Realizujemy projekty badawczo-rozwojowe
współfinansowane z Funduszy Europejskich

RPLD.01.02.02-IP.02-10-064/19 – Wykorzystanie danych wizyjnych do automatyzacji procesów bocznicowych

Projekt realizowany w ramach Osi priorytetowej I: Badania, rozwój i komercjalizacja wiedzy Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Łódzkiego na lata 2014-2020

Wartość projektu: 3 734 250 PLN, wkład Funduszy Europejskich 1 812 875PLN.

Cel projektu

Celem projektu jest opracowanie rozwiązania informatycznego przeznaczonego do kompleksowego zarządzania procesami logistycznymi na kolejowych terminalach przeładunkowych i placach składowych.

Innowacyjność

Elementem innowacyjnym, który ma zapewnić przewagę konkurencyjną produktu, jest oparcie podstawowych procesów terminalowych o dane pochodzące z systemów wizyjnych. Rozwiązanie ma na celu zwiększenie wydajności oraz niezawodności lokalizacji pojazdów szynowych oraz towarów w obrębie terminala oraz automatyzację czasochłonnych czynności wykonywanych obecnie przez ludzi.

Odbiorcy

Docelowym odbiorcami są operatorzy terminali i bocznic kolejowych. Rynek dla proponowanego rozwiązania jest obszerny – obecnie w Polsce jest przeszło 900 obiektów tego typu, z czego min. 10% potrzebuje pełnej informatyzacji swoich podstawowych procesów biznesowych. Zaoferowanie rozwiązania w formie ekonomicznej usługi chmurowej powinno zwiększyć
rynek nawet do 40%.

Zadania

Zadania projektu obejmą dobranie i dostosowanie metod przetwarzania obrazów oraz ich weryfikację na drodze eksperymentalnej. Opracowane zostaną metody klasyfikacji obrazów (zbiorów cech), ich przechowywania oraz indeksowania, w oparciu o techniki sztucznej inteligencji. Identyfikacja pojazdu będzie obejmowała rozpoznanie typu na podstawie analizy kształtu, rozpoznanie konkretnego pojazdu na podstawie cech charakterystycznych (symbole właściciela, uszkodzenia, zabrudzenia oraz numer jeśli będzie czytelny), rozpoznanie uszkodzeń na podstawie rekonstrukcji powierzchni pojazdu. Kolejnym etapem prac będzie przebudowanie procesów biznesowych operatorów bocznic, w taki sposób aby w maksymalnie wykorzystać informacje płynące z systemu wizyjnego. Wynikiem projektu będzie prototyp systemu informatycznego realizującego powyższe założenia.

Konieczność zastosowanie proponowanej technologii wynika z braku możliwości standardowego oznakowania pojazdów szynowych (np. numerami czytelnymi dla OCR, znacznikami RFID, kodami 2D, etc.) za względu na brak stosownych regulacji prawnych wymuszających takie działania na ich właścicielach. Rozwiązanie oparte o metody przetwarzania obrazu oraz istniejącą infrastrukturę CCTV jest niezależne przewoźników, właścicieli pojazdów i regulacji prawnych. Jednocześnie rozwiązanie to jest konkurencyjne pod względem ekonomicznym.

POIR.01.01.02-00-0060.15 – Wdrożenie innowacyjnych metod zwiększających bezpieczeństwo i minimalizujących straty przesyłu ropy i produktów ropopochodnych

Projekt realizowany w ramach Działania 1.1: Projektu B+R Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014–2020 współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Wartość projektu: 5 400 852 PLN, wkład Funduszy Europejskich 2 700 426 PLN.

Cel projektu

Celem jest obniżenie kosztów ochrony rurociągów przez opracowanie nowych metod detekcji wycieków w oparciu o systemy ochrony katodowej i udoskonalenie istniejących metod przez eliminację fałszywych sygnałów dzięki zastosowaniu algorytmów sztucznej inteligencji.

Cele instalacji prototypowej

  • Rzetelna weryfikacja metod detekcji wycieków stosowanych na istniejących rurociągach paliwowych
  • Weryfikacja skuteczności metody i popularyzacja idei ochrony rurociągów metodami zautomatyzowanymi

Analizie zostaną poddane innowacyjne rozwiązania polegające na:

  • zastosowaniu sztucznej inteligencji do filtrowania zdarzeń pochodzących z układów pomiarowych,
  • wdrożeniu nowej metody detekcji rozszczelnień polegającej na analizie pomiarów stosowalnych w ochronie katodowej.

Celem prac badawczych, prowadzonych w trakcie wykonania instalacji, jest rozwinięcie metod detekcji rozszczelnień, które wyeliminują lub zminimalizują wady rozwiązań obecnych

  • wysoki koszt systemów uniemożliwiający stosowanie ich w mniejszych instalacjach,
  • mała wiarygodność detekcji związana z brakiem inteligentnych algorytmów filtrujących uzyskiwane dane pomiarowe,
  • konieczność stosowania skomplikowanej i kosztownej aparatury pomiarowej.

Zadania realizowane w ramach projektu:

  • wykonanie instalacji pozwalającej na badanie metod detekcji rozszczelnień rurociągów, weryfikacji i demonstrowania ich skuteczności potencjalnym odbiorcom;
  • rzetelna weryfikacja znanych metod detekcji rozszczelnień;
  • opracowanie innowacyjnych metod,
  • propagowanie idei ochrony rurociągów paliwowych jako skutecznego narzędzia służącego bezpieczeństwu inwestycji oraz środowiska naturalnego.

Opracowanie modelu informatycznego narzędzia do monitorowania procesu starzenia paliw na podstawie numerycznej analizy zjawisk fizycznych

Badania przeprowadzone przez Agat IT S.A. wraz z Instytutem Technicznym Wojsk Lotniczych w ramach Programu Badań Stosowanych w ścieżce B, umowa PBS1/B9/4/2012 o wykonanie i finansowanie.

Cel badań

Zdefiniowanie skutecznego modelu starzenia się paliw płynnych oraz zdefiniowanie informatycznego narzędzia do monitorowania tych procesów.

Celem projektu było stworzenie modelu pozwalającego na prognozowanie momentu nieużyteczności paliwa oraz na opisanie zależności zmian w widmach IR starzejącego się paliwa. Dodatkowym celem było skonstruowanie kalkulatora mieszania paliw, którego zadaniem jest obliczanie wartości parametrów na podstawie znajomości wartości parametrów mieszanych składników z uwzględnieniem zgodności z normą paliwa wyjściowego.

Problem starzenia paliw

Podczas przechowywania paliw płynnych zachodzą nieustanne zmiany w ich składzie i strukturze fizyko-chemicznej. Całość tych zmian zależy od czasu, nazywamy je procesem starzenia. Możliwość przewidywania zmian spowodowanych tymi procesami pozwoliłaby na znaczne zoptymalizowanie i uproszczenie przechowywania paliw i gospodarowania nimi.

Przygotowanie danych

Do badań wykorzystany został zestaw hipotetycznych parametrów przygotowanych przez ITWL. Uzyskane zestawy stanowią tzw. przebiegi „idealne” czyli pozbawione błędów pomiarowych.

Oczekiwane  wyniki

  • „Dane rzeczywiste” z uzyskanego przebiegu przez interpolację danych pośrednich metodą funkcji sklejanych
  • „Dane zmierzone” na podstawie danych rzeczywistych i określonej niepewności pomiarowej każdego parametru.
  • „Dane przetworzone” na podstawie danych rzeczywistych i zmierzonych po zastosowaniu funkcji modyfikujących dziedzinę i wartości.

Aproksymacje

Najprostszą klasą modeli będą modele oparte na aproksymacji istotnych parametrów. Model aproksymacji liniowej do prognozowania zmian parametrów:

  • aproksymacja liniowa zależności parametru od czasu,
  • aproksymacja liniowa na podstawie n-ostatnich pomiarów.

Model aproksymacji funkcjami nieliniowymi

  • znalezienie klas funkcji dla każdego z parametrów.

Model sieci neuronowej (ANN).

  • zbudowanie sieci testowych. Sprawdzenie pojemności informacyjnej sieci zależnie od przyjętego modelu. Przetestowanie zdolności uczenia się i przeuczania sieci. Sprawdzenie jakości interpolacji i ekstrapolacji sieci, czyli jej odpowiedzi na dane wejściowe spoza zakresu lub między danymi, którymi sieć uczyliśmy.

Klasyfikacja

Alternatywnym podejściem do problemu przewidywania zmian jakości paliw jest zastosowanie metod klasyfikacji zamiast ekstrapolacji parametrów jakościowych. Podejście to nie pozwala na przewidywanie dokładnych wartości poszczególnych parametrów w przyszłości, a jedynie na ogólną ocenę przydatności paliwa po określonym czasie. W ramach badań stworzono model klasyfikatora zgodnego z metodą wektorów nośnych (SVM).

Analiza widm IR

Jednym z pomiarów przeprowadzanych na paliwach płynnych jest pomiar oscylacyjnego widma absorpcyjnego w zakresie IR. Celem badań było dostarczenie narzędzi pozwalających na organoleptyczne lub automatyczne wychwytywanie zmian jakości paliw na podstawie zmian w jego widmie. Model ten najpełniej obrazuje procesy fizyko-chemiczne zachodzące w paliwie.

Uzyskane widma IR zanalizowano pod względem wizualnym, tak aby wychwycić rodzaj zmian i śledzić w sposób obliczeniowy.

Analiza mieszania paliw

Podczas przechowywania paliw niektóre parametry znajdują się poza normą. Najczęściej stosowanym zabiegiem przywracającym zestarzałe paliwo do użyteczności jest mieszanie go z paliwem o prawidłowych parametrach. Analizie badawczej został poddany proces mieszania i dane wynikowe.

Rezultat badań projekt narzędzia informatycznego

Celem badań było potwierdzenie możliwości wykorzystania współczesnych metod informatycznych do modelowania zjawisk fizykochemicznych zachodzących w starzejącym się paliwie. Pozytywna weryfikacja niektórych metod pozwoliła na zdefiniowanie podstawowych założeń dla narzędzia pomagającego w zarządzaniu magazynami paliw.

Model informatycznego narzędzia monitorowania procesu starzenia paliw w oparciu o numeryczną analizę zjawisk fizykochemicznych stanowić będzie część systemu nadzoru paliw.