热成像快速跟踪房屋和建筑物中的能量泄漏

由Essess的热成像汽车之一捕获的房屋的热图。

来自麻省理工学院纺丝精华的新型热成像汽车可以迅速跟踪数千家的房屋和建筑物中的能量泄漏，帮助业主遏制能量损失。

2007年，谷歌释放了一支带屋顶摄像机的汽车车队，为世界各地的道路提供街道级图像。现在麻省理工学院的纺丝精华正在家庭和企业中的能源效率带来类似的“驾驶”创新。

该启动部署了带有热成像屋顶钻机的汽车，每小时创造数千个房屋和建筑物的热图，检测“建筑信封” - 窗户，门，墙壁和基础中的可固定泄漏 - 帮助业主遏制能量损失。

关于大背包的大小，Essess'钻机包括几个长波红外辐射电像和近红外相机。这些摄像机捕获热签名，而LIDAR系统捕获3-D图像以从物理环境中辨别建筑物外观。板载控制系统具有跟踪路线的软件并管理摄像机。

在软件方面，计算机视觉和机器学习算法缝合在一起图像，提取功能和过滤滤除背景对象。在一晚，汽车可以生成超过3岁的数据，将其下载到船上系统并在启动的波士顿总部进行处理。

将这些热图与新的分析组合在一起，Essess显示了家庭泄漏最能力的公用事业公司，其中最有可能制造修复的人，所以他们知道直接能效支出的地方。这可能包括向客户发送他们房屋的热图像以及有关可以提供最多投资回报的信息的信息。

但是，启动也与美国国防部合作，帮助识别其基地上的能量浪费建筑物。和学校，市，石油炼油厂和其他组织都聘请了西威斯扫描他们的设施，并找到可能影响他们在冬季供暖法案的修复程序，并在一定的预算范围内。Essess的分析也可以回答这些问题。

“我们使热成像非常自动化，”精华联合创始人Sanjay Sarma说，弗雷德堡和丹尼尔堡鲜花机械工程教授，他共同发明了该技术。

创业公司成立于2011年以来，在美国的城市映射了超过400万家的房屋和建筑物，用于军事，商业和研究目的。

宣传精华

传统能源审核通常涉及向家庭发送一个员工来手动扫描和记录泄漏。事实上，2009年的热成像汽车的想法于2009年来了，当一家公司用手持式热成像装置派遣员工到他的家中 - 这花了比预期更长的时间。

“我记得思考，”只扔在车上和房子开车就不会更容易？“Sarma说。

但有很多挑战。“非常昂贵的热敏摄像机具有比智能手机相机更低的分辨率，”Sarma说。此类摄像机当时的价格约为40,000美元。

然后，在2011年，现场智能实验室学生长期PHD '12对钻机进行了关键的创新，允许低成本的摄像机（约合1000美元）来生产高分辨率的热图像。

除此之外，这包括一种称为动态超分辨率的算法 - 用Sarma和MIT Postdoc Jonathan Jesneck共同发明 - 计算上使用廉价的低分辨率红外相机拍摄的许多不同的图像来产生高分辨率的马赛克图像。

那一年，Sarma，Phan和Jesneck推出了Esieless进一步发展其技术，估计，通过使房屋越来越高，可以节省数十亿美元。

不只是找到罪魁祸首

这些早期的创新对硬件有“启用了这一大型软件分析方法”，Sarma说，现在是Essess的董事会主任。

对于公用事业公司来说，这意味着精确定位家庭和建筑业主，他们或多或少可能实施节能措施。为此，SARMA帮助开发了在家庭和人口统计数据中带来的软件 - 例如有关家庭抵押贷款的信息，租户年龄，儿童人数和公用事业票据。­（这已被精华工程师进一步开发。）

例如，基于来自美国跨国的数据，有三个孩子的家庭大约可能比有两个孩子的家庭密封泄漏的7％，精华总裁兼首席执行官汤姆·斯卡拉米诺说。

“这不仅仅是讨论了最糟糕的罪魁祸首 - 谁正在浪费最多的能量 - 因为有客户可以浪费能量，但他们永远不会解决它，”他说。“有实际的能量浪费和心理成分来做一些事情。这些是两个不同的分析我们层叠在彼此之上。“

例如，公用事业公司的结果表明，其中邮政编码具有最漏洞的阁楼，并且其中最有可能安装阁楼安装的人。通过这个过程，称为热分析程序，Scaramellino说，公用事业公司可以更好地为能源效率营销活动和其他外展计划提供目标。

将Essess分开的另一件事是它的启动索赔是它能够准确测量加热，通风和空调（HVAC）系统的效率，这些系统在家庭和建筑物中使用的50％的能量。

HVAC系统效率受到系统本身的影响，由家庭行为因素 - 例如恒温器和窗口使用 - 以及最终，由建筑信封。但是，通过阅读仪表和使用其他数据来测量HVAC效率的公司没有建筑信封扫描，因此他们无法真正确定信封是否确实是罪魁祸首。另一方面，Essess拥有所有这些信息。

“如果我们看到高仪表用法对应于真正高的HVAC负荷，但看到一个真正强大的信封，我们知道可能发生了一些异常的事情，并且必须由HVAC承包商解决，”Scaramellino说。

现实：一个艰难的客户

虽然Essess是Sarma的第三次启动，但它仍然存在一些重大挑战。

对于一个，由于温度差异，振动和一夜之间被遗漏，红外相机需要每日校准。必须对所需软件更复杂的GPS系统进行恒定的调整。

“那时你正在开车，你意识到你的电缆正在生锈，”Sarma说。“我们意识到我们无法将相机放在一夜之间，所以我们不得不使它们轻松拆卸和重新连接。”

还有软件。“你让系统运行并实现建筑物前面有一棵树，在图像中，这对树在哪里以及建筑物的地方很难，”Sarma说。这是他们必须安装LIDAR系统，以便更好地区分地面的周围环境。

SARMA说，可能是最令人惊讶和最具挑战性的方面，发现硬件对软件有多紧密。

“这是真正的机制，”他说。“对硬件的小变化可能对软件具有深远的影响。您可以说，'我们将切换相机的帧速率以捕获更多数据，但更改软件中的其他一切。你真的要在一起思考一切。“

Sarma说，现在在第四次迭代中，该技术对现实世界应用的不断炼油有助于Essess开发了一个非常复杂的系统。“现实是一个艰难的客户，”他说，“但这就是工程的一切。”

图像：礼貌为本