一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统和方法与流程

本发明涉及一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统和方法，属于轧机机架间安全管理联锁保障。

背景技术：

1、针对轧机换辊作业活动，需要hmi控制，现场人员距离轧机机架远并且存在旧辊阻碍换辊人员观察机架间情况的问题，在现场轧制、换辊、检修等状态下可能产生安全事故，设备管理也存在问题，因此，根据人员动作形态、设备运行状态、模式转换的特点，设计了一种换辊过程人员靠近轧机的安全预报系统及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统和方法，可以提示岗位需要进行的下一步操作，通过人员形态识别，将不同模式下人员进入轧机机架间进行识别，最终达到安全管理联锁，保障人员安全，解决了背景技术中存在的问题。

2、本发明的技术方案是：

3、一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统，包括主控制器、数据采集处理系统、信息记录单元、故障报警判断单元、设备状态采集和控制单元，数据采集处理系统、信息记录单元、故障报警判断单元、设备状态采集和控制单元均与主控制器连接，信息记录单元和故障报警判断单元分别与信息报警存储单元和语音指示报警单元连接，设备状态采集和控制单元与plc程序控制系统连接。

4、所述数据采集处理系统与现场设备输入系统连接，现场设备输入系统包含网络摄像头，网络摄像头安装在俯瞰相邻两轧机的间隙，安装高度与轧机牌坊相匹配。

5、所述数据采集处理系统依附于编制的python程序，调用现场设备输入系统的图片数据；

6、信息记录单元为编制的python程序调用存储的目标图片数据；

7、故障报警判断单元为基于编制的python 程序和目标安全状态数据，采用机器自学习提高准确识别率的控制单元；

8、语音指示报警单元为语音播报模块，事先输入安全提示语；

9、控制单元包括热轧机组、轧机自动换辊系统和西门子控制系统。

10、所述数据采集处理系统包括串口转dp网络传输模块和模拟测试模块。

11、一种换辊过程靠近轧机的安全预报方法，采用上述预报系统，包含如下步骤：通过数据采集处理系统对现场换辊场景数据进行采集，采集后的数据传输到plc程序控制系统对换辊场景摄像图像进行转换，然后通过编写的程序进行判定结果符合性，输出报警信息和程序控制联锁指令。

12、本发明通过设备状态采集单元和数据采集处理系统对现场场景设定以及运行情况，与plc程序控制系统连接，选定目标区域和运行模式，根据程序中触发条件触发变量，在控制器画面上显示程序运行状态和故障报警监控信息，提示岗位安全警报和设备程序安全联锁从而达到区域本质安全。

13、所述网络摄像头型号ds-2zcn3007(c)200宽动态范围0-120db帧率25fp（1920×1080，1280×960，1280×760），串口转dp网络传输模块型号为dp200。

14、本发明的有益效果是：换辊过程实时监控，异常报警，设备程序联锁，不再需要人工告知和操作，具有安全性高、可靠性高、容易实现的优点，提高了换辊过程中的安全系数同时缓解岗位人员的精神紧张程度，极大降低岗位换辊过程中的安全风险，保障了作业过程中区域人员的安全；有效地杜绝了换辊过程外部人员靠近轧机带来的安全事故，智能化程度高，具有较高推广应用价值。

技术特征：

1.一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统，其特征在于：包括主控制器、数据采集处理系统、信息记录单元、故障报警判断单元、设备状态采集和控制单元，数据采集处理系统、信息记录单元、故障报警判断单元、设备状态采集和控制单元均与主控制器连接，信息记录单元和故障报警判断单元分别与信息报警存储单元和语音指示报警单元连接，设备状态采集和控制单元与plc程序控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统，其特征在于：所述数据采集处理系统与现场设备输入系统连接，现场设备输入系统包含网络摄像头，网络摄像头安装在俯瞰相邻两轧机的间隙，安装高度与轧机牌坊相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统，其特征在于：所述数据采集处理系统依附于编制的python程序，调用现场设备输入系统的图片数据；

4.根据权利要求1所述的一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统，其特征在于：所述数据采集处理系统包括串口转dp网络传输模块和模拟测试模块。

5.一种换辊过程靠近轧机的安全预报方法，采用权利要求1-4任意一项所述的预报系统，其特征在于包含如下步骤：通过数据采集处理系统对现场换辊场景数据进行采集，采集后的数据传输到plc程序控制系统对换辊场景摄像图像进行转换，然后通过编写的程序进行判定结果符合性，输出报警信息和程序控制联锁指令。

技术总结
本发明涉及一种换辊过程靠近轧机的安全预报系统和方法，属于轧机机架间安全管理联锁保障技术领域。技术方案是：数据采集处理系统、信息记录单元、故障报警判断单元、设备状态采集和控制单元均与主控制器连接，信息记录单元和故障报警判断单元分别与信息报警存储单元和语音指示报警单元连接，设备状态采集和控制单元与PLC程序控制系统连接。通过数据采集处理系统对现场换辊场景数据进行采集，采集后的数据传输到PLC程序控制系统对换辊场景摄像图像进行转换，然后通过编写的程序进行判定结果符合性，输出报警信息和程序控制联锁指令。本发明有效地杜绝了换辊过程外部人员靠近轧机带来的安全事故，智能化程度高，具有较高推广应用价值。

技术研发人员：周浩,曹学征,高子磊,张征,郭隆,何先勇,罗少云,邢伟,刘畅
受保护的技术使用者：唐山钢铁集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15