E-Check: автоматизированный осмотр высокоскоростных поездов ICE
Автоматизированный осмотр поездов с помощью мобильных роботов, 32 камер ace 2 и искусственного интеллекта
- Заказчик
- Deutsche Bahn AG
- Местоположение
- Кёльн, Германия
- Дата
- Ноябрь 2023 года
![Система автоматизированного технического осмотр E-Check с камерами ace 2 от Basler](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/6weuoSo9grdOz6VwvjiHMa/790a216c5305481bc4435a26a0f0d459/DB-E-check-defects-anomalies.webp?fm=webp&f=top&w=800&q=80&fit=pad)
Увеличение количества поездов и постоянная нехватка квалифицированных работников
Ожидается, что в ближайшие несколько лет пассажиропоток в сегменте дальнего следования национальной железнодорожной компании Германии Deutsche Bahn практически удвоится по сравнению с 2020 годом. Это приведет к увеличению потребности в техническом обслуживании, которую можно удовлетворить только путем инвестирования в автоматизированные системы в дополнение к структурным и кадровым инвестициям. Компания перешла на процесс E-Check, который подразумевает применение полуавтоматизированных систем технического осмотра и обслуживания поездов ICE (сокращение от InterCityExpress — так называют высокоскоростные поезда дальнего следования в Германии). Первым депо поездов ICE, оснащенным новой технологией, стал Кёльн-Ниппе. К 2025 году в этот список войдут Берлин, Дортмунд, Гамбург и Мюнхен. Преимущества E-Check:
более активное использование подвижного состава,
упрощенное планирование технического обслуживания,
сокращение потребности в квалифицированных специалистах технического обслуживания.
Непростые условия для камер и искусственного интеллекта
Поезда представляют собой сложные системы с различными функциональными узлами. Их оптический осмотр на наличие возможных дефектов или выявление необходимости технического обслуживания — непростая задача. Перед системой обработки изображений встает множество трудностей, в том числе:
большой объем данных, поступающий с 32 синхронизированных камер,
недостаточная освещенность,
резкое изменение условий окружающей среды,
необходимость постоянно поддерживать точную фокусировку.
Помимо высокопроизводительного аппаратного комплекса, для решения этой задачи требуется многоуровневое программное обеспечение с технологиями искусственного интеллекта: на его тестирование и сертификацию были затрачены значительные средства, ведь результаты работы модели искусственного интеллекта должны быть не менее надежными, чем результаты технического осмотра поезда специалистами, когда дело касается вопросов безопасности. Таким образом, E-Check представляет собой гибридную систему оптического контроля: люди по-прежнему выполняют техническое обслуживание, а на искусственный интеллект перекладываются задачи по повышению его эффективности.
Технологии обработки изображений как важнейший компонент системы E-Check
![Осмотр крыши и наружной поверхности поезда ICE с помощью камер](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/CaJCtXXoLzE4ulJZ3WlIH/054e239ebdd0e8bdfd7e7f22e92b255b/DB-camera-scan-arch.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
В рамках проекта E-Check такие компании, как Gestalt Robotics (занимается разработкой программного обеспечения и сенсорных технологий) и Strama-MPS (машиностроительная компания, предоставляющая услуги по интеграции) создали консорциум с Götting (поставляет оборудование для роботизированных платформ). Gestalt Robotics в партнерстве с infraView разрабатывает модели искусственного интеллекта для оптического контроля с учетом конструктивных особенностей объекта съемки.
Система E-check включает в себя рамную опору с камерами, которые со всех сторон снимают медленно движущийся состав, дополнительно — мобильный блок для осмотра днища вагонов, а также мобильных коботов E-Check, которые помогают осматривать шасси и заодно пополняют запасы чистой воды и откачивают жидкие отходы.
Состав на въезде в депо проходит под рамной опорой, оборудованной 32 камерами Basler ace 2. a2A5328-4gcPROОни снимают по два кадра в секунду в высоком разрешении. Затем в депо за дело принимаются мобильные коботы E-Check. Каждый кобот оснащен двумя манипуляторами, на которых установлено по камере Basler ace 2.
![ace 2 — основной компонент мобильного блока для осмотра днища вагонов (MUFIG)](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/17aKPtlGhvsmS2aXlg097n/5a35c33b3f537699203329af8ec81f96/DB-mobile-robot.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Данные, собранные камерами, обрабатываются с помощью межплатформенного программного обеспечения AutomateOS от Gestalt Robotics для передачи на последующие этапы. Затем передовая модель искусственного интеллекта выявляет и классифицирует аномалии и дефекты. В качестве примеров можно привести ослабленные или отсутствующие винты, износ материала и влияющие на безопасность повреждения в результате попадания гравия.
Работники могут контролировать результаты работы модели искусственного интеллекта и вносить коррективы для ее непрерывного совершенствования. В программной части системой управляет планировщик процессов, а все данные о процессах безопасно хранятся в базе данных с возможностью доступа.
![Коботы самостоятельно справляются с задачей водообеспечения](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/4T6NsgoZZVDxlr1knsFdJ5/2c159c9851b391a33e3cf9f712b5e495/DB-cobots.webp?fm=webp&f=top&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
Мобильные коботы не только помогают найти узлы, которые нуждаются в техническом обслуживании, но и отвечают за откачку жидких отходов и пополнение баков с водой. С этой задачей мобильный кобот с двумя манипуляторами справляется самостоятельно.
Basler является нашим основным партнером, поскольку предлагает камеры и технологии обработки изображений с высококачественными аппаратными компонентами, а также комплексные услуги, помогая нам в реализации перспективных проектов автоматизации с технологиями искусственного интеллекта.
Наши инженеры и специалисты отдела закупок без колебаний выбрали Basler.
Технические характеристики системы компьютерного зрения
Периферийные вычисления в локальной системе без облачного подключения ввиду колоссальных объемов данных
Пакет программного обеспечения Basler pylon Software Suite как незаменимый инструмент для предварительной настройки камер и регулировки фокуса
Упрощение сложных задач технического осмотра благодаря технологиям визуализации
Точное выявление дефектов благодаря высокому разрешению
Высокая производительность системы в целом благодаря интерфейсу передачи данных GigE
Компоненты этого решения
Хотите реализовать подобное решение? Обратите внимание на эти компоненты.
Дополнительная информация:
В видеоролике от Gestalt Robotics показан предварительный проект E-Check в процессе разработки и формат представления возможных дефектов и аномалий.