為了保證設(shè)備安全與生產(chǎn)效率，大型設(shè)備需要定期巡檢。但大型設(shè)備高度很高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致人工巡檢效率低、難度高、危險(xiǎn)大。

以港口為例，港口岸橋設(shè)備多為大型設(shè)備，高度一般在80米以上，傳統(tǒng)的人工巡檢方式，一般需要四至五人，耗時(shí)兩到三周，才能完成一臺(tái)設(shè)備的巡檢。

近年來逐漸興起的無人機(jī)具有優(yōu)良的空中機(jī)動(dòng)性能，將能夠在港口設(shè)備巡檢中發(fā)揮重要作用。上海伯鐳智能科技有限公司基于NVIDIA Jetson TX2開發(fā)的無人機(jī)大型設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)，大幅提高了巡檢效率，并降低了巡檢人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

NVIDIA助力應(yīng)對(duì)無人機(jī)巡檢的挑戰(zhàn)

大型設(shè)備巡檢一般包含視覺檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等不同手段。其中，視覺檢測(cè)是第一步，對(duì)于發(fā)現(xiàn)潛在病害至關(guān)重要。

無人機(jī)搭載高清相機(jī)后，可以方便地到達(dá)人力難以到達(dá)的位置，采集高清圖像，以供及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫、銹蝕、零件脫落等病害情況。

無人機(jī)對(duì)大型港口機(jī)械進(jìn)行巡檢，需要采集關(guān)鍵部位的高清圖片，用于病害的判斷。對(duì)焦點(diǎn)不在關(guān)鍵部位上是造成廢片的一大因素。

但現(xiàn)有的無人機(jī)自動(dòng)巡檢方式，一般僅能控制無人機(jī)按照設(shè)定航線自動(dòng)飛行，定點(diǎn)拍照，由于無人機(jī)的定位與控制誤差，所拍攝照片與設(shè)備待檢測(cè)節(jié)點(diǎn)間一般存在一定偏差。另一方面，對(duì)焦點(diǎn)往往會(huì)偏離待檢測(cè)節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致失焦模糊。以上兩種情況都會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)所采集的圖像無法提供有效信息，成為廢片。

上海伯鐳智能科技有限公司與國(guó)際知名的大型港口設(shè)備生產(chǎn)商合作，基于NVIDIA Jetson TX2開發(fā)了一套無人機(jī)大型設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)有無人機(jī)巡檢的挑戰(zhàn)。

Jetson TX2在智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用

伯鐳科技的無人機(jī)大型設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)以DJI M210無人機(jī)為飛行平臺(tái)，搭載高清相機(jī)，并配有差分GPS精準(zhǔn)定位模塊，在Jetson TX2上構(gòu)建了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)的圖像識(shí)別與云臺(tái)控制算法，通過地面端節(jié)點(diǎn)選擇程序、無人機(jī)飛控的飛行控制程序、以及機(jī)載端的圖像識(shí)別與云臺(tái)控制程序的相互配合，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對(duì)設(shè)定檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)飛行、節(jié)點(diǎn)處基于圖像識(shí)別結(jié)果的云臺(tái)調(diào)整、以及圖像拍攝對(duì)焦點(diǎn)的自動(dòng)調(diào)整。

伯鐳機(jī)載智能模塊，內(nèi)含NVIDIA Jetson TX2模塊

該系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制無人機(jī)按照最短路徑，精準(zhǔn)飛行到人力難以到達(dá)的位置，從特定角度采集高清圖像，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫、銹蝕、零件脫落等病害情況，從而大大提高巡檢數(shù)據(jù)采集效率，降低巡檢人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

無人機(jī)大型設(shè)備智能巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

基于改進(jìn)版YOLO網(wǎng)絡(luò)模型，在Jetson TX2上處理1920*1080像素圖像，其系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)識(shí)別(幀率約為15FPS)。基于節(jié)點(diǎn)識(shí)別結(jié)果，對(duì)云臺(tái)角度與對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)微調(diào)后，有效降低了無人機(jī)所采集圖像的廢片率。根據(jù)初步測(cè)試結(jié)果，廢片率約降低20%，從而減少后續(xù)無效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)與分析。

無人機(jī)應(yīng)用于大型設(shè)備巡檢，不會(huì)受地形地貌限制，尤其適用于險(xiǎn)峻山區(qū)、多河流地貌下的巡線工作。機(jī)載高清攝像設(shè)備可對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)在線定位和監(jiān)控，助力及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取措施，避免各類大型事故的發(fā)生。

基于NVIDIA Jetson TX2，伯鐳科技將開發(fā)更多垂直行業(yè)的巡檢平臺(tái)，設(shè)備巡檢效率將得以大大提高，節(jié)省大量人力、物力，并推動(dòng)設(shè)備巡檢系統(tǒng)的升級(jí)。