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让隧道巡检更智能更高效,倍加福打造3D全景视觉解决方案

供稿:上海倍加福(P+F)工业自动化贸易有限公司 2019/12/17 13:30:38

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  • 关键词: 倍加福 隧道巡检 R2000激光扫描仪
  • 摘要:在黑暗和恶劣的环境条件下,倍加福R2000激光扫描仪正确保着地下基础设施的无损运作,为智能巡检提供更高效的全景视觉解决方案。

鳞次栉比的高楼大厦,高耸入云的摩天大楼,密集复杂的交通网络以及熙熙攘攘的街道——这是对一个大城市典型的描述。但真正保障一座城市运转的可不仅仅发生在地面上,还有以公里计的供应补给线、垃圾处理线和无数的运输路线,他们构成了一个庞大的地下隧道网络。

在黑暗和恶劣的环境条件下,倍加福R2000激光扫描仪正确保着地下基础设施的无损运作,为智能巡检提供更高效的全景视觉解决方案。

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无论是用于污水、水、天然气还是区域供暖,庞大的隧道网络都是城市基础设施的关键组成部分。地面下的所做的工作对地面上工作的平稳运行至关重要。这意味着,更重要的是要确保定期检查和维护,以便及早发现和预防结构上的问题,如裂缝和泄漏等。这项工作之所以艰巨,是因为地下条件极端恶劣:温度低,湿度高,它又脏又窄,而且完全黑暗。这种地方对人类来说太困难、太危险,根本无法接近,因此越来越普遍地采用移动机器人进行测量、检查和维护任务。

Headlight AI的联合创始人兼首席执行官Jameel Marafie解释说:“我们的目标是开发一种解决方案,用于提高这些机器人的智能、自主性和效率。”基于倍加福强大的传感器技术,这家总部位于伦敦的初创企业开发了一种智能多传感器系统,使移动机器人能够对周围环境做出反应,并创建精确的3D图像。

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通过数据采集创建虚拟之旅

四轮远程遥控机器人探路者在现场传感器的帮助下穿越黑暗的隧道。它配备了各种传感器,使它能够看到和感受到周围的未知地形。Marafie解释了对传感器的要求:“要在隧道中创建真实的3D图像,需要使用额外坚固且精确的传感器技术,因为即使在最苛刻的环境条件下,即使是隧道壁的几毫米轻微损坏也必须能够可靠地检测到。”倍加福业务开发经理Arno Hagemann确认:“倍加福R2000 2-D LiDAR传感器具有此应用所需的所有功能。”

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倍加福R2000 2-D LiDAR传感器采用了脉冲测距技术,确保了测量结果的精确可靠。

坚固的光电传感器提供360°全平面的可靠、高精度的测量结果。R2000配备了创新的脉冲测距技术(PRT)来实现这一功能。“这种测量方法需要一个强大的光源,发射出短而高的能量脉冲,然后经由目标物反射回来,在这里,目标物当然是指隧道壁,最后脉冲被光敏接收器元件再次捕获。”

Hagemann解释了工作原理,“到目标物体的距离及其表面信息可以通过光从发射器传播到接收器所需的时间以及反射的能量来确定。” 通过每秒进行252,000次单独测量,以及其0.014°的角度分辨率,移动机器人能够快速、精确、无接触地扫描隧道。

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没有什么信息可以逃过系统:即使是隧道壁表面最小的裂缝、污染物和其他结构异常,也能以毫米级的精度检测出来。同时,Headlight AI软件结合从数百万个单独扫描点获得的测量数据,创建了一个紧凑的点云。Marafie说:“我们通过一次测量几乎就能实时地创建整个隧道的精确图像。” 他还补充道:“这意味着可以随时对隧道进行虚拟巡查,并提供有关隧道状况的信息。”

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使用R2000激光扫描仪提供的测量数据,可以实时生成整个隧道的精确3D图像。

一石二鸟

与精细的基于相机的程序不同,激光扫描仪可以有效地工作,而不受光线的影响。隧道中的黑暗不会以任何方式影响到产品功能,因为传感器本身使用激光束照亮物体并执行主动测量过程。”这完全消除了额外的照明成本,” Marafie说。“当前的系统昂贵得多。”当与集成的高精度传感器技术结合使用时,新的多传感器系统不仅比基于相机的系统进行更精确的测量,而且价格也便宜得多。

广阔天地,前景无限

作为Headlight AI新型多传感器系统的一部分,倍加福R2000激光扫描仪已多次成功地应用于隧道检测和维护。地下只是许多使用这项技术的领域之一。例如,Headlight AI正在开发一种自学习系统,用于因为雾、灰尘、烟和雨水等导致能见度特别差的应用。

信心满满的初创企业联合创始人说:“我们的目标是在各种天气条件下搜索救援无人机和自动运输。” Marafie继续补充道:“坚实而强大的传感器技术,也构成了这项工作的基础。凭借倍加福提供的专业知识和经验,我们觉得身边多了一个完美的合作伙伴。”

 关于倍加福

倍加福–工业 4.0 的驱动者及创新者

70 多年来,倍加福一直是工业传感器技术和过程控制防爆领域的先驱。作为技术领先者,倍加福一贯秉承公司的传统,开发独特的全面化产品系列,助力传统工厂自动化行业的各类应用,推进工业 4.0 时代下新型应用场景和方案的探索。工业通信是倍加福关注的重点之一。倍加福凭借全面的支持 IO-Link 接口的产品和具备通讯功能的Sensorik4. 0®技术,实现数据从现场设备到控制系统和云端的无缝连接。

工业物联网(IIoT)也正在向过程行业扩展,作为以太网联盟的成员,倍加福正在全力推动以太网在该行 业的应用。倍加福品牌 ecom 的移动计算和通信解决方案进一步简化了应用中的数字化转换,全网络化生产系统正逐步成为现实。

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审核编辑(王静)
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