)性(xing)例(li)行(xing)任(ren)務(wu)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang),提(ti)高(gao)各(ge)種(zhong)檢(jian)查(zha)任(ren)務(wu)的(de)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)。
初試身手
RoboGasInspector首次在卡塞爾大學的一間禮堂裏展示。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(zai)指(zhi)定(ding)的(de)檢(jian)查(zha)現(xian)場(chang),這(zhe)款(kuan)機(ji)器(qi)人(ren)檢(jian)查(zha)了(le)各(ge)種(zhong)管(guan)道(dao),發(fa)現(xian)了(le)一(yi)處(chu)甲(jia)烷(wan)泄(xie)漏(lou)。在(zai)接(jie)下(xia)來(lai)的(de)數(shu)月(yue)間(jian),在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)環(huan)境(jing)中(zhong),這(zhe)一(yi)成(cheng)果(guo)被(bei)擴(kuo)展(zhan)應(ying)用(yong)於(yu)數(shu)平(ping)方(fang)公(gong)裏(li)的(de)大(da)型(xing)工(gong)業(ye)設(she)施(shi),其(qi)中(zhong)包(bao)含(han)了(le)風(feng)和(he)陽(yang)光(guang)以(yi)及(ji)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)產(chan)生(sheng)的(de)混(hun)合(he)因(yin)素(su)等(deng)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)。

RoboGasInspector的驅動係統和導航
RoboGasInspector由三個模塊構成:鏈傳動移動平台、導航模塊和檢查模塊,後者集成了FLIR GF320光學氣體紅外熱像儀。鏈傳動平台裝有電力驅動裝置和常規電池。
導航模塊由2D激光掃描儀(正麵和背麵,對於在建築物內部導航尤為重要)和一個用於戶外導航的GPS。RoboGasInspector不斷將待檢查的現場與數字地圖進行對比,使這台鏈條驅動
檢查模塊
檢查模塊在方位/俯仰雲台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),該探測器是基於一台活動的可調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麵,被反射回來,然後測量其剩餘強度。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自身不會產生危險,其還裝配有內置氣體傳感器,該傳感器在爆炸下限(LEL)超過10%時關閉整個係統,從而防止可能引燃周圍環境的潛在危險。
獨立測量
機器人可獨立完成測量數據的處理和模式識別。RoboGasInspectorhaihuizidongzhixingzhidingluxianjianzha,bingshishiceliang。jinguanruci,jiqirenyiranchixubuduandiyukongzhishibaochilianxi,ruyoubiyao,kecongkongzhishijinxingyuanchengkongzhi。weici,fangwei/俯仰雲台測量模塊上還集成了一台攝像機。但在正常運行模式下,RoboGasInspector獨立工作,隻將所有測量數據通過WLAN傳送至控製室。
RoboGasInspector的現狀與未來
在此期間,係統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、導航係統和補充傳感器係統表現出色。
在原本難以進入的場地,RoboGasInspector有(you)助(zhu)於(yu)獨(du)立(li)氣(qi)體(ti)檢(jian)漏(lou)和(he)泄(xie)漏(lou)定(ding)位(wei)。此(ci)外(wai),它(ta)還(hai)有(you)助(zhu)於(yu)避(bi)免(mian)在(zai)具(ju)有(you)潛(qian)在(zai)危(wei)險(xian)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)投(tou)入(ru)人(ren)力(li)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。但(dan)在(zai)部(bu)署(shu)於(yu)工(gong)業(ye)環(huan)境(jing)之(zhi)前(qian),還(hai)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)研(yan)發(fa)(例如在爆炸保護、軟件開發等方麵),bingqiezaibushuyushangyehuanjingzhiqian,wuyihaibixuchengqingfalvwenti。jinguanruci,zizhuyidongqititancehexieloudingweijiqirenzaijintianyijingchengweikeneng,bingkexianzhutigaoanquanxing。
FLIR Systems GF320紅外熱像儀是RoboGasInspector的關鍵組件。它幫助係統從安全距離探測有時候具有危害性的氣體泄漏。
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