氣體泄漏檢測(cè) 在工業(yè)設(shè)施不僅耗時(shí)和危險(xiǎn)但也有人類(lèi)的錯(cuò)誤。 RoboGasInspector(圖1)發(fā)明提供一種改進(jìn)的高效和安全檢測(cè)的解決方案。 不同德國(guó)機(jī)構(gòu)和企業(yè)的合作發(fā)明了這個(gè)新機(jī)器人系統(tǒng),能夠檢測(cè)和本地化氣體泄漏在隱蔽的地方。 機(jī)器人系統(tǒng)使用 FLIR GF320光學(xué)氣體成像相機(jī)。



圖1所示。 RoboGasInspector包含三個(gè)模塊:鏈傳動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)、導(dǎo)航模塊和檢測(cè)模塊。 注意FLIR GF320的單位。

財(cái)團(tuán)的九個(gè)研究機(jī)構(gòu)和公司,德國(guó)技術(shù)項(xiàng)目的參與者AUTONOMIK,開(kāi)發(fā)了一個(gè)原型的自主移動(dòng)機(jī)器人用于檢測(cè)和定位 氣體泄漏 在巨大的工業(yè)設(shè)施。 這些研究機(jī)構(gòu)和公司發(fā)明了一種系統(tǒng)能夠執(zhí)行的檢查在沒(méi)有直接訪(fǎng)問(wèn)危險(xiǎn)地區(qū)的工業(yè)設(shè)施,不需要人工干預(yù)。

機(jī)器人可用于執(zhí)行 有針對(duì)性的檢查 為特定的系統(tǒng)部分,或 定期檢查 的設(shè)施。 自主移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)通過(guò)一個(gè)遙控器與人工干預(yù)的選擇在任何時(shí)間和不同導(dǎo)航傳感器。 系統(tǒng)具有視頻和光學(xué)氣體遙測(cè)技術(shù),它允許它檢查部分的系統(tǒng)很難檢查早些時(shí)候由于有限的可訪(fǎng)問(wèn)性。獨(dú)特的發(fā)明 監(jiān)控流程 使用現(xiàn)代自動(dòng)化和測(cè)量技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)保證增強(qiáng)成本效益,效率和可靠性檢查。 這些監(jiān)測(cè)過(guò)程也防止技術(shù)人員勞動(dòng)密集型,耗時(shí)和單調(diào)的工作。

這是一個(gè)合作研究項(xiàng)目的開(kāi)始由施密特安德烈亞斯克羅爾博士和大家在卡塞爾大學(xué)的機(jī)械工程部門(mén)。 該項(xiàng)目資助的€240萬(wàn)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部。安德烈亞斯克羅爾博士系的測(cè)量和控制技術(shù)卡塞爾大學(xué)的解釋說(shuō),該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證一個(gè)創(chuàng)新的人機(jī)系統(tǒng)使用檢查與當(dāng)?shù)厍閳?bào)和遠(yuǎn)程機(jī)器人氣體測(cè)量技術(shù)的能力。 移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)該檢測(cè)和定位 氣體泄漏 很大程度上獨(dú)立。 他們還應(yīng)該研究測(cè)量的數(shù)據(jù)和記錄檢查作為這個(gè)過(guò)程的一部分。

安全性和效率

運(yùn)營(yíng)商的工廠(chǎng),如氣體壓縮站,煉油廠(chǎng)和化工廠(chǎng),等等,給巨大的重要生產(chǎn)設(shè)備和人員的安全。它是非常重要的提供極端的保健無(wú)論使用炸藥或有毒氣體。 這凸顯了需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查在沼氣和天然氣供應(yīng)機(jī)構(gòu),以及化工行業(yè)。 一般來(lái)說(shuō),預(yù)防檢驗(yàn)程序需要耗時(shí)的人員進(jìn)行日常檢查。

在所有的標(biāo)準(zhǔn)檢查程序,工作人員檢查適當(dāng)?shù)墓δ芎拖到y(tǒng)只依靠經(jīng)驗(yàn)和想法沒(méi)有利用測(cè)量技術(shù)。施密特和安德烈亞斯克羅爾教授大家期待新的機(jī)器人系統(tǒng)允許 郵件自動(dòng)化,監(jiān)控和檢查, 它也應(yīng)該有能力立即回應(yīng)的問(wèn)題。 在常規(guī)程序像重復(fù)檢查,有可能錯(cuò)誤地俯瞰著可能的危險(xiǎn)來(lái)源由于缺乏關(guān)注。獨(dú)特的檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展和人類(lèi)的性能和靈活性運(yùn)營(yíng)商關(guān)注處理技術(shù)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是有益的,使人類(lèi)從重復(fù)的日常任務(wù),檢驗(yàn)和擴(kuò)展了報(bào)道任務(wù)。

第一次展示
Robo是第一次操作卡塞爾大學(xué)的。 檢查完成的路線(xiàn)而無(wú)需人工干預(yù),并成功地克服障礙和斜坡在整個(gè)過(guò)程。 機(jī)器人檢查不同的管道檢查指定地點(diǎn)和檢測(cè)到 甲烷泄漏。 這一成功后,機(jī)器人被用來(lái)檢查大型工業(yè)設(shè)施橫跨幾平方公里。 這個(gè)檢查是執(zhí)行在實(shí)驗(yàn)室條件下,環(huán)境因素,像太陽(yáng)能和風(fēng)能和系統(tǒng)操作所帶來(lái)的混雜因素也包括在內(nèi)。

Robo驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)航
Robo有三個(gè)模塊,其中包括一個(gè)檢測(cè)模塊(圖2),一個(gè)導(dǎo)航模塊,和鏈傳動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)。 檢查模塊包含了 FLIR GF320光學(xué)氣體成像相機(jī) (圖3)。鏈傳動(dòng)的平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)電池和電力驅(qū)動(dòng)。



有關(guān)的信息

案例研究:使用FLIR GF306光學(xué)氣體成像儀監(jiān)測(cè)六氟化硫(SF6)泄漏確定油氣泄漏的程度從氣體分餾裝置使用傳統(tǒng)方法和光學(xué)成像FLIR光學(xué)氣體成像攝像機(jī)在貝殼Stenungsund幫助改善環(huán)境和安全圖2。 多使用ABB傳感器檢測(cè)模塊:pan-tilt單元(1)配備熱成像攝像機(jī)(2),一個(gè)活躍的TDLAS測(cè)量裝置(3),激光測(cè)距儀(4)、攝像機(jī)(5)和氣體FLIR GF320熱成像攝像機(jī)可視化(6),計(jì)算機(jī)和其他電子/電氣模塊被安置在一個(gè)切換內(nèi)閣(7)。

導(dǎo)航模塊配有GPS戶(hù)外取向和二維激光掃描儀(前后,特別是重要的導(dǎo)航建筑物內(nèi))。 定期檢查與數(shù)字地圖下的面積的比較有助于鏈傳動(dòng)的RoboGasInspector控制它的位置在任何時(shí)間;阻塞等領(lǐng)域爆炸區(qū)和障礙也可以在這張地圖上指出。



圖3。 FLIR GF320可視化無(wú)形的氣體泄漏地點(diǎn)為黑色的煙霧。

Robo能夠避免意想不到的對(duì)象像桶,托盤(pán),停放著的車(chē)輛,和人民的幫助下二維激光掃描儀,Kroll教授說(shuō)。 機(jī)器人繞障礙當(dāng)遇到他們,或停止直到路徑的障礙被清除。

檢查模塊

檢查模塊包含了不同的計(jì)量?jī)x器pan-tilt單元,包括一個(gè)遠(yuǎn)程甲烷泄漏探測(cè)器(RMLD),這是基于一個(gè)活躍的可轉(zhuǎn)動(dòng)的二極管吸收光譜(TDLAS)工具。 模塊操作的幫助下一個(gè)紅外激光。 當(dāng)它反射的激光束到達(dá)水面,然后測(cè)量其殘余強(qiáng)度。 此外,一個(gè) FLIR GF320熱成像相機(jī) 放在檢查模塊以可視化的氣體。Robo內(nèi)置氣體傳感器,確保機(jī)器人本身不產(chǎn)生任何風(fēng)險(xiǎn)。 這個(gè)傳感器關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)從爆炸下限的10%(曼哈頓)起防止易燃的氣氛中所有可能的損失。

獨(dú)立的測(cè)量

機(jī)器人獨(dú)立過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)和識(shí)別模式。 RoboGasInspector也能檢查特定的路線(xiàn)和執(zhí)行測(cè)量完全本身。 除了這些活動(dòng),機(jī)器人保持連續(xù)接觸控制房間,也可以從那里通過(guò)遠(yuǎn)程控制,如果必要的。 為了這個(gè)目的,提供了一個(gè)攝像機(jī)的云臺(tái)測(cè)量模塊。 在正常的操作模式下,RoboGasInspector功能獨(dú)立,把幾乎所有的數(shù)據(jù)通過(guò)WLAN控制室。

同時(shí),系統(tǒng)原型已經(jīng)成功地展示了其應(yīng)用程序和功能的電池測(cè)試。 在這些測(cè)試中,導(dǎo)航系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)裝置和互補(bǔ)的傳感器系統(tǒng)(圖4)表現(xiàn)非常好。 RoboGasInspector幫助 獨(dú)立的氣體探測(cè)和泄漏定位 在不容易進(jìn)入的地區(qū)。 它還可以防止人類(lèi)的需要核查人員在高度危險(xiǎn)的環(huán)境。



圖4。 平移范圍(從上圖)和傾斜范圍(從下面?zhèn)让?的傳感器系統(tǒng)

在部署之前在工業(yè)生產(chǎn)中,需要額外的發(fā)展,例如防爆和軟件領(lǐng)域。 在部署之前在商業(yè)環(huán)境中,重要的是要澄清所有法律問(wèn)題。 一定自主移動(dòng)氣體探測(cè)和泄漏定位機(jī)器人目前可以使用,它還將加強(qiáng)安全。

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