6 de junho de 2024
A visão por computador está a transformar a indústria do petróleo e do gás. Saiba como utilizar o Ultralytics YOLOv8 para aplicações como a deteção de vapor e a monitorização de tanques de armazenamento.
A indústria do petróleo e do gás desempenha um papel fundamental na nossa vida quotidiana. A gasolina do seu carro foi obtida e processada através de uma vasta rede. A indústria do petróleo e do gás é constituída por vários segmentos e operações, e a IA pode ser aplicada a muitas dessas operações. De facto, prevê-se que a IA no mercado do petróleo e do gás quase duplique de tamanho até 2029, atingindo 5,7 mil milhões de dólares.
A visão por computador, um subcampo da IA, em particular, pode ser utilizada para melhorar drasticamente a forma como estas operações são efectuadas. Desde a vasta rede de condutas que serpenteiam no subsolo até às imponentes plataformas que extraem petróleo a quilómetros de profundidade, a visão por computador oferece à indústria um novo conjunto de olhos. Neste artigo, exploraremos como o Ultralytics YOLOv8 pode ser usado para transformar várias áreas-chave dentro do setor de petróleo e gás. Vamos direto ao assunto!
A indústria do petróleo e do gás pode ser dividida em três segmentos principais - a montante, a meio e a jusante. O segmento a montante do sector do petróleo e do gás centra-se na exploração e produção. Geólogos e engenheiros procuram depósitos de petróleo e gás e depois perfuram-nos e extraem-nos. A partir daí, o midstream assume o controlo. O segmento de petróleo e gás a montante transporta as matérias-primas através de condutas, camiões-cisterna e camiões para refinarias ou instalações de armazenamento. Por fim, as empresas a jusante refinam o petróleo bruto e o gás natural em produtos utilizáveis como a gasolina, o gasóleo, o combustível para aviões e vários produtos petroquímicos.
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A visão computacional pode ser aplicada a todos os segmentos da indústria de petróleo e gás. Praticamente em qualquer lugar onde uma câmara possa monitorizar uma operação, a visão por computador pode intervir e tornar as coisas mais eficientes. Várias tarefas de visão computacional, como a deteção de objectos, a segmentação de imagens e o seguimento de objectos, podem ser utilizadas para extrair informações valiosas de dados visuais
Aqui estão alguns exemplos de como a visão computacional pode ser aplicada a cada segmento da indústria de petróleo e gás:
As abordagens tradicionais no sector do petróleo e do gás baseiam-se frequentemente em processos manuais com uma análise de dados limitada que pode ser ineficiente e propensa a erros. Estes métodos envolvem normalmente inspecções humanas e pode ser difícil para os humanos processar grandes volumes de dados com rapidez e precisão. Por sua vez, isto pode levar a consequências dispendiosas, como atrasos na tomada de decisões, falhas inesperadas do equipamento e aumento do tempo de inatividade.
A aprendizagem automática, especialmente a visão por computador, pode oferecer muitos benefícios ao sector do petróleo e do gás. Ajuda a analisar os dados com maior precisão e conduz a uma melhor tomada de decisões e a operações mais suaves. A visão computacional pode monitorizar o equipamento, a infraestrutura e os trabalhadores em tempo real, prever problemas antes que eles aconteçam e reduzir o tempo de inatividade. As inovações da aprendizagem automática acabam por ajudar a poupar custos e a aumentar a produtividade e a segurança na indústria do petróleo e do gás.
O modelo Ultralytics YOLOv8 suporta múltiplas tarefas de visão computacional e pode ser utilizado para criar soluções inovadoras para a indústria do petróleo e do gás. Vamos analisar mais de perto como o YOLOv8 pode ser aplicado em vários casos de utilização para melhorar a exploração, aumentar a segurança e otimizar os processos de manutenção.
Na indústria do petróleo e do gás, o vapor desempenha um papel importante em processos como a recuperação de petróleo e operações de refinaria. Ao detetar com precisão as fugas de vapor e as suas fontes, as empresas podem evitar potenciais perigos, manter condições de funcionamento óptimas e melhorar a eficiência energética. Os métodos tradicionais de deteção de vapor dependem frequentemente de inspecções manuais e de sensores simples, que podem não detetar fugas subtis ou intermitentes. Podemos utilizar a visão por computador para identificar e segmentar corretamente o vapor para garantir que estes processos funcionam de forma eficiente e segura.
O YOLOv8 suporta a tarefa de visão computacional de segmentação de instâncias. Assim, podemos utilizar o modelo YOLOv8 para detetar vapor em ambientes complexos onde os sensores tradicionais podem falhar. O modelo YOLOv8 pode ser treinado num conjunto de dados de imagens rotuladas de vapor para reconhecer as suas caraterísticas únicas. O modelo treinado pode processar quadros de feeds de vídeo cobrindo áreas críticas e distinguir o vapor de outros elementos na cena. A identificação rápida e a segmentação precisa ajudam os operadores a tomar decisões e acções imediatas para resolver quaisquer problemas detectados.
Os tanques de armazenamento são utilizados para armazenar petróleo bruto, produtos refinados e outros materiais na indústria do petróleo e do gás. A integridade e a manutenção correta destes depósitos são vitais para evitar fugas, contaminação e outros riscos de segurança. São necessárias inspecções regulares para monitorizar o seu estado, mas as inspecções manuais podem ser demoradas e podem não abranger eficazmente todos os problemas potenciais.
O modelo YOLOv8-OBB (Oriented Bounding Box) foi especificamente concebido para detetar e localizar objectos com orientações arbitrárias. É ideal para identificar tanques de armazenamento a partir de uma vista aérea. Após a deteção dos tanques, pode ser efectuado um processamento adicional para segmentar os tanques do fundo, e podemos mesmo identificar caraterísticas específicas, como pontos de ferrugem ou deformações estruturais. Os processos de deteção automatizados podem manter melhor a segurança e a eficiência das operações de armazenamento.
Todas as pessoas que trabalham num local na indústria do petróleo e do gás devem usar o equipamento de proteção individual (EPI) necessário para manter a segurança no local de trabalho. O EPI inclui itens como capacetes, luvas, óculos de segurança e vestuário de alta visibilidade que protege os trabalhadores de potenciais perigos. Monitorizar o cumprimento dos requisitos de EPI pode ser um desafio, especialmente em instalações grandes ou complexas onde as inspecções manuais são impraticáveis.
O YOLOv8 simplifica a deteção de EPI ao utilizar a deteção de objectos para identificar automaticamente se os trabalhadores estão a usar o equipamento de segurança necessário. O modelo pode ser treinado com imagens de pessoal com e sem EPI e aprender a distinguir entre os dois. Ao processar feeds de vídeo em tempo real de câmaras colocadas nas instalações, o YOLOv8 pode identificar rapidamente a conformidade ou não conformidade. Este feedback imediato permite a adoção de acções corretivas rápidas para cumprir os regulamentos de segurança.
O movimento de veículos nas instalações de petróleo e gás, como refinarias e locais de perfuração, precisa de ser cuidadosamente gerido para atingir a máxima eficiência e evitar tempos de inatividade. A monitorização da localização e do comportamento dos veículos ajuda a evitar acidentes, a otimizar o fluxo de tráfego e a verificar se os veículos são utilizados de forma adequada. Os métodos de localização manual podem ser ineficientes e propensos a erros, especialmente em ambientes grandes ou movimentados.
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O YOLOv8 pode ser uma solução eficaz para o seguimento e monitorização de veículos através do seguimento de objectos. Ao analisar as imagens de vídeo de câmaras estrategicamente colocadas, o YOLOv8 pode detetar e seguir veículos em tempo real. O exemplo mostrado acima é aplicado ao tráfego rodoviário geral, mas pode ser igualmente eficaz para a monitorização de veículos em locais de petróleo e gás. O modelo pode identificar cada veículo e monitorizar os seus movimentos para fornecer dados valiosos sobre padrões de tráfego e potenciais problemas de segurança.
Embora a visão por computador ofereça possibilidades interessantes para o sector do petróleo e do gás, a implementação destas soluções também apresenta alguns obstáculos. Um grande desafio é obter imagens limpas a partir das quais a IA possa aprender. Os ambientes nesta indústria, como as plataformas, podem ser sujos, mal iluminados e estar em constante mudança, tornando as imagens desfocadas ou inconsistentes confusas para os sistemas de visão computacional.
Além disso, os sistemas de câmaras mais antigos podem não ter uma definição suficientemente elevada para captar os detalhes de que a visão por computador necessita para funcionar eficazmente. Atualizar a infraestrutura de câmeras pode ser um investimento significativo. O tratamento de dados sensíveis captados por estas câmaras acrescenta outra camada de complexidade. As empresas de petróleo e gás precisam de medidas robustas de segurança cibernética para se protegerem contra possíveis violações de dados. Embora existam desafios na implantação da visão computacional para petróleo e gás, o futuro parece brilhante. A comunidade de IA está a inovar ativamente para resolver estes obstáculos.
A IA, em particular a visão por computador e modelos como o YOLOv8, está a mudar as operações na indústria do petróleo e do gás. A visão por computador pode melhorar a exploração e a manutenção através de casos de utilização como a deteção de vapor e o seguimento de veículos. À medida que a IA continua a evoluir, podemos esperar que surjam ainda mais aplicações inovadoras no futuro do petróleo e do gás.
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