工業(yè)企業(yè)率先將無(wú)人機(jī)用于基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)

格拉漢姆·瓦里克

目前，主要工業(yè)企業(yè)正在進(jìn)入機(jī)器人檢查服務(wù)市場(chǎng)，結(jié)合他們?cè)诶脽o(wú)人機(jī)、機(jī)器人和人工智能（ Al）進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)的知識(shí)儲(chǔ)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)收集和分析。

霍尼韋爾公司啟動(dòng)商業(yè)檢測(cè)服務(wù)，使用英特爾公司的“獵鷹”8+（Falcon 8+）工業(yè)無(wú)人機(jī)，針對(duì)公用事業(yè)、能源、基礎(chǔ)設(shè)施、石油和天然氣行業(yè)行業(yè)開展服務(wù)。霍尼韋爾公司的“查看”（lnView）服務(wù)包包括：無(wú)人機(jī)、駕駛員應(yīng)用程序和一個(gè)門戶網(wǎng)站，幫助客戶生成標(biāo)準(zhǔn)化的航線，危機(jī)響應(yīng)檢測(cè)服務(wù)以及提供數(shù)據(jù)分析。霍尼韋爾公司還幫助客戶提供軟件記錄、分析和預(yù)測(cè)或防止斷電和結(jié)構(gòu)失效情況出現(xiàn)。

通用電氣公司采用人工智能技術(shù)，利用無(wú)人機(jī)和機(jī)器人進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，開展自動(dòng)和優(yōu)化工業(yè)資產(chǎn)檢測(cè)作業(yè)。通用電氣公司于2017年6月成立Avitas Systems公司，與NVIDIA公司開展合作，開發(fā)人工智能機(jī)器人，提供檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

Avitas Systems公司創(chuàng)始人亞歷克斯·特珀說(shuō)，人工智能技術(shù)取代定期手動(dòng)檢查，對(duì)輸電塔、火炬塔架等資產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，評(píng)估缺陷風(fēng)險(xiǎn)，為客戶節(jié)省時(shí)間和金錢，使得資產(chǎn)更安全。

波音公司子公司因西圖于2017年5月成立了Inexa Solutions公司，提供商業(yè)航空遙感服務(wù)，市場(chǎng)目標(biāo)包括線性基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)以及管道、電力線和鐵路軌道勘察。洛克希德·馬丁公司還針對(duì)線性基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)。而2017年5月份成立的空中客車航空公司則將衛(wèi)星和航空遙感能力結(jié)合，提供商業(yè)服務(wù)。

通用電氣公司成立Avitas系統(tǒng)公司，旨在生成、培育和推出新的業(yè)務(wù)，提供石油和天然氣、能源和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)提供檢測(cè)服務(wù)。該公司使用無(wú)人機(jī)、履帶式機(jī)器人、自主水下航行器進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。

Avitas系統(tǒng)公司使用Nvidia公司的DGX計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行人工智能算法，規(guī)劃?rùn)z測(cè)路徑，自動(dòng)檢測(cè)銹蝕、熱或冷點(diǎn)或微裂縫等缺陷，處理采集到的圖像，并對(duì)數(shù)據(jù)分析。

Nvidia公司的DGX-1超級(jí)計(jì)算機(jī)工作站被用于我們編碼和訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)算法，例如用于圖像分類的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和用于標(biāo)簽捕獲圖像的一般對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

此外，Avitas Systems公司計(jì)劃在當(dāng)?shù)夭渴鸬絅vidia公司的小型超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)DGX工作站和機(jī)器人，輔助自動(dòng)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的缺陷。亞歷克斯·特珀說(shuō)，“我們對(duì)人工智能充滿熱情，不只是將其用于數(shù)據(jù)中心，而是將其用到最前沿領(lǐng)域去”。他說(shuō)：“我們的長(zhǎng)期愿景是把機(jī)器人和人工智能結(jié)合起來(lái)，這樣他們就可以根據(jù)他們所看到的來(lái)改變他們的行為。我們現(xiàn)在還沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)，但我們正在積極推動(dòng)人工智能從數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展到更廣闊的領(lǐng)域?！?/p>

NVIDIA公司的副總裁和總經(jīng)理吉姆·麥克休介紹說(shuō)，今年5月，Nvidia公司發(fā)布了DGX工作站，它是一種桌面人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)，但Avitas Systems公司看到潛力，并將系統(tǒng)部署在貨車上。NVIDIA公司與Avitas Systems公司共享了原型機(jī)，并將很快投入生產(chǎn)。DGX工作站基于NVIDIA公司的第二代沃爾塔架構(gòu)，性能提高了三倍。

Avitas Systems正在利用人工智能規(guī)劃無(wú)人機(jī)的飛行路線，優(yōu)化收集到的管道和煉油廠等關(guān)鍵資產(chǎn)數(shù)據(jù)。然后，使用人工智能技術(shù)對(duì)這些資產(chǎn)的3D模型上收集的圖像進(jìn)行分層，并執(zhí)行自動(dòng)缺陷識(shí)別。

據(jù)亞歷克斯·特珀說(shuō)，采用人工智能算法可自動(dòng)檢測(cè)異常，這些算法接受了資產(chǎn)檢測(cè)專家的訓(xùn)練，范圍包括感知管道泄漏排放的甲烷，到使用變化檢測(cè)定位管道岔路的泄漏位置。

然后，檢測(cè)數(shù)據(jù)傳人中央數(shù)據(jù)庫(kù)，與過(guò)去的檢測(cè)數(shù)據(jù)、維護(hù)歷史和其他操作信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。不同的人工智能算法評(píng)估不同的資產(chǎn)，并基于這些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果規(guī)劃未來(lái)的檢測(cè)計(jì)劃。

每年，一家中型的煉油廠要花費(fèi)400萬(wàn)美元進(jìn)行日常定期人工檢測(cè)，而通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備檢查只需300萬(wàn)美元，同時(shí)還能優(yōu)化優(yōu)化檢測(cè)資源。

亞歷克斯·特珀說(shuō)，“我們的解決方案是全自主的，這不僅安全，而且所收集的數(shù)據(jù)可重復(fù)使用。我們可以生成自主飛行航線，然后在未來(lái)六個(gè)月時(shí)間內(nèi)采用同一航線，數(shù)據(jù)也便于對(duì)比分析?！?/p>

Avitas Systems公司已經(jīng)與客戶在石油和天然氣行業(yè)從上游油井、中游管道到下游煉油廠開展檢測(cè)服務(wù)。受2017年7月通用電氣公司收到油田服務(wù)商貝克·休斯公司的服務(wù)訂單，整個(gè)行業(yè)開始火熱起來(lái)。

亞歷克斯·特珀說(shuō)，“公司業(yè)務(wù)營(yíng)收是不是真的來(lái)自無(wú)人機(jī)檢測(cè)，而是來(lái)自數(shù)據(jù)分析。操作無(wú)人機(jī)將越來(lái)越成為一種商品，對(duì)我們來(lái)說(shuō)是最有價(jià)值的是數(shù)據(jù)分析知識(shí)?！盇vitas Systems公司正在積極探索與無(wú)人機(jī)運(yùn)營(yíng)商建立合作伙伴關(guān)系的可能性。

NTT Docomo和東武鐵道公司日前宣布，開始合作實(shí)施利用移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)和無(wú)人機(jī)對(duì)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢查的實(shí)驗(yàn)，以期削減鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢查所需費(fèi)用和勞動(dòng)力。對(duì)于運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)達(dá)463.3km的東武鐵道而言，利用信息通信技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)提升檢查精度，降低費(fèi)用是必須面對(duì)的一項(xiàng)重大課題。NTTDocomo則利用移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)和無(wú)人機(jī)檢查基站、鐵塔和橋梁等生活基礎(chǔ)設(shè)施以及災(zāi)害發(fā)生時(shí)確認(rèn)受災(zāi)情況等。

兩公司于2月27日和28日先后在東武日光線利根川橋梁、東武鬼怒川線的相鄰斜坡上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在針對(duì)利根川橋梁進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的照相機(jī)，對(duì)肉眼檢查較為困難的橋梁上部和位于低水路區(qū)域的橋墩進(jìn)行了檢查，之后利用NTT Docomo的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)所獲得的圖像資料自動(dòng)進(jìn)行解析。在針對(duì)鬼怒川線的相鄰斜坡進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，利用無(wú)人機(jī)搭載的照相機(jī)，實(shí)際詳細(xì)拍攝了斜坡情況。