探索機(jī)器人在變電站的巡檢應(yīng)用

日本、美國(guó)早在上世紀(jì)80年代，就開(kāi)始探索機(jī)器人在變電站的巡檢應(yīng)用。

作為輪式移動(dòng)機(jī)器人品類之一，安防巡檢機(jī)器人可以滿足少人化、無(wú)人化、全天候不間斷工作需要，近年來(lái)在園區(qū)、景區(qū)、物業(yè)住宅區(qū)、變電站、礦區(qū)等場(chǎng)景的應(yīng)用越來(lái)越多。 從全球范圍來(lái)看，國(guó)外對(duì)安防巡檢機(jī)器人的研究較早。特別是日本、美國(guó)，早在上世紀(jì)80年代，就開(kāi)始探索移動(dòng)機(jī)器人在變電站的巡檢應(yīng)用。以下盤(pán)點(diǎn)了國(guó)外多家安防巡檢機(jī)器人代表企業(yè)。

日本——ALSOK ALSOK 成立于1965年7月，是日本的一家大型安保公司。該公司早在1982年就預(yù)見(jiàn)到，未來(lái)將會(huì)面臨老齡化社會(huì)引起的勞動(dòng)力不足問(wèn)題，開(kāi)始著手研發(fā)自主安保機(jī)器人，以提高勞動(dòng)密集型的駐扎保安服務(wù)效率。 此后，ALSOK 將目光鎖定在開(kāi)發(fā)具備安保巡視功能，以及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人體功能的機(jī)器人上。2002年4月，ALSOK 開(kāi)始銷售具有安全+引導(dǎo)功能的警衛(wèi)機(jī)器人C4。經(jīng)過(guò)技術(shù)升級(jí)迭代，ALSOK 目前已擁有守衛(wèi)ROBO·C4、D1、雷堡-Q、An9-PR、雷堡-X、雷堡-Z等多款安保機(jī)器人產(chǎn)品。 其中，雷堡-Z是 ALSOK 于2019年推出的最新一代產(chǎn)品。該產(chǎn)品增強(qiáng)了異常情況檢測(cè)效果，機(jī)器人內(nèi)置的傳感器可以探測(cè)到警戒區(qū)域的入侵者，當(dāng)檢測(cè)到入侵者時(shí)，可以傳輸信息在專用電腦上。另外，搭載 ALSOK 的情感可視化系統(tǒng)，機(jī)器人不僅能夠識(shí)別可疑包裹，還能顯示周圍人員是否具備“攻擊性”。

新戰(zhàn)略低速無(wú)人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解到，ALSOK 的安保機(jī)器人已在日本銀行、機(jī)場(chǎng)、辦公大樓等場(chǎng)景內(nèi)應(yīng)用。在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上，警方也利用 ALSOK 情感可視化”人工智能警察巡邏系統(tǒng)，打造了“AI警察”識(shí)別可疑包裹，檢測(cè)隊(duì)伍中情緒波動(dòng)的個(gè)體。目前，ALSOK 已在日本全國(guó)投用了27臺(tái)安保機(jī)器人進(jìn)行常態(tài)化作業(yè)。

新加坡——Otsaw Digital Otsaw Digital 成立于2015年，其研發(fā)的O-R3是首款地面加空中的室外安防機(jī)器人，結(jié)合了無(wú)人駕駛的地面巡回車輛和無(wú)人偵察機(jī)功能。O-R3由機(jī)器學(xué)習(xí)算法支持，可以讓設(shè)備動(dòng)態(tài)避免障礙物并識(shí)別異常物體。系統(tǒng)還包括臉部和車牌識(shí)別技術(shù)，以監(jiān)測(cè)是否有人或車輛未經(jīng)授權(quán)就闖入不該出現(xiàn)的地方。

據(jù)悉，相應(yīng)的無(wú)人機(jī)安置在地面車輛內(nèi)，需要的時(shí)候從車輛后面的擴(kuò)展平臺(tái)上隨時(shí)發(fā)射。一旦升空，無(wú)人機(jī)可以跟蹤100米范圍內(nèi)的可疑物體。系統(tǒng)可以24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行一周時(shí)間，旨在減少對(duì)持續(xù)監(jiān)管物業(yè)的安全人員需求。 所有針對(duì)異常行為的警報(bào)都將發(fā)送至控制中心，在那里一小隊(duì)人員可以監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，如有必要，可以隨時(shí)接管O-R3的控制權(quán)。該車輛還具有在電量低的時(shí)候自動(dòng)返回充電樁充電的功能。

韓國(guó)——Toolspace 2022年初，韓國(guó)國(guó)內(nèi)自主機(jī)器人開(kāi)發(fā)商Toolspace獲得綠燈，被允許在首爾的一個(gè)公共兒童公園測(cè)試該公司的巡邏機(jī)器人。該機(jī)器人重約120公斤（264磅），用于監(jiān)測(cè)閉路電視攝像機(jī)未覆蓋的盲點(diǎn)。該服務(wù)機(jī)器人使用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)傳感器來(lái)檢測(cè)火災(zāi)和非法活動(dòng)。 ? 據(jù)悉，此前，韓國(guó)重量超過(guò)30公斤、移動(dòng)速度超過(guò)每小時(shí)25公里（16英里）的機(jī)器人不允許在公園內(nèi)運(yùn)行。由于隱私原因，配備有攝像頭的自主機(jī)器人不能在未經(jīng)行人許可的情況下在公園自由收集信息。 韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部在一份聲明中說(shuō)，Toolspace被允許通過(guò)一項(xiàng)法規(guī)豁免計(jì)劃展示自主巡邏機(jī)器人。由于該服務(wù)機(jī)器人可以有效地檢查難以通過(guò)公園安全系統(tǒng)監(jiān)控的盲點(diǎn)，該部將根據(jù)自動(dòng)駕駛機(jī)器人的操作數(shù)據(jù)制定新的政策。機(jī)器人開(kāi)發(fā)商應(yīng)在公園內(nèi)指定示范區(qū)，并遵循其他與隱私有關(guān)的規(guī)則，以避免侵犯隱私問(wèn)題。

韓國(guó)——SK Telecom SK Telecom 是一家韓國(guó)無(wú)線電信運(yùn)營(yíng)商,它是SK集團(tuán)旗下子公司。2023年3月，公司推出了“AI機(jī)器人工具包”，可以用自主開(kāi)發(fā)的Vision人工智能（AI）技術(shù)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，并用AI實(shí)時(shí)分析視頻，為顧客提供量身定做的服務(wù)。 ? 此外，現(xiàn)有的步行機(jī)器人還可以廣泛應(yīng)用于火災(zāi)預(yù)防、有害氣體檢測(cè)、室內(nèi)空間三維測(cè)量等。SKT擁有針對(duì)AI機(jī)器人套件優(yōu)化的高性能有害氣體感應(yīng)器、熱成像攝像頭、室內(nèi)空間三維精密測(cè)量（3D Mapping）程序，客戶可以選擇所需功能。此外，災(zāi)難發(fā)生時(shí)，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的協(xié)作非常重要，SKT的AI機(jī)器人套件系統(tǒng)不僅可以在一個(gè)視頻控制系統(tǒng)中同時(shí)控制無(wú)人機(jī)和機(jī)器人，還可以同時(shí)控制多個(gè)機(jī)器人，有效應(yīng)對(duì)快速反應(yīng)。

韓國(guó)——Hyundai 2021年9月，現(xiàn)代汽車集團(tuán)以波士頓動(dòng)力公司設(shè)計(jì)的著名機(jī)器人"Spot "為基礎(chǔ)，推出了其以收購(gòu)波士頓動(dòng)力公司后的第一個(gè)機(jī)器人——?"工廠安全服務(wù)機(jī)器人"。該機(jī)器人配備了熱像儀和3D LiDAR，能夠檢測(cè)到周圍的人，可以監(jiān)測(cè)高溫情況和潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)，并感知門(mén)是否打開(kāi)或關(guān)閉，最初作為試點(diǎn)行動(dòng)的一部分部署在韓國(guó)起亞的工廠，用于支持深夜的安全巡邏。 ? 它還可以在狹窄的空間內(nèi)行走，并配備了現(xiàn)代公司的關(guān)鍵技術(shù)，如用于檢測(cè)人員的人工智能，上述用于確定高溫風(fēng)險(xiǎn)的熱像儀，以及先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，使其能夠沿著工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的指定區(qū)域自主移動(dòng)，它還可以檢測(cè)危險(xiǎn)并向管理人員發(fā)出警報(bào)。

美國(guó)——Knightscope Knightscope 于2013年4月在美國(guó)硅谷成立，目前已研發(fā)和生產(chǎn)了K1、K3、K5和K7系列安防機(jī)器人。

Knightscope 安防巡邏機(jī)器人配備了各種傳感器，包括麥克風(fēng)和攝像頭（除了導(dǎo)航傳感器之外）。這些車輛能夠自動(dòng)巡邏，擴(kuò)大了安全巡邏覆蓋范圍。當(dāng)機(jī)器人巡視到可疑物體時(shí)，會(huì)立即提醒安保人員，再由安保人員進(jìn)一步評(píng)估排查。通過(guò)站點(diǎn)WiFi或蜂窩連接，車輛始終在線。 其中，K3機(jī)器人專為室內(nèi)操作而設(shè)計(jì)，而K5機(jī)器人則專為在鋪裝地面上的室外操作而設(shè)計(jì)。兩種車輛均可在員工和公眾周圍協(xié)同安全地運(yùn)行。K3和K5機(jī)器人已成功部署到購(gòu)物中心、醫(yī)院和企業(yè)園區(qū)。 K1機(jī)器人則被設(shè)計(jì)為固定式機(jī)器人，其中包括Knightscope 平臺(tái)的所有傳感技術(shù)(無(wú)導(dǎo)航>固定式)。此外，K1還具有亞毫米掃描技術(shù)，可以尋找隱藏武器。K1能站立在設(shè)施入口處，觀察人員的出入，同時(shí)為人類安全警衛(wèi)提供遠(yuǎn)程交互。 K7是獨(dú)特的移動(dòng)機(jī)器人，專為大型設(shè)施(如石油和天然氣，大型制造設(shè)施、公司園區(qū))的越野導(dǎo)航而設(shè)計(jì)。它是小型緊湊型汽車的大小，并包括4點(diǎn)獨(dú)立轉(zhuǎn)向，可使其在狹窄的空間內(nèi)行動(dòng)。

美國(guó)——SMP Robotics SMP Robotics公司成立于2010年。該公司旨在用機(jī)器人代替露天作業(yè)的人，特別是在夜班的員工將首先被替換，還有在惡劣氣候條件下，或在極熱或極冷條件下工作的人員。 據(jù)悉，SMP Robotics 公司的關(guān)鍵工程人員都是由母公司SMP的研發(fā)部門(mén)的專家組成。2019年，公司開(kāi)發(fā)的S5.2系列安全機(jī)器人已批量生產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用。 ? 除具備全景視頻監(jiān)控、人物識(shí)別與入侵檢測(cè)等基礎(chǔ)功能外，SMP公司S5.2系列自主巡邏機(jī)器人的最大特點(diǎn)在于：一是機(jī)器人本體具備強(qiáng)大的計(jì)算能力。機(jī)器人內(nèi)置英偉達(dá)Jetson TX2超級(jí)計(jì)算機(jī)，擁有智能巡邏路線優(yōu)化能力、智能視頻分析能力，多機(jī)器人協(xié)同工作能力。所有參與群體行動(dòng)的智能體（機(jī)器人和基礎(chǔ)服務(wù)器）都可以通過(guò)群體間信息分享功能獲取系統(tǒng)中的信息。二是機(jī)器人配備有非致命武器。機(jī)器人裝有遠(yuǎn)距離定向聲波設(shè)備，能自動(dòng)阻止非法行為，不需要等待保安人員到達(dá)后再采取行動(dòng)。

美國(guó)——Cobalt Robotics Cobalt Robotics是一家安保機(jī)器人研發(fā)制造商，其產(chǎn)品能夠用于寫(xiě)字樓、數(shù)據(jù)中心或醫(yī)院等商業(yè)性建筑，具有掃描員工或訪客的徽章，檢測(cè)被打開(kāi)的門(mén)、漏水、溢出物或侵入物等功能。 Cobalt安防巡邏機(jī)器人目前融合了視覺(jué)、RFID、激光雷達(dá)、聲音識(shí)別、機(jī)器人等技術(shù)，能夠識(shí)別不明物體的入侵等突發(fā)事件，確保人員和財(cái)產(chǎn)的安全，當(dāng)感覺(jué)到建筑物里的異常情況時(shí)，機(jī)器人就可以向安全專家發(fā)出警報(bào)，如果有必要的話，安全專家就會(huì)派人去巡邏。 ?

據(jù)了解，該巡邏機(jī)器人高1.5米，配備了60多個(gè)傳感器，包括360度RGB色彩傳感器、紅外傳感器、熱照攝像機(jī)、深度攝像機(jī)、超聲波傳感器、激光雷達(dá)和環(huán)境傳感器等，確保了機(jī)器人既能在光照不足的環(huán)境下正常工作，還可以與現(xiàn)有的安全平臺(tái)和基于云的性能監(jiān)控平臺(tái)相集成。

瑞士——ANYbotics

ANYbotics 公司推出的完全自動(dòng)的四腳機(jī)器人ANYmal D，配有檢測(cè)分析軟件，主要用于對(duì)能源和工業(yè)加工廠進(jìn)行完整的端到端檢測(cè)。其任務(wù)是在一個(gè)設(shè)施周圍走動(dòng)，并檢查設(shè)備是否正常運(yùn)行，使人類檢查員不必在危險(xiǎn)環(huán)境或難以觸及的角落里工作。

ANYmal D 可以大步走過(guò)常見(jiàn)的狹小空間和陡峭的樓梯，同時(shí)還能應(yīng)對(duì)崎嶇的地形并避開(kāi)障礙物。它還可以跨過(guò)地板上的縫隙，解決斜坡問(wèn)題，并向各個(gè)方向移動(dòng)。如果它真的摔倒了，一個(gè)自動(dòng)扶正機(jī)制就會(huì)發(fā)揮作用。

它配備的深度攝像機(jī)、360度LiDAR和廣角彩色攝像機(jī)的組合使ANYmal D能夠在沒(méi)有人類操作員的情況下自行繞過(guò)建筑物或工廠。該機(jī)器人的背部有一個(gè)平移檢查單元，帶有視覺(jué)、熱學(xué)和聲學(xué)測(cè)量的傳感器。4K相機(jī)模塊具有20倍光學(xué)變焦，使機(jī)器人能夠記錄視覺(jué)檢查，而無(wú)需近距離接觸，熱敏相機(jī)的溫度范圍為-20至500℃（-4至932°F）。 如果機(jī)器人檢查員需要冒險(xiǎn)進(jìn)入設(shè)施的黑暗角落，它有一個(gè)3500流明的LED聚光燈來(lái)照亮一切。如果在巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，步行機(jī)器人會(huì)通過(guò)Wi-Fi向控制室發(fā)出警報(bào)，也可以選擇通過(guò)4G/LTE模塊，由人類技術(shù)人員進(jìn)行跟進(jìn)。

德國(guó)——SIG 集團(tuán) SIG 集團(tuán)即德國(guó)施德姆水務(wù)集團(tuán)，始建于 1967 年，是全球領(lǐng)先的水務(wù)企業(yè)，總部位于德國(guó)柏林。 SIG 集團(tuán)主導(dǎo)投資研發(fā)的智能巡檢機(jī)器人，通過(guò)更輕量化軌道的方法讓機(jī)器人能夠在高壓、強(qiáng)電磁、潮濕等更多復(fù)雜環(huán)境下可靠運(yùn)行。

SIG 的智能巡檢機(jī)器人采用了先進(jìn)深度學(xué)習(xí)算法，完美替代了傳統(tǒng)的人工巡檢，提高探測(cè)精度，降低誤差?？稍谖鬯幚韽S、城市綜合管廊、調(diào)蓄池、地鐵、核電站、橋梁隧道等多種場(chǎng)景應(yīng)用。

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編輯：黃飛

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