http://m.casecurityhq.com 2021-03-19 17:06 來源:如本科技
鐵路,作為現(xiàn)代社會(huì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈,有效帶動(dòng)了各區(qū)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,高速鐵路更是新時(shí)代下經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“加速器”。截至2020年8月,中國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)14.14萬(wàn)公里,其中高鐵3.6萬(wàn)公里,以嘆為觀止的“中國(guó)速度”高居世界第一。
高鐵里程數(shù)量和運(yùn)營(yíng)時(shí)長(zhǎng)的不斷攀升,在給人們帶來便利的同時(shí),也讓高鐵線路的養(yǎng)護(hù)工作成為重中之重。諸如路基翻漿冒泥、路基不均勻沉降、鋼軌扣件松動(dòng)等病害,都會(huì)成為安全隱患。然而傳統(tǒng)主要依靠人力的養(yǎng)護(hù)手段,已經(jīng)難以滿足社會(huì)對(duì)高鐵運(yùn)輸?shù)母叨刃枨蟆?/p>
對(duì)此,如本科技 RVBUST攜手華建集團(tuán)申元巖土,以創(chuàng)新的VDA視覺位移分析儀助力鐵路養(yǎng)護(hù)工作,通過領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)視覺等AI技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)位移、軌道抬升高度、鋼軌扣件松動(dòng)的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè),在節(jié)省人力資源的同時(shí),還提供更多維度的數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析,有效提高了工作質(zhì)量和效率,顯著推動(dòng)了高鐵養(yǎng)護(hù)的自動(dòng)化進(jìn)程。
費(fèi)時(shí)費(fèi)力,傳統(tǒng)測(cè)量方法難以追趕鐵路高速發(fā)展
高鐵軌道結(jié)構(gòu)的高穩(wěn)定性、高平順性、高可靠性,是列車安全高速運(yùn)行的基本保證。鋼軌、軌道板、底座板、路基等結(jié)構(gòu)是高鐵線路的基石,但路基會(huì)在翻漿冒泥、水土流失、列車動(dòng)荷載等影響下逐漸產(chǎn)生沉降,導(dǎo)致列車的高速行駛不平順,甚至發(fā)生脫軌等重大事故,嚴(yán)重威脅行車安全、乘客與乘務(wù)人員的生命安全。因此,針對(duì)平順性的維修是鐵路安全養(yǎng)護(hù)工作的重中之重。
針對(duì)軌道結(jié)構(gòu)抬升高度的實(shí)時(shí)、高精度監(jiān)控,對(duì)維修工作至關(guān)重要。抬升不夠時(shí)起不到沉降整治作用,抬升過高則會(huì)起反作用,且無法補(bǔ)救。
傳統(tǒng)用于測(cè)量施工中軌道抬升高度的水準(zhǔn)儀,難以滿足不斷加重的鐵路養(yǎng)護(hù)工作在效率和質(zhì)量方面的訴求。其部署時(shí)間長(zhǎng),需要多位測(cè)量人員相互配合;在使用過程中,測(cè)量人員需要全程長(zhǎng)時(shí)間盯守測(cè)量?jī)x器和輔助儀器,容易出現(xiàn)疲勞導(dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤。此外,通過水準(zhǔn)儀測(cè)量的數(shù)據(jù)難以直觀呈現(xiàn)、保存,測(cè)量結(jié)果無法回溯、復(fù)查,很難進(jìn)行綜合分析和后期核對(duì)。行業(yè)亟需一種能夠顯著節(jié)省人力,且能實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、自動(dòng)化地記錄多維數(shù)據(jù)的設(shè)備,以有效應(yīng)對(duì)海量養(yǎng)護(hù)工作帶來的挑戰(zhàn)。
實(shí)時(shí)、高精、自動(dòng)化,視覺AI破解抬升測(cè)量難題
隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的突破,通過工業(yè)相機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化的抬升監(jiān)測(cè)成為可能,但鐵路環(huán)境的復(fù)雜性,仍給實(shí)際應(yīng)用帶來諸多難以逾越的難題。由于鐵路施工段震動(dòng)較大,相機(jī)設(shè)備必須放置在大約10米以外的距離,才不會(huì)影響正常工作。然而抬升監(jiān)測(cè)又需要0.1mm以上的精度,給算法設(shè)計(jì)帶來了極大挑戰(zhàn),需要達(dá)到遠(yuǎn)超像素級(jí)的監(jiān)測(cè)精度水平,才能同時(shí)滿足距離的約束和精度的需求。此外還涉及室外大尺度雙目相機(jī)標(biāo)定問題,以獲得準(zhǔn)確的3D測(cè)量信息。不僅如此,抬升工作需要室外作業(yè),這要求算法具備極強(qiáng)的魯棒性,保證在光線、天氣變化甚至極端環(huán)境下仍能輸出可靠穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)結(jié)果。
憑借自主研發(fā)的超高精度圖像插值、位移跟蹤、高精度視覺標(biāo)定等領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)視覺和AI算法,如本科技對(duì)上述難題一一破解,其推出的VDA視覺位移分析儀(Visual Displacement Analyzer)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了對(duì)二維和三維形貌、位移、變形、應(yīng)變、振動(dòng)、速度、加速度等多維度的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、高精度監(jiān)測(cè),同時(shí)兼顧超高的測(cè)量精度和超遠(yuǎn)的測(cè)量范圍。
如本科技VDA視覺位移分析儀
在實(shí)際的沉降測(cè)量過程中,單個(gè)測(cè)量人員只需要不到5分鐘便完成了設(shè)備的部署,開始自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析工作,并且在10米距離下實(shí)現(xiàn)了精度高達(dá)0.01mm的實(shí)時(shí)位移、變化測(cè)量,同時(shí),VDA還能夠提供位移熱圖顯示功能,便于測(cè)量人員直觀感受位移的大小和位移值的變化。
不僅如此,基于對(duì)沉降程度的結(jié)構(gòu)化和量化分析,如本科技VDA視覺位移分析儀還將測(cè)量結(jié)果以曲線等可視化的形式實(shí)時(shí)呈現(xiàn),時(shí)間信息、歷史信息、詳細(xì)數(shù)值、總體走向等信息亦直觀可見,還支持離線回放或重新分析,同時(shí)生成數(shù)據(jù)圖表和數(shù)據(jù)報(bào)告,便于后期查閱和制作報(bào)告。
如本科技CTO邱強(qiáng)表示,“如本科技VDA視覺位移分析儀不僅解決了傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀需要操作人員多、部署時(shí)間長(zhǎng)等問題,并且還突破了多種極具挑戰(zhàn)性的實(shí)際應(yīng)用難題,讓測(cè)量過程更高效,測(cè)量結(jié)果更精準(zhǔn);更重要的是,它還帶來了傳統(tǒng)測(cè)量方案所不具備的優(yōu)勢(shì),能夠更加方便地記錄和回溯多維度數(shù)據(jù),讓鐵路施工狀態(tài)的分析更全面、更科學(xué)。我們認(rèn)為,VDA重新定義了鐵路施工維護(hù)監(jiān)測(cè)的方式和流程,可幫助測(cè)量人員更快地進(jìn)入抬升作業(yè)流程,在更短的時(shí)間內(nèi)用更高質(zhì)量的結(jié)果完成養(yǎng)護(hù)任務(wù)。”
使用VDA進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)
多場(chǎng)景無人化監(jiān)測(cè),引領(lǐng)AI+鐵路養(yǎng)護(hù)新趨勢(shì)
除了高鐵軌道結(jié)構(gòu)的抬升外,如本科技VDA視覺位移分析儀也在更多的場(chǎng)景中,憑借高精度的感知能力和多元化的數(shù)據(jù)分析能力,驅(qū)動(dòng)鐵路養(yǎng)護(hù)的自動(dòng)化和無人化變革。
例如,列車的高速行駛會(huì)導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)周期性起伏,致使鋼軌扣件逐漸松動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)位移,但現(xiàn)有的軌道養(yǎng)護(hù)方案幾乎沒有能夠精準(zhǔn)測(cè)量列車運(yùn)營(yíng)時(shí)鋼軌扣件動(dòng)態(tài)位移的方法。如本科技VDA視覺位移分析儀開創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了針對(duì)這項(xiàng)任務(wù)的量化測(cè)量,可在非接觸條件下實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)測(cè)出軌道起伏幅度和頻率,還可對(duì)比歷史數(shù)據(jù)宏觀掌握道路健康狀況,并通過遠(yuǎn)程視頻觀察道路其他狀況。
又如,在軌道線路的岔路口,為了改變列車行駛路線,需要操作岔口尖軌使之合并到基礎(chǔ)軌道上,并確保嚴(yán)絲合縫,以保證安全變軌。通常,工作人員需要借助監(jiān)控視頻觀察、測(cè)量合并間隙距離,但疲勞、走神、缺崗情況容易導(dǎo)致錯(cuò)檢、漏檢發(fā)生。而通過VDA視覺位移分析儀,可實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)的尖軌對(duì)位監(jiān)測(cè)情況,優(yōu)于0.1mm的尖軌對(duì)位距離和縫隙精度,可極大保證列車變道安全。
在去年8月發(fā)布的《新時(shí)代交通強(qiáng)國(guó)鐵路先行規(guī)劃綱要》中提到,到2035年,全國(guó)鐵路網(wǎng)運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到20萬(wàn)公里左右,其中高鐵7萬(wàn)公里左右。實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、自動(dòng)化的鐵路養(yǎng)護(hù)能力將為鐵路事業(yè)的高速發(fā)展提供有力支持。此次如本科技攜手華建集團(tuán),不僅成功探索了AI技術(shù)在鐵路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用,樹立了全新的行業(yè)標(biāo)桿,也詮釋了以計(jì)算機(jī)視覺為核心的AI技術(shù)對(duì)于推動(dòng)鐵路養(yǎng)護(hù)自動(dòng)化和無人化的重要趨勢(shì)。如本科技將攜手更多合作伙伴,合力探索更多鐵路場(chǎng)景,解決更多難題,為我國(guó)的鐵路事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)新的力量。
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深圳市如本科技有限公司是一家創(chuàng)新型科技公司。公司致力于研發(fā)頂尖的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃技術(shù)與3D視覺產(chǎn)品。公司核心手眼專家團(tuán)隊(duì)在領(lǐng)域里有十年以上的研發(fā)積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前公司已經(jīng)推出了多款手眼產(chǎn)品,并與汽車、3C、精密制造、物流等行業(yè)的頭部客戶達(dá)成合作。公司期望通過提供高水平技術(shù)、高性價(jià)比的產(chǎn)品,助力產(chǎn)業(yè)智能化、智能產(chǎn)業(yè)升級(jí),推動(dòng)生產(chǎn)力水平的長(zhǎng)足發(fā)展。