石油化工廠的氣體泄漏檢測不僅危險而且耗時，還很容易受到人為錯誤解釋的影響。為了提供更安全、更高效、更可靠的檢測解決方案，德國某公司和研究所共同開發RoboGasInspector系統，通過自主移動檢查機器人來遠程檢測和定位氣體泄漏。
危險場所傳統檢測的局限性
在化工廠、煉油廠及氣體壓縮站等，操作員始終要把員工和生產設施的安全視為頭等大事。尤其是在那些使用有毒或爆炸性氣體的場所，高度的警覺性和嚴謹的操作規范是不可或缺的。正因如此，化學工業、沼氣設施以及氣體供應行業都遵循著嚴格的檢測標準。為了確保安全，預防性檢查計劃往往要求工作人員每天執行一系列詳盡而耗時的常規檢查。
定期檢查多依賴人工感官和經驗，而新型檢測系統追求自動化、安全監控與自主響應能力，旨在通過創新技術與管理系統的結合，提升檢測效率、擴大覆蓋范圍，同時減少人為疏忽，實現經濟高效并減輕人工常規任務負擔。
創新機器人系統的優勢
RoboGasInspector是一款專為工業設施氣體泄漏檢測設計的創新機器人系統，它旨在提供更安全、高效、可靠的檢測方案。這款機器人由德國多家公司和研究所聯手打造，作為德國技術計劃AUTONOMIK的一部分，它采用了先進的FLIR GF320光學氣體成像紅外熱像儀。該系統能夠自主移動，在大型工業設施中執行氣體泄漏檢測和定位任務，無需工作人員直接進入危險區域，甚至可以在無人值守的情況下工作。
RoboGasInspector由三個模塊組成：鏈條驅動移動平臺、導航模塊和檢測模塊，注意單元頂部的FLIR GF320。
無論是常規檢查還是針對特定系統部件的目標檢查，RoboGasInspector都能輕松應對。其獨立移動性得益于多種導航傳感器的應用，并可通過遙控進行手動干預。此外，結合視頻和光學氣體遙測技術，該系統還能檢查以往因難以接近而遺漏的系統部件。
RoboGasInspector系統的構成
首次演示RoboGasInspector是在卡塞爾大學的一間大廳內進行的。該機器人獨立完成了檢測路線，過程中成功跨越了障礙物和斜坡。在指定的檢測點，它對多條管道進行了檢查，并發現了一處甲烷泄漏。在接下來的幾個月里，這一成果在實驗室條件下被擴展應用于數平方公里的大型工業設施中，其中考慮了諸如風和陽光等環境因素，以及系統運行產生的干擾因素。
FLIR GF320將泄漏點的不可見氣體可視化為黑色的煙柱
RoboGasInspector由三大模塊構成：鏈式驅動平臺、導航模塊及檢測模塊。鏈式驅動平臺搭載電動驅動和常規電池，提供移動能力。導航模塊配備前后2D激光掃描儀和GPS系統，實現室內外精準定位，并與數字地圖實時對比，標注障礙物和封閉區。Kroll教授指出，2D激光掃描儀使RoboGasInspector能避開車輛、托盤、油桶等障礙物，甚至行人，確保路徑暢通。
多傳感器檢查模塊:平移-傾斜單元(1)紅外熱像儀(2)、主動式TDLAS測量裝置(3)、激光測距儀(4)、攝像機(5)、用于氣體可視化的FLIR GF320紅外熱像儀(6)、計算機和其他電氣/電子模塊安裝在開關柜(7)中。
檢測模塊在云臺裝置上集成了多種計量儀器，其中包括一款基于可調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）技術的遠程甲烷泄漏檢測儀（RMLD），還配備了FLIR GF320光學氣體成像熱像儀，用于可視化氣體。為確保RoboGasInspector本身不會帶來風險，它還內置了氣體傳感器，當環境中可燃氣體濃度達到下爆炸極限（LEL）的10%時，傳感器將關閉整個系統，從而避免對可燃環境造成潛在危險。
傳感器系統的平移范圍(俯視圖)和傾斜范圍(仰視圖)
氣體泄漏檢測的全新選擇
RoboGasInspector能自主處理數據、執行巡檢，并通過WLAN與控制室保持聯系，有效在難以到達區域進行氣體泄漏檢測，避免人工檢查員進入危險環境。盡管還需在防爆設計、軟件開發等方面進一步完善及法律澄清，但自主移動檢測機器人的實現已顯著提升安全性。FLIR GF320作為關鍵組件，使系統能在安全距離內檢測有害氣體泄漏，標志著氣體檢測技術的重大進步。
全新FLIR G系列熱像儀，作為GF320的升級款，專為氣體泄漏檢測領域精心打造，其卓越的性能特點使其更加適合RoboGasInspector系統。G系列熱像儀可用于檢測和準確量化油氣行業中的碳氫化合物、易揮發氣體和其他揮發性有機化合物 (VOCs) 排放情況。
