Зелёная проверка
Ссылка копируется в буфер обмена

Мониторинг унаследованных систем с помощью Ultralytics YOLO11

Узнай, как Ultralytics YOLO11 может помочь предприятиям контролировать устаревшие системы с помощью компьютерного зрения на основе искусственного интеллекта, повышая эффективность и снижая затраты на обновление.

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 большими затратами и техническими трудностями. Несмотря на это, основная причина, по которой компании продолжают использовать унаследованные системы, заключается в том, что они глубоко встроены в их рабочие процессы. 

Почти две трети предприятий тратят более 2 миллионов долларов на поддержание и модернизацию устаревших систем. Эти старые системы были созданы для другого времени, когда автоматизация и аналитика в реальном времени не были приоритетом. Раньше 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, которые позволяют 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 старых 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 из технических и экологических проблем, 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 быть дорогой и разрушительной. Многие компании не решаются вкладывать деньги в полномасштабную замену из-за высоких первоначальных затрат и опасений по поводу простоев.
  • Несогласованные конструкции систем: Старые машины значительно отличаются друг от друга по структуре, материалам и функциональности. Отсутствие стандартизации затрудняет применение единого цифрового решения для разных систем.
  • Проблемы со сбором данных в реальном времени: Аналоговые дисплеи не были предназначены для автоматизированного сбора данных, что затрудняло 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 устаревших машинах используются аналоговые циферблаты, счетчики и манометры, которые невозможно подключить к цифровым системам. Решения Vision AI могут использовать камеры для мониторинга этих устройств, а изображения могут обрабатываться в режиме реального времени, чтобы преобразовать их показания в цифровые записи для удобства отслеживания и составления отчетов.

Одно из преимуществ использования компьютерного зрения для этого заключается в том, что проблемы в работе могут быть замечены практически мгновенно. В экстренных ситуациях автоматические оповещения могут уведомить операторов, когда значения выходят за безопасные пределы.

Кроме того, компьютерное зрение - это более экономичный вариант. Установка камер и внедрение системы ИИ 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.

Устаревшие системы мониторинга с помощью YOLO11

В наши дни ИИ переживает бум, и существует множество моделей и техник, которые следует учитывать при внедрении ИИ-решений. Поэтому тебе, наверное, интересно, что же делает такую модель, как YOLO11 , такой особенной?

YOLO11 поддерживает различные задачи компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов, сегментация экземпляров и отслеживание объектов, и идеально подходит для мониторинга в реальном времени. Одно из его ключевых преимуществ - способность эффективно работать на пограничных устройствах. Это значит, что он может обрабатывать данные локально, не полагаясь на мощное сетевое соединение или облачную инфраструктуру. 

Рис. 3. Пример использования YOLO11 для обнаружения объектов.

На заводских цехах или в промышленной среде 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 как в плане точности, так и в плане 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 точнее и быстрее, даже при меньшей вычислительной мощности. Это делает его более эффективным в обнаружении проблем и мониторинге систем в реальном времени, при этом он использует меньше ресурсов, что особенно полезно для устаревших систем.

Применение YOLO11 в старых системах мониторинга

Далее рассмотрим несколько реальных примеров использования, в которых YOLO11 автоматизирует процессы, используя компьютерное зрение для отслеживания и анализа показаний, и все это без необходимости модифицировать существующее оборудование.

Мониторинг аналоговых датчиков с помощью YOLO11

В различных промышленных машинах используются аналоговые манометры для измерения давления, температуры и уровня жидкости. Снятие показаний вручную занимает много времени и часто приводит к несоответствиям, особенно при масштабных операциях. YOLO11 может улучшить эти процессы. 

Вот более подробный взгляд на то, как обычно работает мониторинг аналоговых датчиков с помощью YOLO11 :

  • Обнаружение объектов: YOLO11 сначала обнаруживает и определяет местоположение датчика на изображении, гарантируя его точную идентификацию даже в сложных условиях.

  • Сегментация экземпляров: Как только манометр идентифицирован, YOLO11 использует сегментацию экземпляров, чтобы отделить ключевые элементы, такие как игла, шкала и цифровые отметки. Это важно, так как гарантирует, что система сфокусируется только на нужных частях манометра, удаляя любой фоновый шум или отвлекающие факторы. Изолируя эти ключевые области, 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 позволит предприятиям отслеживать измерения без необходимости ручного считывания.

Хотя это общий метод, точные шаги могут меняться в зависимости от таких факторов, как тип манометра, условия окружающей среды, угол или качество захваченных изображений. В зависимости от этих переменных можно вносить коррективы для обеспечения точности показаний.

Рис 4. Как работает мониторинг аналоговых датчиков с помощью YOLO11 . Изображение автора.

YOLO11 может упростить мониторинг коммунальных счетчиков

Многие поставщики коммунальных услуг все еще полагаются на механические счетчики для отслеживания потребления воды, газа и электричества. В некоторых случаях для сбора показаний требуется посещать объекты вручную, что отнимает время 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 модели 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 заводской автоматизации, полагаются на аналоговые панели управления с переключателями, кнопками и индикаторами для отображения состояния машины и кодов ошибок. Как правило, операторы проверяют эти панели вручную, что отнимает много времени и повышает риск запоздалой реакции.

YOLO11 может оптимизировать этот процесс, точно определяя и отслеживая компоненты панели управления. Он может обнаружить переключатели, наклейки и индикаторные лампочки, 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 об этом операторов, что позволит быстрее реагировать и снизит риск упустить критические моменты.

Рис 5. Панель управления с индикаторными лампочками.

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. Давай изучим и то, и другое, чтобы лучше понять, как можно эффективно ее применять.

Вот несколько способов, с помощью которых Vision AI положительно влияет на мониторинг унаследованных систем:

  • Снижение долгосрочных затрат: Хотя первоначальная настройка может потребовать вложений, автоматизация задач мониторинга и снижение количества человеческих ошибок могут со временем привести к значительной экономии.
  • Последовательность и надежность: В отличие от человеческих проверок, которые могут отличаться по качеству и постоянству, YOLO11 обеспечивает стабильную и надежную работу в течение долгого времени.
  • Улучшенное принятие решений: Данные и анализ в реальном времени улучшают процесс принятия решений, позволяя операторам делать осознанный выбор на основе актуальной информации.

Между тем, вот некоторые соображения, которые нужно иметь в виду:

  • Зависимость от Качество изображения: Компьютерное зрение в значительной степени зависит от высококачественных изображений или видеопотоков. 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 в работе с большими объемами 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 предприятия 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 манометров, счетчиков и панелей управления с камерами для мониторинга в реальном времени без необходимости модификации системы. Модель плавно работает на граничных устройствах, что делает ее отличным вариантом для отраслей с ограниченным подключением к облаку. Это позволяет предприятиям обрабатывать данные на месте и быстро решать рабочие вопросы.

Присоединяйся к нашему растущему сообществу! Изучи наш репозиторий GitHub, чтобы узнать об искусственном интеллекте, и ознакомься с нашими вариантами лицензирования, чтобы начать свои проекты Vision AI. Интересуешься такими инновациями, как ИИ в здравоохранении и компьютерное зрение в сельском хозяйстве? Заходи на страницы наших решений, чтобы узнать больше!

Логотип FacebookЛоготип ТвиттераЛоготип LinkedInСимвол копирования-ссылки

Читайте больше в этой категории

Давай вместе построим будущее
искусственного интеллекта!

Начни свое путешествие с будущим машинного обучения