金詩博　門武斌

摘? 要：該系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)與圖像分析處理等相關(guān)技術(shù)的一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，系統(tǒng)面向智能制造工業(yè)加工產(chǎn)品中的生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)控問題。設(shè)計一款基于人工智能圖像分析以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中加工參數(shù)的氣體流量監(jiān)控的設(shè)計方案。通過PLC控制工業(yè)相機(jī)在軌道中運動，定時獲取現(xiàn)場的37塊傳統(tǒng)氣體流量計儀表，對于傳統(tǒng)的流量計采用基于Labview圖像處理方法，分析出流量計的儀表讀數(shù)。通過該系統(tǒng)的設(shè)計和建立，解決以往人工操作的反復(fù)性和帶來的粗大誤差等問題，使勞動成本大大降低。

關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺? 監(jiān)控系統(tǒng)? 流量計識別? 制品加工爐

中圖分類號：TP391.4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0034-02

視覺檢測與儀表圖像分析是現(xiàn)代智能制造中檢測任務(wù)環(huán)節(jié)的重要策略，隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代檢測的需要。還由于成本原因，一些老的工業(yè)儀表，在一些中小加工企業(yè)中不便于進(jìn)行升級。因此，該系統(tǒng)采用基于Labview視覺檢測和圖像處理方式，并采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的解決方案和模式，將機(jī)械式儀表進(jìn)行圖像分析，完成數(shù)據(jù)采集部分。數(shù)據(jù)傳輸和處理部分，采用網(wǎng)絡(luò)通信的方式，以及數(shù)據(jù)管理方式進(jìn)行整合，通過系統(tǒng)運行大大地縮短檢測時間，提高工業(yè)運行效率。

1? 該系統(tǒng)研究背景

某工業(yè)現(xiàn)場33臺加工設(shè)備，其中該設(shè)備的氣體流量值以及流量異常，是該設(shè)備的加工生產(chǎn)中一個重要參數(shù)。如果出現(xiàn)異常，會造成制品的品質(zhì)下降。并且，現(xiàn)場原有方式存在點檢時間長、人員讀數(shù)誤差異大、實時性差以及缺乏日報管理和歷史異常查詢等問題。

所以針對上述問題，該文講述了一種流量計識別監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控33臺加工設(shè)備的37個氣體流量計，實現(xiàn)了采用機(jī)器視覺方式對加工期間的流量計參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、并完成數(shù)據(jù)存儲、預(yù)警設(shè)計和預(yù)警等功能。

2? 系統(tǒng)設(shè)計

通過PLC控制工業(yè)攝像機(jī)在軌道運動，定時獲取37塊傳統(tǒng)流量計儀表的讀數(shù)。在檢測端設(shè)有一臺監(jiān)控主機(jī)作為信息傳輸?shù)目蛻舳酥鳈C(jī)，系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

檢測端監(jiān)控主機(jī)部署Labview以及圖像檢測工具包，采用基于Labview機(jī)器視覺系統(tǒng)功能，結(jié)合IMAQ Vision圖像處理開發(fā)包，極大地縮短系統(tǒng)項目的開發(fā)周期，檢測速率可以達(dá)到傳統(tǒng)人工方式的2～3倍，檢測效果如圖2所示。

檢測原理為：（1）通過步進(jìn)電機(jī)精確控制相機(jī)運行到被識別的儀表前面時，通過Labview程序設(shè)定好的ROI區(qū)域，識別流量計指針的位置，如圖2的劃橫線處。（2）由于流量計存在刻度不均勻以及識別不清晰的情況，所以該系統(tǒng)采用識別出指針在圖片中的像素點位置信息。（3）再將各刻度示數(shù)和像素位置信息通過非線性的分段線性化方法得出計算算法。（4）再將指針位置的像素信息，通過上述得出計算算法后得出準(zhǔn)確值。

通過這樣原理方式，大大提高對于這種非線性刻度以及刻度圖像不清晰的情況的儀表示數(shù)識別準(zhǔn)確度。

監(jiān)控客戶端主機(jī)與服務(wù)器軟件系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通信方式進(jìn)行信息交互，實時將監(jiān)控主機(jī)檢測到的流量計數(shù)據(jù)進(jìn)行實時上傳服務(wù)器并匯總、存儲，預(yù)警設(shè)置和管理。數(shù)據(jù)查詢功能，如圖3所示。

3? 結(jié)語

該系統(tǒng)設(shè)計是基于物聯(lián)網(wǎng)與圖像分析處理等相關(guān)技術(shù)，系統(tǒng)面向智能制造工業(yè)加工產(chǎn)品生產(chǎn)參數(shù)監(jiān)控使用。通過該系統(tǒng)的設(shè)計和建立，解決以往人工操作的反復(fù)性和帶來的粗大誤差等問題，使勞動成本大大降低。

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