Pierwsze prace badawcze pod kierownictwem Prof. Dominika Sankowskiego w zakresie rozwoju systemów tomografii procesowej sięgają 2000 roku i dotyczyły przede wszystkim projektowania algorytmów akwizycji, przetwarzania i analizy danych tomograficznych. Opracowane rozwiązania służą automatycznej kontroli procesów przemysłowych w celu ich optymalizacji, poprawiającej jakość końcowego produktu. Obecnie grupa, o nazwie wewnętrznej TomoKIS, swoje prace badawcze ukierunkowuje na:
- Rozwój algorytmów rekonstrukcji tomograficznych obrazów 2D oraz 3D,
- Rozwój algorytmów przetwarzania i analizy danych tomograficznych,
- Opracowanie metod komunikacji w systemach przemysłowych z uwzględnieniem standardów “Przemysłu 4.0” w tym IoT oraz BigData,
- Numeryczne modelowanie i konstrukcje czujników pomiarowych ECT,
- Opracowanie nowoczesnych metod kontroli procesów przemysłowych z uwzględnieniem danych wizyjnych, sztucznej inteligencji, w tym sieci neuronowych, logiki rozmytej oraz nauczania maszynowego [1,2]
Opracowane rozwiązania są weryfikowane w Laboratorium Tomografii Procesowej im. Tomasza Dyakowskiego (link do laboratorium) [*], znajdującego się w budynkach Instytutu Informatyki Stosowanej PŁ. Laboratorium wyposażone jest w kilka pół-przemysłowych instalacji, w tym dedykowanych do kontroli przepływu dwufazowego mieszanin ciecz-gaz, przepływu pneumatycznego, przepływów grawitacyjnych materiałów sypkich [3,4][**], procesu separacji [***,$] oraz krystalizacji wsadowej [***,$].
Badania prowadzone są również w szerokiej współpracy z naukowcami z wiodących jednostek uczelni europejskich, dzięki czemu możliwa jest wymiana doświadczeń oraz dynamiczny rozwój dziedziny Informatyki w obszarze monitorowania i kontroli systemów przemysłowych. Dzięki licznym stażom naukowym i możliwościom skorzystania z laboratoriów zaprzyjaźnionych uczelni, możliwy stał się również rozwój prac badawczych w zakresie przetwarzania obrazów tomograficznych pochodzących m.in. z systemów tomografii X-ray oraz gamma-ray.
Wybrane kontroli przepływu:
- materiałów sypkich,
- dwufazowego mieszanin ciecz-gaz
Główne etapy pracy przykładowego systemu tomografii procesowej dedykowanego monitorowaniu przepływu grawitacyjnego materiałów sypkich [3,4][**]:
- krok 1: budowa silosów
- krok 2: opracowanie aplikacjach do projektowania czujników ECT w oparciu o analizę pola elektrycznego oraz do optymalizacji sił kanałów pomiarowych
- krok 3: przegotowanie zestawu czujników pomiarowych
- krok 4: opracowanie aplikacji przetwarzanie in analizy pomiarów tomograficznych
Proces analizy danych tomograficznych wsparty działaniem szerokiej grupy ludzi realizujących postawione przed nimi zadanie – crowdsourcing [5] lub big-data [6].
Badanie przepływu materiałów sypkich w silosach asymetrycznych - tomografia ECT [7] oraz tomografia X [8].
Inteligentna kontrola procesu przepływu z użyciem diagnostyki 3DECT oraz logiki rozmytej ($$) [1]
Projekt wbudowania kontroli separacji gaz-ciecz za pomocą inteligentnej tomografii (***)[8,9]
[1] P. Fiderek, et al. Flow Meas. Instrum., 2017. 54: 88-96. DOI link
[2] H. Garbaa et al. Arch. Elec. Eng., 2016. 65: 657-669. DOI link
[3] G. Rybak et al. Flow Meas. Instrum, 2018. 62: 167-175. DOI link
[4] K. Grudzień. IEEE Sensors, 2017. 17: 8242 - 8250. DOI link
[5] C. Chen et al. ACM T. Intel. Sys. Tec., 2016. 7: 52. DOI link
[6] A. Romanowski. IEEE Trans Ind. Informat., 2019. 15: 1609-1618. DOI link
[7] K. Grudzień et al. Flow Meas. Instrum,, 2018. 62: 186-195. DOI link
[8] L. Babout et al. Compag. 2020. 172: 105346. DOI link
[9] B. Sahovic et al. Chemie Ingenieur Technik, 2020. 92: 554-563. https://doi.org/10.1002/cite.201900172
[10] M.A. Sattar et al. Sensors, 2020. 20: 6069. https://doi.org/10.3390/s20216069
[11] G. Rao et al. Sensors, 2021. 21: 564. https://doi.org/10.3390/s21020564
(*) FP6 ToK DENIDIA. D. Sankowski, L. Babout (kierownicy). 2006-2010
(**) MNiWS (3687/B/T02/2009/37). K. Grudzień, Z. Chaniecki, A. Romanowski. 2009-2012.
(***) H2020 MSCA ITN TOMOCON. U. Hampel (koordynator), L. Babout (Kierownik PŁ). 2017-2021
($) NCBiR PLATOM. D. Sankowski (kierownik). Netrix S.A. 2018-2021.
($$) NCN Sonata (2011/01/D/ST6/07209). R. Wajman. R. Banasiak, J. Kucharski. 2011-2014