摘要:而5G的到来会使IOT高歌猛进,物联网、加油站全站智能面临着前所未有的发展空间,加油站的智能化现状可以借助5G和人工智能技术,做进一步实质性提升,为加油站节能增效开辟一条技术途径。
关键词:5G;人工智能;加油站
1加油站的智能化现状
当前石油行业加油站设备连接需求与日俱增,因大多数加油站对设备的掌控并不是及时能够完成的,即使及时掌握,也不能完全与设备维护等数据、厂商做联动,因此自动化需求非常迫切。由于4G网路的不稳定性,当前加油站如架设4G无线网络,需要考虑在网络不稳定的前提下如何做好应急措施,应急措施的代价无异于架设一整条备用链路,实施难度和成本较高。
2技术发展背景
从1G到5G,网络通信的使命已从满足人与人的沟通转向解决人与物的互动、物与物的互联,5G的到来会使IOT高歌猛进,物联网、加油站全站智能面临着前所未有的发展空间。将人工智能和5G结合,可以让5G端到端的能力从中受益。人工智能和5G通信网络结合的潜力巨大,其好比是核动力引擎,从第一个原子分裂引发惊天动地的链式反应,释放巨大的能量,为通信网络拉通全数据面,释放全数据洞察能力和真正实现网络全智能和自动化运营。从长远来看,由于AI人工智能实现自动化,以重复性、人工任务为特征的工作岗位将越来越多地被交给AI人工智能。中国三大运营商的5G试验网已经全面启动,2018年将启动面向商用的大规模组网试验,2019年进入预商用阶段,2020年进入规模商用阶段。
3利用5G实现加油站全站智能
3.1利用3D仿真技术做全站场景智能
所谓3D仿真技术是使用计算机技术而形成的一种较为逼真的系统,其具有触、听、视、闻等对虚拟环境进行感知,成品油企业可以通过使用虚拟环境与各类传感设备,能够将虚拟的事物展现在现实世界中,这些虚拟的事物也可以是想象的。因此成品油销售企业可以合理的利用3D仿真模拟技术对加油站进行布局,陈列商品,并且合理的优化网络陈列与布局
仿真实验我们采用了全景照片加自制调用引擎。全景展示其实是等距圆柱投影的逆过程,我们要做的就是将我们得到的全景图,贴图到一个球体上,熟悉webgl的,可以用它画一个球体,然后将全景图作为材质贴到这个球体上进行渲染。由于使用webgl来进行编程的话,需要自己进行比较多的3d运算,所以选择使用api更加友好的3D库THREE.JS来编程。
首先需要实现的是记录,当用户点击屏幕,要根据点击的位置来计算出和空间中的立方体相交的点并记下这个点的位置信息。在THREEJS中使用的是Raycaster,Raycaster可以生成一条直线,然后可以很方便地得到三维空间中,和这条直线相交的物体和点。由于THREEJS中是以绘制的中心作为原点,而鼠标的点击位置是以左上角为原点,随之对屏幕2D坐标和空间3D坐标之间的相互转换。
然后就可以初始化一个Raycaster获得需要的内容,打一个标签,就是需要将空间中的位置还原到屏幕的二维坐标上,然后用传统的css方法来进行展示就可以。
实验发现Andriod5.0对这种实现机理支持的不太理想,5.0及以上版本支持良好,市场上主流安卓手机基本在android5.5以上,因此这种实现方式,完全可以满足加油站日常场景管理需求。
3.2安防物联网
目前,物联网融入防盗报警、人脸识别成为标配、门禁互联网化成热门,而在加油站日常经营过程中,安防问题一直是重中之重,如门窗磁感应器、漏水探测器、烟雾感应器、燃气泄漏探测器等。5G的应用会进一步扩大加油站智能需求,从而倒逼行业在产品研发上下功夫。在安防物联网中,我们做了大量的实验,实验共分为三步骤:
1、将所有设备接入一个特定路由器,路由器型号为:D-LinkDWR -20105G网关路由。
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2、使用一台PC机作为安防物联网管控中心。
3、在设备终端使用自动传输配置,进行自动数据交换。
将加油站的液位仪控制台通过网络传输至上级单位的机房服务器中,传递的信息内容包括:渗漏探测数据、水高超高数据、液位仪卡浮子故障数据、高低液位卸油数据,我们将这些数据通过模拟5G网络进行传输,传输频次为大约每2秒一次数据交换,每次数据交换用时平均为0.03秒。
模拟的设备包括:无线WIFI烟感、WiFi可燃气体探测器、WIFI漏水探测器,WiFi控制模块、WIFI声光、WiFi手报、WiFi摄像头。
其中视频数据传输的速率为每秒2.5M左右,与5G路由器设计速率不在一个数量层级,对路由器的数据传输几乎造成不了明显压力。
检维修或卸油现场智能监控
AR/VR设备与内容涉及多个领域,包括硬件、软件、光学、听觉、传输速度等关键性技术。随着这几年的发展,其在尺寸外形、内容生态等方面日趋成熟,而AI、5G等技术开始与VR、AR进行交融、整合,将对视觉和听觉的升级与动作识别等带来极大推动,从而打造更加逼真与舒适的沉浸感。
在现场辅助智能设备方面,我们采用联想C220单目智能眼镜,主要参数为:最大单目20度FOV、分辨率WVGA、亮度>350nits,13MP摄像头,1080P@30fps。
在实验室模拟了现场卸油动作,使用单目智能眼镜,全程指导和监控,沉浸感非常舒适,对卸油动作观察也非常清晰,对维修零部件的型号、位置也可以完全掌握。完全可以满足加油站现场培训指导以及卸油监控等需求。
3.3生产设备自动控制
当前的智能控制实现模式,只是实现了联网操作和语音中控,在人机互动方面表现欠佳。理想的智能控制应增进设备与人的互动,了解用户使用习惯,从而形成一套智能化的加油站解决方案。5G下的传输速率大幅度提高,是的在人机交互可以实现远程视频、生物识别方面、设备网络结构方面可以进行大幅度提升。
站内的生产设备包括:加油机、加油枪、液位仪探棒、液位仪控制台、计算机、网路设备、电视、摄像头等多种设备,总数量达到上百种,如监控密度较大的话,无法完成精确监控。5G网路形态下,网速可达每秒1000M,对上百种设备的监控,甚至包括视频数据的回传与分析,变得非常轻松。
实验过程中,我们采用了5G网络路由器的模拟手段,加上手机APP模式,在手机APP中开发了如下几个功能:
状态读取:设备状态读取、电视状态读取、摄像头状态读取、加油机状态。
远程控制:摄像头重启、电视机重启、液位参数下发等几个主要实验功能
将APP安装在具备安卓系统的智能手机上,在营业时间外进行加油机重启以及状态重新读取,液位仪参数下发以及参数重新读取等实验,均能够正常完成操作。因此生产设备的自动控制,完全可以满足自动控制要求。随着5G的普及可以将此类工作提上日程。
4总结
通过上述探索和实验,我们发现在5G传输速率下,之前的多数无法实现的功能,可以在5G和AI技术组合下,轻松实现。不再具有大量的实施障碍,因此利用5G和AI技术实现加油站全站智能完全值得进一步深入探索。
参考文献
[1]饶苏敏.计算机技术在医疗器械企业管理中的应用研究[J].印染助剂,2017(s1)133-134.
[2]韦银.大数据下计算机信息技术在食品企业食品安全管理中的应用[J].食品与机械,2016(2):226-228.
论文作者:王辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签:加油站论文; 设备论文; 智能论文; 数据论文; 人工智能论文; 液位论文; 全站论文; 《电力设备》2019年第4期论文;