面對全球大流行的新冠肺炎疫情,測量體溫成為早期規(guī)避風(fēng)險的有效環(huán)節(jié)。萬可自動化解決方案協(xié)助客戶讓自動體溫檢測轉(zhuǎn)門的運轉(zhuǎn)和監(jiān)控更加智能。
疫情期間的習(xí)慣性動作:拿起掛在公司汽車后視鏡上日常用的口罩。然后繞著后備箱一圈便提著公文包來到了化工廠的大門口。技術(shù)人員已經(jīng)在腦子里規(guī)劃好當天的工作:校準流量計。
今天的工作非常重要。雖然是常規(guī)工作,卻十分緊急,因為客戶要求的期限很短。他站在被堵住的旋轉(zhuǎn)門前,等待工廠保安友好地邀請他進去。測量一次就能確定體溫升高情況。
這個虛構(gòu)的場景反映了許多人的共同經(jīng)歷,在這種情況下,這位員工極具責任感,但卻危及自己和他人的健康。即使疾病的最初癥狀不是那么明顯,但在疫情期間,暴露給他人都是不可接受的。
從公司經(jīng)理的角度來看,他們需要采用適當?shù)拇胧﹣肀Wo工廠的每個人不會感染新冠肺炎病毒。
最近,TTS自動化公司與萬可公司的自動化專家合作,開發(fā)了一種高效解決方案,也適用于人數(shù)較多的情況,并將其推向市場。
遠程監(jiān)控
“我們的重點是利用工業(yè)熱像儀進行早期風(fēng)險檢測。我們在發(fā)生危險之前便可及時進行檢測。”TTS自動化公司的首席執(zhí)行官Thomas Striegel介紹了他在非接觸溫度測量方面的專業(yè)知識。
化學(xué)和石化工業(yè)中所謂的緊急廢棄燃燒煙道堆就是一個例子。設(shè)備必須持續(xù)運行,因此,在發(fā)生事故時,化合物不能泄露;相反,它們在到達大氣層之前就需要被焚燒。
因此,法律要求必須在廢棄燃燒煙道中安裝持續(xù)運行的指示燈,然后安裝熱電偶以檢查指示燈的功能;然而,它們偶爾會失效。從而導(dǎo)致出現(xiàn)一些問題,因為不能在操作過程中進行替換,也不允許出現(xiàn)系統(tǒng)停機的情況。
“我們的攝像技術(shù)可為此提供解決方案:在不干擾運行的情況下監(jiān)測火焰?!盨triegel介紹了他對安全性所做的貢獻。
然而,該系統(tǒng)只有通過將工業(yè)攝影技術(shù)與智能控制器結(jié)合起來才能發(fā)揮作用,而該產(chǎn)品以這種形式存在只是出于偶然。
“為了實現(xiàn)我們的產(chǎn)品理念,幾年前我們?nèi)ゼ~倫堡的SPS展會尋找合作伙伴。在幾次令人失望的交流后,我們幾乎放棄了,直到我們最終來到萬可展位。即使在這里,也并非能立刻找到解決方案。”
Striegel回憶說:直到萬可化工行業(yè)全球大客戶經(jīng)理Wolfgang Laufmann加入談話并提到巴斯夫時,我們才開始解開這個結(jié)。除了共同的客戶和類似的技術(shù)挑戰(zhàn),他們在實施工業(yè)4.0方面也有相同的理念。
“在這個詞還沒有出現(xiàn)的時候,我們就有了數(shù)字化思維。萬可也是如此?!盨triegel還講述了這兩家公司在其他方面的志同道合之處。兩家公司都習(xí)慣于將傳感器智能地結(jié)合在一起,然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭^程控制系統(tǒng)(PLC)。
我們?nèi)鄙俚哪菈K拼圖正是萬可數(shù)字化工廠網(wǎng)關(guān)。它可從系統(tǒng)中檢測測量值,對其進行處理,并將其提供給IT網(wǎng)絡(luò)或云端的適當用戶組,以便進一步分析和優(yōu)化過程序列。
它以WAGO I/O System為基礎(chǔ),利用其500多種I/O模塊,此外,系統(tǒng)具有可擴展性能,從而對多樣化的現(xiàn)場信號進行檢測。
我們通過萬可控制器能夠直接與攝像機的電子設(shè)備進行通信。由于我們的攝像軟件是在萬可節(jié)點上運行的,所以我們不需要解釋器,沒有跳過任何觸點,也無需進行布線。
網(wǎng)關(guān)與我們的攝像機使用同種語言。坦誠的講,萬可是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)此方案的公司,Striegel介紹道。
人群體溫檢測
然而,這種合作努力的結(jié)果是如何應(yīng)用在新冠肺炎疫情流行期間?這主要是一個由物理學(xué)家、工程師和技術(shù)人員組成的工作組經(jīng)討論而實現(xiàn)的,他們也在研究體溫檢測過程的可視化以及其他問題。
隨著新冠病毒的肆虐,該團隊開始探討如何通過測量人體溫度來控制進出。人們對當時使用的方法能否對大量人群起作用持高度懷疑態(tài)度。例如,在一些場合中,每天有成千上萬的人通過幾個門進出。例如,每天有30,000人通過7個門進出路德維希港的巴斯夫園區(qū)。“在這種情況下系統(tǒng)該如何工作呢?是否要用臨床溫度計對每個人進行檢查?”Striegel問道。此后不久便有報道稱,由于需要等待測量有體溫,工廠大門出現(xiàn)了交通混亂的現(xiàn)象。
專家們同樣也討論了多種方法的可行性。該小組尤為反對使用標準熱像儀測量絕對體溫的方式。
Striegel解釋說:“我們已經(jīng)知道這樣行不通。手持體溫槍只是根據(jù)人體核心溫度和表面溫度之間的差異,在實際測量值的基礎(chǔ)上增加四攝氏度。雖然這是標準方式,但其結(jié)果并不正確。只有當被測者通過較長時間適應(yīng)標準室溫時,它才會發(fā)揮作用。”
在進行討論的前幾天,TTS自動化公司的團隊為一個剩余氣體燃燒器開發(fā)出一個新的監(jiān)控系統(tǒng),恰巧為此提供一個解決方案?!坝捎诔霈F(xiàn)測量誤差,我們對方案進行調(diào)整,以便系統(tǒng)能檢測到體溫的異常情況,”Striegel解釋說。
他沒有盡一切可能避免過失,而是直接面對。無論攝像機監(jiān)測的是氣體火炬還是反應(yīng)堆,此種類型測量系統(tǒng)都會產(chǎn)生誤差。這可能是由于天氣影響或系統(tǒng)中的閃蒸造成的。Striegel并不關(guān)心早期風(fēng)險檢測中的絕對溫度?!袄梦覀兊募夹g(shù),我們要檢測反應(yīng)堆內(nèi)部的絕緣層是否仍然完好,反應(yīng)是否根據(jù)預(yù)期參數(shù)運行,或者火焰安全燈是否突然熄滅?!比绻麥y量有誤,但每次都是同樣的錯誤,那么我們的隨機算法可以對錯誤進行測量,并生成正確的故障檢測方法,Striegel解釋道。
在轉(zhuǎn)門案例中,ATT和萬可擴展了自2016年以來成功使用的熱像儀系統(tǒng)的算法,并使其適應(yīng)新形式。該系統(tǒng)被命名為“Prometheus”,可靠地檢測工廠內(nèi)部和外部的人體溫度升高情況,而不受風(fēng)、周圍空氣溫度或其他影響。
測量并不能取代個人接觸
基于攝像頭和預(yù)制數(shù)字化工廠網(wǎng)關(guān)之間的互動,Prometheus會檢測到體溫過高是一種異常情況,并可自主操作。在這種情況下,普羅米修斯會阻止入口處的旋轉(zhuǎn)門。然而,被檢測到的人并不必因此而產(chǎn)生憂慮;在發(fā)出警報信息之后,可通過手動測量體溫等方式進行澄清解釋。根據(jù)Striegel的說法,在此期間,該方案已經(jīng)普遍應(yīng)用于多種場景:醫(yī)院、建筑工地監(jiān)控、大型食品加工廠和化學(xué)工業(yè)廠都在以類似的方式進行檢測。
基于這些成功經(jīng)驗,后續(xù)工作正在開展。一個由萬可和TTS工程師組成的團隊目前正致力于進一步優(yōu)化攝像系統(tǒng)在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。這意味著,通過萬可節(jié)點實現(xiàn)攝像技術(shù)和PLC之間的通信有了進一步的發(fā)展,攝像圖像將不再使用操縱桿引導(dǎo),而是通過PLC直接在攝像機中引導(dǎo)。Prometheus轉(zhuǎn)門也正在進行升級改造。
“無論是在疫情期間,還是在流感的正常爆發(fā)期間,該系統(tǒng)都非常有意義?!盨triegel描述了該技術(shù)的未來用途:我們的想法是評估云端的匿名測量值,并將其與天氣數(shù)據(jù)和疾病水平進行比較。
然后,運營商可以對疾病水平進行預(yù)測,并在實際的病假申請浪潮到來之前調(diào)整他們的員工安排。
選擇萬可的理由
●利用工業(yè)熱像儀進行早期風(fēng)險檢測。
●使用Prometheus進行自動體溫檢測。
●系統(tǒng)只需將工業(yè)攝影技術(shù)與智能控制器相結(jié)合便可實現(xiàn)此功能。
●借助萬可數(shù)字化設(shè)備網(wǎng)關(guān),可與攝像電子裝置直接通信。