高速连轧棒材轧线视频分析监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于棒材乳线监控技术领域，具体涉及一种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统。
【背景技术】
[0002]乳钢厂的棒材乳线尤其是高速连乳棒材乳线在乳制生产过程中由于棒材飞剪机磨损、棒材乳制张力不均匀、扭转切分乳制工艺难度大等原因，导致棒材剪后弯头、弯尾、剪切过长或过短、甚至漏检、多剪，引起乳线堆钢、冷床飞钢，最终降低产品成材率及作业率。而且由于热乳现场恶劣环境和不利因素，大大增加人工故障原因分析的难度。一般热乳工艺流程图如图1所示:
[0003]整个生产线包括4台飞剪机:飞剪机1、飞剪机2、飞剪机3、飞剪机4，其分别用于粗乳坯的切头、中乳切头和切尾、倍尺飞剪、定尺飞剪。每台飞剪机作业设备的性能是否优良，运行是否可靠对整个生产线的作业率和产品合格率都有着至关重要的影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统。该系统主要用于棒材厂关键生产过程的安全生产监控等方面应用。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统，包含三大部分，分别是前端记录子系统、数据传输子系统、中心监控子系统；
[0007]所述前端记录子系统的数量为4个，4个前端记录子系统分别设置在4个飞剪位置，每个前端记录子系统主要由摄像机、工业计算机、高亮度补光设备、工业恒温系统组成;所述摄像机与工业计算机电连接，摄像机将采集的图像信息实时传输给工业计算机;所述工业恒温系统包括风冷设备或者水冷设备，以及防尘罩，摄像机和工业计算机设置在防尘罩内，同时防尘罩内嵌入风冷设备或者水冷设备，通过防尘罩和风冷设备或者水冷设备对摄像机和工业计算机进行防尘降温，以保证其正常工作；
[0008]前端记录子系统的摄像机镜头露出防尘罩，补光设备设置在防尘罩外部;摄像机镜头对准每台飞剪机的剪刃；四个前端记录子系统的摄像机的曝光时间飞别与棒材乳线不同工序的飞剪机的剪切频率相对应；
[0009]前端记录子系统的工业计算机数据输出端和中心监控子系统的管理主机的数据接收端通过光分插复用器用光缆相互连接；
[0010]所述中心监控子系统包括一台管理主机(即计算机)和显示器，中心监控子系统的管理主机实时接收4个前端记录子系统的工业计算机传来的数据(摄像机拍摄的画面数据)，并将摄像机拍摄的画面数据传输到显示器显示。
[0011]在上述技术方案中，前端记录子系统的摄像机采用抓拍帧率为60?100帧/秒的高速相机，1280x1024分辨率。
[0012]在上述技术方案中，对应第一工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为5ms，对应第二工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为3ms，对应第三工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为lms，对应第四工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为0.5ms。
[0013]上述高速连乳棒材乳线视频分析监控系统在乳钢厂的棒材乳线监控中的应用。
[0014]本发明的优点和有益效果为:
[0015]棒材厂生产管理人员在中控室可以对乳线生产过程的主要工艺进行全程高清视频的监控和管理。能够做到对乳件的生产工艺进行近距离观察和记录，对乳件的生产流程进行数字化管理，对于生产作业率、乳件成材率、能够做到实时统计、显示。
【附图说明】
[0016]图1是热乳工艺流程图。
[0017]图2是本发明的结构示意图。
[0018]图3是前端记录子系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0020]参见附图2，本发明所涉及的高速连乳棒材乳线视频分析监控系统，包含三大部分，分别是前端记录子系统、数据传输子系统、中心监控子系统；
[0021]所述前端记录子系统的数量为4个，4个前端记录子系统分别设置在4个飞剪位置，每个前端记录子系统主要由高速高清摄像机(采用抓拍帧率为60?100帧/秒的高速相机，1280x1024分辨率)、工业计算机、高亮度补光设备、工业恒温系统组成;所述摄像机与工业计算机电连接，摄像机将采集的图像信息实时传输给工业计算机;所述工业恒温系统包括风冷设备或者水冷设备，以及防尘罩，摄像机和工业计算机设置在防尘罩内，同时防尘罩内嵌入风冷设备或者水冷设备，由于乳线旁往往是处于高温、噪音、粉尘或振动等恶劣的工作环境，所以通过防尘罩和风冷设备或者水冷设备对摄像机和工业计算机进行防尘降温，以保证其正常工作，该子系统的系统框图如图3所示；
[0022]前端记录子系统的摄像机镜头露出防尘罩，补光设备设置在防尘罩外部;摄像机镜头对准每台飞剪机的剪刃，对图像进行采集。由于棒材生产、乳制过程中，随着所处阶段不同(由粗乳、中乳到精乳)，棒材在乳线上运行的速度逐渐加快，其运行速度由最初的约2米/秒，到最终18米/秒，所以四个前端记录子系统的摄像机的曝光时间也要适应其所对的飞剪机，按照【背景技术】中的飞剪机而言，对应飞剪机1(即第一工序飞剪机)的摄像机的曝光时间设定为5ms，对应飞剪机2(即第二工序飞剪机)的摄像机的曝光时间设定为3ms，对应飞剪机3(即第三工序飞剪机)的摄像机的曝光时间设定为lms，对应飞剪机4(即第四工序飞剪机)的摄像机的曝光时间设定为0.5ms。
[0023]所述数据传输子系统采用全光网络交换技术，即整个系统只有在4个前端记录子系统的工业计算机数据输出端和中心监控子系统的管理主机的数据接收端进行电光、光电转换，在其余网络传输和交换过程中始终以光的形式存在。即前端记录子系统的工业计算机数据输出端和中心监控子系统的管理主机的数据接收端通过光分插复用器用光缆相互连接。采用全光网络交换的优点如下:1、通信容量大:由于前端记录子系统的数据采集量比较大，因此必须采用千兆网及以上的组网方式才能完成数据传输的工作；2、传输距离远:由于棒材厂中组成一条乳线的设备比较多，导致生产线较长，而传统6类网线或超5类网线对于布线距离都有明确限制，不适合在乳线附近敷设，而使用石英作为主要材料的光纤其传输中继距离能达到数公里;3、抗电磁干扰:棒材厂中有很多大功率用电设备，车间中的电磁辐射强度较高，由于光纤的构成材料是绝缘体，因此不受大功率用电设备和高压设备等工业用电设备的电磁干扰影响;4、而且光缆还具有体积小、重量轻、使用寿命长等特点，很适合在棒材厂这类工业生产现场使用。
[0024]所述中心监控子系统包括一台管理主机(即计算机)和显示器，中心监控子系统的管理主机通过全光网络交换实时接收4个前端记录子系统的工业计算机传来的数据(摄像机拍摄的画面数据)，并将摄像机拍摄的画面数据传输到显示器显示，实现对乳钢生产线上各工序区域范围内设备的运行状态和棒材的剪切状态进行视频的实时监控。
[0025]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统，其特征在于:包含三大部分，分别是前端记录子系统、数据传输子系统、中心监控子系统； 所述前端记录子系统的数量为4个，4个前端记录子系统分别设置在4个飞剪位置，每个前端记录子系统主要由摄像机、工业计算机、高亮度补光设备、工业恒温系统组成;所述摄像机与工业计算机电连接，摄像机将采集的图像信息实时传输给工业计算机;所述工业恒温系统包括风冷设备或者水冷设备，以及防尘罩，摄像机和工业计算机设置在防尘罩内，同时防尘罩内嵌入风冷设备或者水冷设备，通过防尘罩和风冷设备或者水冷设备对摄像机和工业计算机进行防尘降温，以保证其正常工作； 前端记录子系统的摄像机镜头露出防尘罩，补光设备设置在防尘罩外部;摄像机镜头对准每台飞剪机的剪刃；四个前端记录子系统的摄像机的曝光时间飞别与棒材乳线不同工序的飞剪机的剪切频率相对应； 前端记录子系统的工业计算机数据输出端和中心监控子系统的管理主机的数据接收端通过光分插复用器用光缆相互连接； 所述中心监控子系统包括一台管理主机和显示器，中心监控子系统的管理主机实时接收4个前端记录子系统的工业计算机传来的数据(摄像机拍摄的画面数据)，并将摄像机拍摄的画面数据传输到显示器显示。2.根据权利要求1所述的一种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统，其特征在于:前端记录子系统的摄像机采用抓拍帧率为60?100帧/秒的高速相机，1280x1024分辨率。3.根据权利要求1所述的一种高速连乳棒材乳线视频分析监控系统，其特征在于:对应第一工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为5ms，对应第二工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为3ms，对应第三工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为lms，对应第四工序飞剪机的摄像机的曝光时间设定为0.5ms。4.如权利要求1-3之一所述的高速连乳棒材乳线视频分析监控系统在乳钢厂的棒材乳线监控中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种高速连轧棒材轧线视频分析监控系统，包含三大部分，分别是前端记录子系统、数据传输子系统、中心监控子系统；所述前端记录子系统的数量为4个，4个前端记录子系统分别设置在4个飞剪位置，每个前端记录子系统主要由摄像机、工业计算机、高亮度补光设备、工业恒温系统组成；所述中心监控子系统包括一台管理主机(即计算机)和显示器，中心监控子系统的管理主机实时接收4个前端记录子系统的工业计算机传来的数据(摄像机拍摄的画面数据)，并将摄像机拍摄的画面数据传输到显示器显示。
【IPC分类】H04N7/18
【公开号】CN105472343
【申请号】CN201510974253
【发明人】苏琪
【申请人】天津博普科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月20日