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威探讨:恶劣环境下的无人操作的思考
2020-03-05
摘要:
最近与一些石油领域的客户沟通,探讨了石油勘探的一些问题,现在石油勘探的工作都是在无人区进行,勘探人员长期野外作业,非常辛苦,而且愿意从事这项工作的人员也越来越少。


新冠病毒的出现对中国经济产生了一定的短期冲击,但长期向好的趋势仍保持不变。 于中国而言,疫情防控关乎生命健康,复工复产关乎发展大计。“抗疫”与“发展”似乎看起来是“两难”的情况,但我们要努力变“压力”为“动力”,尽力使之转化为“两全”。 于威盛而言,威盛在抗疫关键期实行居家办公政策,近日开始实行轮班制公司办公,并为每位同事发放必备的口罩等防疫产品。在积极抗疫的同时,威盛并未停止前进的步伐。



文:威盛电子高级技术总监 Talen Tang

最近与一些石油领域的客户沟通,探讨了石油勘探的一些问题,现在石油勘探的工作都是在无人区进行,勘探人员长期野外作业,非常辛苦,而且愿意从事这项工作的人员也越来越少。类似的信息在其它艰苦环境的工作中也有听闻,比如大型矿山的采矿和运输,这里的主要问题是由于环境恶劣,工作人员长时间的操作大型矿山机械带来的安全问题,非常严重。可以感到,无人操作无人值守的巨大需求已经悄然发生。


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想要解决这些问题,从实现的难度和投入的成本上看,有以下几种模式可以考虑:

第一种,从提高安全能力的角度上,可以增加辅助的安全设备,降低安全事故的可能。比如通过环视系统来加强工程机械操作者的可视范围,通过AI技术识别危险目标,提醒操作人员。这些属于成本较低,立竿见影可以起到效果,可以提高安全,但无法把人从危险环境中解脱出来。


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(威盛在美国工程车辆装备展演示Mobile360工程车安全驾驶系统)


第二种,在第一种的辅助安全基础之上,加入远程控制,通过现有的4G或者5G技术,远程控制工程机械,还是人来控制,但可以在办公室里来操控机械,让人远离危险和艰苦环境。难点是在如何还原现场环境和解决远程操控的实时性问题上。终端到基站,4G的传输时延是30-50ms,5G的传输时延是1ms,这部分5G比4G好很多。图像传输有编解码的过程,编码时间和解码时间以及传输时间都会影响整体响应时间,对实时的要求需要把编码和解码的流程加以改变,满足实时操控的要求。真实性还原方面,必须要引入三维重建的过程,简单的实时图像播放不能完全满足人员的操控需求。相关的技术包括低时延传输,图像编码以及虚拟现实技术都在迅速的发展之中。


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第三种,人工智能操控方案,现在无人驾驶技术迅速发展,在封闭环境下无人驾驶的成熟度已经很高,对于矿山野外来说,一方面,封闭的区域是实现无人驾驶的优势,另一方面,不规则的环境,不断变化的路况又是其实现无人驾驶的劣势。L4级别的无人驾驶适合于稳定的环境,固定的操作,比如矿车运输的过程。而机械的操作转为无人化则需要针对性的开发,无法复用自动驾驶领域的成果。但从自动驾驶的经验来看,机械操作的无人化是一个必然的趋势,但整个过程会很长,因为每一种定制化的实现验证流程都很费时。


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我对于未来野外机械的看法是,趋势是必然走向无人化,远程操控方案是一个简单的万能解决方案,自动操控是一个一劳永逸的解决方案,自动操控不能解决的问题都可以通过远程操控来解决。

欢迎行业伙伴参与话题探讨:恶劣环境下的无人操作路在何方?


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