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Basler助力实现对长途列车的自动检测

Basler助力实现对长途列车的自动检测

Deutsche Bahn德国联邦铁路公司使用图像技术来完成维护工作:借助E-Check,为不断增加的长途运输旅客数量做好准备。


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01火车数量不断增加,技术工人日益短缺


在未来几年内,Deutsche Bahn德国联邦铁路公司的长途运力将比2020年增加近一倍。届时,维护需求将会增加。除了进行结构化和人员投资之外,还需要投资自动化系统才能满足上述需求。启动E-Check流程旨在开发一套半自动化的检测和维护系统,用于维护各种ICE城际快速列车(ICE是德国InterCity Express长途列车的缩写)。第一个配备新技术是位于科隆市尼佩斯区的ICE工厂。到2025年,柏林、多特蒙德、汉堡和慕尼黑将陆续采用这项新技术。E-Check可提供的帮助包括:


■让更多列车保持活跃的运行状态;


■简化和促进维护规划;


■减少维护工作中因人员短缺造成的瓶颈。


02相机技术和人工智能的应用难点


列车是一套由各种功能单元组成的复杂系统。检查它是否存在潜在缺陷或者能否满足维护要求是一项艰巨的任务。图像处理技术也面临着许多挑战,其中包括:


■32台同步相机产生的大量数据;


■光源条件欠佳;


■环境波动强烈,以及需要不断调整焦距来确保正确对焦。


除了高性能硬件外,这项任务还需要借助精妙复杂的人工智能软件。这就必须花费巨资对其进行验证和认证。毕竟,在与安全相关的任务中,AI技术必须要与人工检查同样可靠。因此,E-Check的目标是建立一个混合型检查系统:保留人力维护流程,并让AI技术承担部分任务来提高工作效率。


03图像处理系统是E-Check的重要组成部分


在E-Check项目中,Gestalt Robotics公司(提供软件和芯片技术)、Strama-MPS公司(提供集成机械工程技术)与Götting公司(提供AGV硬件)组成了一个联合企业。


Gestalt Robotics公司正在开发适用于外部检测的建筑专用人工智能模型,名为infraView。


E-Check包括一个可采集缓驶列车的完整图像的相机拱门、一个可选配的移动式地下装置和移动式E-Check Cobot,该Cobot机器人可协助检查底盘并管理自来水和废水供应。


进入检修大厅的列车要经过装有32台Basler ace 2相机的相机拱门。a2A5328-4gcPRO它每秒可记录两幅高分辨率图像。然后需要在维修大厅使用移动式E-Check Cobot。每个Cobot机器人配备两条机械臂,每条机械臂各安装了一台Basler ace 2 a2A5328-4gcPRO 相机,它可以拍摄到静态相机无法采集到的区域。


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ace 2相机是移动式地下检测设备(MUFIG)的核心部件,可提供高分辨率的数据,用于检测潜在的缺陷和异常。© 德国联邦铁路股份公司 / Oliver Lang


相机收集的数据由Gestalt Robotics公司的"AutomateOS"媒介软件进行处理,以供后续步骤使用。然后,这个精妙复杂的人工智能系统就可以检测出潜在的异常和缺陷,并对其进行分类。例如,检测松动或丢失的螺丝、材料磨损或可能危及安全的石屑损坏。


员工还能对人工智能系统进行监控和修正,以持续不断地改进系统。在软件方面,系统的协调工作是由流程规划器负责,所有流程数据都透明、安全地存储在数据库中。


移动机器人不仅能在识别维护需求方面提供支持,还能执行清空和填充列车水箱的任务。这项工作由带有两条机械臂的移动Cobot独立完成。


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带有两条机械臂的Cobot机器人可自主负责水资源管理。© 德国联邦铁路股份公司 / Oliver Lang


04该视觉系统的技术特点


■边缘计算,由于现场系统中数据量大,没有云连接;


■Basler pylon软件套装是预配置相机和确定焦距的重要工具;


■通过可视化呈现来简化复杂的检测任务;


■借助高分辨率可精确检测张力包络曲线;


■利用GigE数据传输让整体系统实现高性能。


05解决方案所用产品


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Basler是我们的首选合作伙伴。他们可提供出色的相机和图像处理系统,具备硬件质量高和服务全面的特点,支持我们实施可满足未来需求且复杂精妙的AI自动化系统。

Jens Lambrecht教授兼工程学博士

Gestalt Robotics公司总经理



Basler是我们工程师和采购部门的首选。

Eugen Funk博士

Gestalt Robotics公司总经理


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王妍
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