Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Настройки файлов cookie
Нажав кнопку "Принять все файлы cookie", вы соглашаетесь с сохранением файлов cookie на вашем устройстве для улучшения навигации по сайту, анализа его использования и помощи в наших маркетинговых усилиях. Дополнительная информация
Узнайте, как Ultralytics YOLO11 может помочь компаниям контролировать устаревшие системы с помощью компьютерного зрения на основе искусственного интеллекта, повышая эффективность и сокращая расходы на модернизацию.
Многие предприятия, особенно в сфере производства, промышленной автоматизации, аэрокосмической промышленности, телекоммуникаций и энергетики, в своей повседневной деятельности зависят от устаревших систем. Однако обслуживание этих старых систем часто сопряжено с высокими затратами и техническими трудностями. Несмотря на это, основная причина, по которой компании продолжают использовать устаревшие системы, заключается в том, что они глубоко внедрены в их рабочие процессы.
Почти две трети компаний тратят более 2 миллионов долларов на обслуживание и модернизацию устаревших систем. Эти старые системы были созданы для другого времени, когда автоматизация и аналитика в режиме реального времени не были приоритетом. Предприятия полагались на ручные процессы или устаревшие инструменты мониторинга, что приводило к неэффективности и повышению операционных рисков. В результате многие компании застряли с этими устаревшими системами, не имея возможности легко перейти на более современные решения без существенных сбоев.
Именно здесь на помощь могут прийти искусственный интеллект и компьютерное зрение, позволяющие компьютерам понимать и анализировать визуальные данные. В частности, модели компьютерного зрения, такие как Ultralytics YOLO11, можно использовать для обнаружения и мониторинга устаревших систем, таких как счетчики и датчики.
В этой статье мы расскажем о том, как YOLO11 можно использовать для мониторинга устаревших систем, о его преимуществах и о том, как предприятия могут легко интегрировать его в существующие рабочие процессы.
Рис. 1. Примеры унаследованных систем. Изображение автора.
Проблемы, связанные с модернизацией унаследованных систем
Устаревшие системы жизненно важны для многих отраслей, но превратить их в цифровые не всегда просто. Модернизация таких систем важна для повышения эффективности и снижения рисков. Вот некоторые технические и экологические проблемы, с которыми сталкиваются предприятия при обновлении устаревших систем:
Отсутствие цифровых интерфейсов: Многие устаревшие системы были разработаны до того, как цифровые преобразования стали общепринятыми. Они работают с использованием аналоговых элементов управления, манометров и механических индикаторов, что затрудняет прямую интеграцию с современными решениями для мониторинга.
Высокие затраты на модернизацию: Замена или модернизация устаревшей инфраструктуры может оказаться дорогостоящей и нарушить работу предприятия. Многие компании не решаются инвестировать в полномасштабную замену из-за высоких первоначальных затрат и простоев.
Несогласованные конструкции систем: Старое оборудование значительно отличается по структуре, материалам и функциональности. Отсутствие стандартизации затрудняет применение единого цифрового решения в различных системах.
Проблемы со сбором данных в реальном времени: Аналоговые дисплеи не были предназначены для автоматизированного сбора данных, что затрудняет получение точных показаний в реальном времени с циферблатов, счетчиков или механических счетчиков.
Рис. 2. Проблемы, связанные с модернизацией унаследованных систем. Изображение автора.
Как искусственный интеллект Vision AI может помочь в мониторинге устаревших систем
Во многих старых машинах используются аналоговые циферблаты, счетчики и манометры, которые невозможно подключить к цифровым системам. Решения Vision AI позволяют использовать камеры для мониторинга этих устройств, а изображения могут обрабатываться в режиме реального времени для преобразования показаний в цифровые записи для удобства отслеживания и отчетности.
Одно из преимуществ использования компьютерного зрения заключается в том, что проблемы в работе могут быть обнаружены практически мгновенно. В чрезвычайных ситуациях автоматические оповещения могут уведомить операторов, когда значения превышают безопасные пределы.
Кроме того, компьютерное зрение - это более экономичный вариант. Установка камер и внедрение системы искусственного интеллекта для анализа этих изображений экономически выгодны по сравнению с традиционной модернизацией или ручными методами мониторинга. Вместо дорогостоящей модернизации инфраструктуры, модели ИИ Vision, такие как YOLO11, могут работать с существующим оборудованием, что делает модернизацию более доступной.
Старые системы мониторинга, поддерживаемые YOLO11
В настоящее время искусственный интеллект переживает бум, и существует множество моделей и методов, которые необходимо учитывать при внедрении решений на основе искусственного интеллекта. Поэтому вы можете задаться вопросом, что делает такую модель, как YOLO11, такой особенной?
YOLO11 поддерживает различные задачи компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов, сегментация объектов и отслеживание объектов, и идеально подходит для мониторинга в режиме реального времени. Одно из его ключевых преимуществ - способность эффективно работать на периферийных устройствах. Это означает, что он может обрабатывать данные локально, не завися от мощного сетевого соединения или облачной инфраструктуры.
Рис. 3. Пример использования YOLO11 для обнаружения объектов.
В заводских цехах или в промышленных условиях со слабыми или ненадежными сетями развертывание YOLO11 на пограничных устройствах обеспечивает непрерывный мониторинг в реальном времени без перерывов, снижая потребность в дорогостоящих облачных решениях и делая их более доступным и практичным выбором для предприятий.
Кроме того, YOLO11 известен своей превосходной производительностью в плане точности и скорости по сравнению со своими предшественниками. Имея на 22 % меньше параметров, чем YOLOv8m, YOLO11m достигает более высокой средней точности (mAP) на наборе данных COCO.
Проще говоря, YOLO11 может обнаруживать объекты более точно и быстро, даже при меньшей вычислительной мощности. Это делает его более эффективным в обнаружении проблем и мониторинге систем в режиме реального времени, при этом используя меньше ресурсов, что особенно полезно для устаревших систем.
Применение YOLO11 в старых системах мониторинга
Далее мы рассмотрим несколько реальных примеров использования YOLO11 для автоматизации процессов с помощью компьютерного зрения для отслеживания и анализа показаний, причем без необходимости модификации существующего оборудования.
Мониторинг аналоговых датчиков с помощью YOLO11
В различных промышленных машинах для измерения давления, температуры и уровня жидкости используются аналоговые манометры. Ручное снятие показаний занимает много времени и часто приводит к несоответствиям, особенно в крупномасштабных операциях. YOLO11 может улучшить эти процессы.
Вот более подробный обзор того, как обычно работает мониторинг аналоговых датчиков с помощью YOLO11:
Обнаружение объектов: YOLO11 сначала обнаруживает и определяет местоположение датчика на изображении, обеспечивая его точную идентификацию даже в сложных условиях.
Сегментация экземпляров: После идентификации манометра YOLO11 использует сегментацию экземпляров для разделения ключевых элементов, таких как игла, шкала и цифровые отметки. Это очень важно, поскольку позволяет системе сосредоточиться только на соответствующих частях манометра, устраняя фоновый шум и отвлекающие факторы. Благодаря выделению этих ключевых областей следующий шаг становится более точным и эффективным.
Оптическое распознавание символов (OCR): Наконец, технология OCR может быть использована для преобразования цифр на манометре в цифровые данные, что позволяет предприятиям отслеживать измерения без необходимости ручного считывания.
Хотя это общий метод, точные шаги могут отличаться в зависимости от таких факторов, как тип манометра, условия окружающей среды, угол или качество полученных изображений. В зависимости от этих факторов могут вноситься коррективы для обеспечения точности показаний.
Рис. 4. Как работает аналоговый мониторинг манометров с помощью YOLO11. Изображение автора.
YOLO11 может упростить мониторинг счетчиков коммунальных услуг
Многие поставщики коммунальных услуг по-прежнему используют механические счетчики для учета потребления воды, газа и электроэнергии. В некоторых случаях для сбора показаний необходимо посещать объекты вручную, что занимает много времени и увеличивает расходы.
YOLO11 автоматизирует процесс контроля, используя компьютерное зрение для обнаружения и обрезки соответствующих частей циферблатов счетчиков. Таким образом, можно выделить числовые значения на циферблате и использовать OCR для их считывания.
Благодаря данным, собранным с помощью компьютерного зрения, поставщики коммунальных услуг могут более эффективно анализировать структуру потребления. Интеграция аналитики данных в процесс мониторинга помогает отслеживать исторические тенденции потребления, выявлять аномалии и обнаруживать нарушения, такие как внезапные скачки или падения потребления, которые могут указывать на такие проблемы, как утечки или неисправные счетчики.
Анализ панелей управления с помощью YOLO11
Старые системы, такие как промышленные блоки управления, мониторы электросетей и панели автоматизации заводов, полагаются на аналоговые панели управления с переключателями, кнопками и индикаторами для отображения состояния оборудования и кодов ошибок. Как правило, операторы проверяют эти панели вручную, что отнимает много времени и повышает риск несвоевременного реагирования.
YOLO11 может оптимизировать этот процесс за счет точной идентификации и отслеживания компонентов панели управления. Он может обнаружить переключатели, наклейки и индикаторные лампы, определить их положение и состояние. Он может определить, показывают ли индикаторы предупреждения или нормальную работу.
Например, если активируется предупреждающая лампочка, YOLO11 может немедленно обнаружить изменения и оповестить операторов, что позволяет ускорить реакцию и снизить риск упустить критические моменты.
Рис. 5. Панель управления с индикаторами.
Плюсы и минусы модернизации унаследованных систем
Компьютерное зрение - это практичный способ мониторинга устаревших систем без замены существующего оборудования. Однако, как и любая другая технология, оно имеет свои преимущества и ограничения. Давайте рассмотрим их, чтобы получить представление о том, как можно эффективно применять эту технологию.
Вот несколько способов, с помощью которых Vision AI оказывает положительное влияние на мониторинг унаследованных систем:
Снижение долгосрочных затрат: Хотя первоначальная установка может потребовать инвестиций, автоматизация задач мониторинга и сокращение числа человеческих ошибок со временем приведут к значительной экономии.
Последовательность и надежность: В отличие от человеческих проверок, которые могут отличаться по качеству и последовательности, YOLO11 обеспечивает стабильную и надежную работу в течение долгого времени.
Улучшенное принятие решений: Данные и анализ в режиме реального времени улучшают процесс принятия решений, позволяя операторам делать обоснованный выбор на основе актуальной информации.
Тем временем вот некоторые соображения, которые следует иметь в виду:
Зависимость от качество изображения: Компьютерное зрение в значительной степени зависит от высококачественных изображений или видеоматериалов. Плохое качество изображения, низкое разрешение или плохое освещение могут привести к неточным или пропущенным обнаружениям.
Уязвимость перед факторами окружающей среды: Жесткие условия окружающей среды, такие как экстремальные температуры, пыль, вибрации или помехи, могут ухудшить производительность систем компьютерного зрения.
Сложность обработки больших объемов данных: Поскольку система собирает большие объемы визуальных данных, управление, хранение и анализ этих данных может стать сложной задачей без соответствующей инфраструктуры.
Основные выводы
Эффективный мониторинг устаревших систем не всегда требует замены существующего оборудования. Многие компании имеют дело с устаревшим оборудованием, но Vision AI предлагает способ отслеживать производительность без внесения серьезных изменений.
YOLO11 делает это возможным, используя обнаружение объектов и другие задачи компьютерного зрения. Он может считывать показания датчиков, счетчиков и панелей управления с камерами для мониторинга в режиме реального времени без необходимости модификации системы. Модель отлично работает на периферийных устройствах, что делает ее подходящей для отраслей с ограниченной облачной связью. Это позволяет предприятиям обрабатывать данные на месте и быстро решать оперативные проблемы.