物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)如何增強(qiáng)工業(yè)安全性
在工業(yè)環(huán)境中工作一直是危險(xiǎn)的,工廠經(jīng)理們努力尋找優(yōu)秀的解決方案,以盡量減少傷亡。其目的是減少危害,管理風(fēng)險(xiǎn),預(yù)防事故的發(fā)生。相關(guān)立法執(zhí)行了許多規(guī)章制度,但這些規(guī)章制度大多源于過(guò)去的錯(cuò)誤,不足以避免將來(lái)的不幸。
使用IoT傳感器可以為算法提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并允許它在現(xiàn)場(chǎng)做出決策。例如,如果傳感器檢測(cè)到氣體泄漏,溫度升高或多余的濕度,則工作可能立即停止,或者至少通知現(xiàn)場(chǎng)管理員。這些類(lèi)型的決定是確定性的,對(duì)未來(lái)的了解并不多。
創(chuàng)建更安全環(huán)境的另一種方法是使用計(jì)算機(jī)和機(jī)器學(xué)習(xí)的功能。通過(guò)創(chuàng)建不同的場(chǎng)景,該算法可以感知什么是安全與什么不安全之間的差異。
計(jì)算機(jī)視覺(jué)功能
機(jī)器視覺(jué)的進(jìn)步意味著現(xiàn)在的算法可以識(shí)別物體、邊緣和速度。隨著處理能力(GPU)、傳感器和獨(dú)立運(yùn)載系統(tǒng)(如機(jī)器人和無(wú)人機(jī))的提高,我們現(xiàn)在具備了所有必要的要素,可以創(chuàng)建最先進(jìn)的安全程序,這些程序完全自動(dòng)化,比人類(lèi)同類(lèi)程序更好。
計(jì)算機(jī)視覺(jué)致力于有效復(fù)制人眼,并具有大腦分辨不同物體或情況之間差異的能力。在工業(yè)環(huán)境中使用此設(shè)備可以預(yù)防和減少事故的發(fā)生。
工業(yè)安全細(xì)分和解決方案
Safeopedia(https://www.safeopedia.com/definition/1052/industrial-safety),一個(gè)專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)資源,定義了一系列主題,作為工業(yè)安全的一部分。我們將討論計(jì)算機(jī)視覺(jué)為每個(gè)解決方案提供的可能解決方案。
工藝與生產(chǎn)安全
大多數(shù)生產(chǎn)設(shè)施都已經(jīng)安裝了閉路電視系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法可以使用這個(gè)實(shí)時(shí)的feed來(lái)檢測(cè)異常。例如,在特定區(qū)域,由于移動(dòng)部件或其他危險(xiǎn),不允許工人進(jìn)入。如果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)錄像發(fā)現(xiàn)這種情況,則可以停止整個(gè)過(guò)程。
機(jī)器視覺(jué)可以控制各種或不同的設(shè)備,從而使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。這提高了效率,并使工作場(chǎng)所更安全,因?yàn)樗巳藗冊(cè)谖kU(xiǎn)區(qū)域的需求。例如,通過(guò)使用條形碼,可以根據(jù)產(chǎn)品的最終目的地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)或包裝,而無(wú)需人工操作。
材料安全
自動(dòng)掃描儀可以安裝在生產(chǎn)線上。它可以識(shí)別出原材料中的任何缺陷,如劃痕、不均勻的油漆涂層,甚至是肉眼看不到但可能對(duì)最終產(chǎn)品造成災(zāi)難的小缺陷。更重要的是,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠以手動(dòng)質(zhì)量控制器不可能達(dá)到的速度實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。來(lái)自InData實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)視覺(jué)專(zhuān)家描述了多目標(biāo)檢測(cè)如何使這一過(guò)程對(duì)同一物體的不同部分準(zhǔn)確、快速。
消防安全
在所有工業(yè)環(huán)境中,熱感和煙霧傳感器已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)安全設(shè)備的一部分。這些可以輔之以紅外攝像機(jī)等預(yù)防措施。例如,如果設(shè)備過(guò)熱并起火,則可以在紅外熱像儀上看到該設(shè)備,并在其成為危險(xiǎn)之前將其停止。
電氣安全
使用IoT傳感器是確保所有電路正常運(yùn)行的廉價(jià)有效方法。它可以收集有關(guān)張力,電壓,焦耳效應(yīng)的數(shù)據(jù),并防止過(guò)度充電,斷電甚至短路引起的火災(zāi)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)可以處理來(lái)自電路的各種不同信號(hào),并檢測(cè)異?;顒?dòng)。
建筑,工作場(chǎng)所和環(huán)境安全
安裝在無(wú)人機(jī)或其他類(lèi)型的自動(dòng)駕駛汽車(chē)上的高分辨率傳感器可以掃描周邊并檢測(cè)任何結(jié)構(gòu)變化。這一點(diǎn)在煤礦,鹽礦或石油開(kāi)采場(chǎng)所等高應(yīng)力環(huán)境中尤為重要,因?yàn)槿魏瓮蝗坏淖兓伎赡軐?dǎo)致人員傷亡或環(huán)境危害。
細(xì)分環(huán)境,并將每個(gè)部分與預(yù)定義的“良好”模型進(jìn)行比較。通過(guò)識(shí)別差異,計(jì)算機(jī)可以幫助評(píng)估是否存在真正的危險(xiǎn)。
所有人共同的一般安全方面
智能傳感器系統(tǒng)已經(jīng)在一些地區(qū)投入使用,比如中國(guó),政府在那里使用面部識(shí)別系統(tǒng)來(lái)保證總體安全。這一想法可以在生產(chǎn)工廠復(fù)制,以消除訪問(wèn)徽章的需要。與傳統(tǒng)的訪問(wèn)卡或密鑰相比,生物特征測(cè)量具有更高的精度。如果在現(xiàn)場(chǎng)處理數(shù)據(jù),此解決方案最有效。
挑戰(zhàn)性
當(dāng)然,這樣的努力也伴隨著一些問(wèn)題。首先,傳感器必須處于優(yōu)秀的狀態(tài),并且彼此之間和整個(gè)系統(tǒng)都要兼容。不應(yīng)忽視連續(xù)安裝、連接和校準(zhǔn)它們以確保平穩(wěn)運(yùn)行的工作。
其次,通過(guò)處理單元發(fā)送的數(shù)據(jù)量非常大,這意味著系統(tǒng)應(yīng)該為網(wǎng)絡(luò)流量做好準(zhǔn)備,或者找到在本地處理某些信息的方式,只發(fā)送結(jié)果以進(jìn)行進(jìn)一步分析。
最后,所存儲(chǔ)的圖像與現(xiàn)實(shí)之間可能會(huì)有細(xì)微的差異。系統(tǒng)的容忍度應(yīng)設(shè)置得足夠低,以正確地對(duì)物體進(jìn)行分類(lèi);設(shè)置得足夠高,以在可接受和危險(xiǎn)情況之間做出區(qū)分。
未來(lái)發(fā)展方向
目前,計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法大多是確定性的、有限的,但應(yīng)用廣泛。想象一下機(jī)器學(xué)習(xí)將帶來(lái)的進(jìn)步。它將告訴系統(tǒng)要查找什么,并使其從過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí),就像QA工程師在工作中所做的那樣。
在初始訓(xùn)練階段和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)之后,它將能夠提供其他功能,例如面部檢測(cè)。從各種傳感器收集數(shù)據(jù)并檢測(cè)相關(guān)危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)是另一個(gè)潛在的方向。