CN109949435A - 智能无人纺织车间监控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能无人纺织车间监控方法及系统，在车间内或附近建立管理中心，并在车间内的各个织机上安装监控单元，该单元包括但不限于如工业相机等，通过有线或者无线传输技术将各织机上监控获得的数据和信息进行采集（可同时处理）后传输给管理中心。同时设置有操作工待命区，织机正常运行时操作工在待命区待命。管理中心对获得的数据和信息进行实时的运算处理，实现对纺织车间的智能监控及管理，以达到在织机正常运行时车间无需操作工，并能及时发现异常及解决问题，提高良品率，此外，通过织机上的智能监控单元，可实时对织造过程中的布面是否产生织造瑕疵、污染等现象进行记录，进一步的可进行标记，可在织造过程中完成验布环节。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种智能无人纺织车间监控方法及系统。
背景技术
目前纺织车间都是给操作工分配固定区域和数量的织机，由操作工在所辖区域来回巡查的方式来发现和解决织造过程中出现的问题和异常，该方式具有以下局限性：
1、效率低下，如某操作工所辖区域同时或相继出现2个或以上织造异常，无法借助相邻区域可能闲暇的操作工。同时，当异常发生时，不能第一时间告知操作工，直到操作工巡查发现后才能获悉。
2、如异常出现时织机无法自动停机，不可避免的就会发生在人工巡查发现问题之前连续生产不良品；
3、由于故障的多样性和操作工水平的差异，人工巡查不可避免会有漏检的情况发生，会生产出较多的不良品。
4、织造车间的环境相对较恶劣(空气污染、噪声等)，而操作工要一直在此环境下巡查作业，不利于身体健康。
5、这种常规的作业方式后续还需要专门的验布环节，而且因为在制造过程中不能及时发现异常，产品的不良品比率相对较高。
发明内容
本发明提出了一种智能无人纺织车间监控方法及系统，实现对纺织车间的智能监控及管理，以达到在织机正常运行时车间无需操作工，并能及时发现异常及解决问题，提高良品率。
为实现上述目的，本发明提供的一种智能无人纺织车间监控方法，所述方法应用于智能无人纺织车间监控系统，所述监控系统包括管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，所述方法包括以下步骤：
所述监控单元对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
所述管理中心对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
其中，所述纺织车间内设置有待命区，所述管理中心在所述织机单元织造过程中有异常发生时，对当前织机单元进行相应的处理的步骤包括：
所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常时，控制当前织机单元暂停运行，并获得当前织机单元的机台编号或者坐标位置，给出停机原因给待命区的操作工或距离异常发生最近的操作工进行人工处理。
其中，所述监控单元将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后还包括：
若监测到所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行；或者
若监测到所述织机单元织造过程中出现质量问题，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行，或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记；或者
所述监控单元根据分析处理结果对所述织机单元编织完成的布面进行监控，完成验布环节。
其中，所述方法还包括：
在完成异常处理后，所述管理中心根据操作工发送的指令恢复织机单元运行，或由操作工恢复机器运行。
其中，所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理的步骤包括：
所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现织造质量问题时，控制当前织机单元暂停运行或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记，或者通知待命区的操作工进行处理。
其中，所述方法还包括：
所述管理中心实时获知待命区当前值班操作工的数量和状态，并根据操纵工的状态合理分配任务或在操作工不处理异常时通知操作工返回待命区。
其中，所述方法还包括：
所述管理中心根据历史数据预测出异常发生几率并给出建议值班操作工的数量。
本发明还提出一种智能无人纺织车间监控系统，包括：管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元、待命区，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，其中：
所述监控单元，用于对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
所述管理中心，用于对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
其中，所述管理中心与监控单元无线通讯连接或有线通讯连接；所述待命区在车间集中设置或分布设置；所述管理中心为一个或多个，多个管理中心分级设置。
其中，所述监控信息包括：织机单元上的经纱是否有断裂或异常，纬纱是否有断裂或异常，布面是否正常无瑕疵，织机运行是否正常。
本发明的有益效果为：
本发明在车间内或附近建立管理中心，并在车间内的各个织机上安装监控单元，该单元包括但不限于如工业相机等，通过有线或者无线传输技术将各织机上监控获得的数据和信息进行采集(可同时处理)后传输给管理中心。同时设置有操作工待命区，织机正常运行时操作工在待命区待命。管理中心对获得的数据和信息进行实时的运算处理，实现对纺织车间的智能监控及管理，以达到在织机正常运行时车间无需操作工，并能及时发现异常及解决问题，提高良品率，此外，通过织机上的智能监控单元，可实时对织造过程中的布面是否产生织造瑕疵、污染等现象进行记录，进一步的可进行标记，可在织造过程中完成验布环节。
附图说明
图1是本发明智能无人纺织车间监控方法的流程示意图；
图2是本发明方案涉及的织机上监控系统安装连接示意图；
图3是本发明方案涉及的织机与管理中心连接示意图；
图4是本发明管理中心分级管理示意图；
图5是本发明管理中心在车间内布局示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，如图1所示，本发明提出一种智能无人纺织车间监控方法，所述方法应用于智能无人纺织车间监控系统，所述监控系统包括管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，所述监控单元对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
步骤S2，所述管理中心对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
其中，所述纺织车间内设置有待命区，所述管理中心在所述织机单元织造过程中有异常发生时，对当前织机单元进行相应的处理的步骤包括：
所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常时，控制当前织机单元暂停运行，并获得当前织机单元的机台编号或者坐标位置，给出停机原因给待命区的操作工或距离异常发生最近的操作工进行人工处理。
其中，所述监控单元将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后还包括：
若监测到所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行；或者
若监测到所述织机单元织造过程中出现质量问题，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行，或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记；或者
所述监控单元根据分析处理结果对所述织机单元编织完成的布面进行监控，完成验布环节。
此外，在完成异常处理后，所述管理中心根据操作工发送的指令恢复织机单元运行，或由操作工恢复机器运行。
其中，所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现织造质量问题时，控制当前织机单元暂停运行或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记，或者通知待命区的操作工进行处理。
此外，所述管理中心可以实时获知待命区当前值班操作工的数量和状态，并根据操纵工的状态合理分配任务或在操作工不处理异常时通知操作工返回待命区。
所述管理中心根据历史数据预测出异常发生几率并给出建议值班操作工的数量。
参照图2-图5所示，本发明提出一种智能无人纺织车间监控系统，包括：管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元、待命区，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，其中：
所述监控单元，用于对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
所述管理中心，用于对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
所述监控信息包括：织机单元上的经纱是否有断裂或异常，纬纱是否有断裂或异常，布面是否正常无瑕疵，织机运行是否正常等。
本发明涉及一种纺织车间的智能监控及管理系统，以达到在织机正常运行时车间无需操作工的目的。具体就是在车间内或附近建立管理中心，并在车间内的各个织机上安装监控单元，该单元包括但不限于如工业相机等，通过有线或者无线传输技术将各织机上监控获得的数据和信息进行采集(可同时处理)后传输给管理中心。同时设置有操作工待命区，织机正常运行时操作工在待命区待命。管理中心对获得的数据和信息进行实时的运算处理，完成以下事件：
在织造过程中如有异常发生，如断纬、断经等，通过织机本身的监控系统或者管理中心可使织机暂停运行，同时由管理中心给出该织机的机台编号或者坐标位置，进一步的可给出停机原因给待命区的操作工或距离异常发生最近的操作工进行人工处理。完成异常处理后可由操作工恢复机器运行或者发指令给管理中心由管理中心恢复织机运行。
通过织机上的智能监控系统，可实时对织造过程中的布面是否产生织造瑕疵、污染等现象进行记录，进一步的可进行标记，可在织造过程中完成验布环节。
其中，所述管理中心与监控单元可以无线通讯连接或有线通讯连接；所述待命区在车间集中设置或分布设置；所述管理中心为一个或多个，多个管理中心可以分级设置。
以下对本发明方案进行详细阐述：
参照图2所示，在织机侧，可以对现有的织机单元1加装智能监控单元2，或者在织机生产中直接安装监控单元，织机单元1和智能监控单元2可以构成织机信号单元，该监控单元2不能对织机单元1本身的织造造成影响，并且监控单元2可排除车间各种不利因素，如灰尘、水雾、噪声等，监控单元2可包括视觉、图像、红外、相干、谐波、传感等技术元件，以能准确获得织造过程中所需监控的信息和数据。织机单元1与监控单元2可以有线连接，如图2(a)所示，也可以无线方式连接，如图2(b)所示。
图2是织机上监控单元的安装示意图，每台织机作为整个系统中的一个接点。每个节点上的监控单元能够对当前织机在织造过程中的所设定的需要监控的信息和数据进行全部或者部分的处理后把结果传递给管理中心，或者直接把所有或者部分监控数据传递给管理中心后由管理中心进行分析、运算和处理。
具体地，根据车间大小及监控数据量的大小，监控获得的信息和数据可全部或者部分的在织机本地分析和处理，也可全部或者部分的传递给附图3的管理中心3进行分析和处理。目的是管理中心3要能实时准确掌握所管理车间织机在织造过程中的织造质量。然后根据对当前所织布的质量要求，决定是否要停机处理或标记继续开机或忽略不计。
如图3所示，图3是各织机之间连接以及各织机与管理中心之间的连接示意图。包括有线连接和无线连接，其中有线连接包括：串行连接，如图3(a)，和并行连接，如图3(b)；无线连接如图3(c)。
此外，当织机及车间较多时，可以设置多个管理中心，在多个管理中心的上一级可以再设置一层高级管理中心作为更高一级的主站，使整个系统可以分级管理。如图4所示，图4是系统分级管理示意图。
根据织机的数量及区域分布，需要设置如附图5中的专门的待命区5及5-n，待命区可集中也可分布设置，待命区的工作环境可建设的好一些。待命区5和管理中心3之间需保持实时通信，以接收来自管理中心的调度任务并准确分配给相应待命区的操作员。
图5是车间内管理中心和织机信号单元的布局示意图，将中心控制系统设置在车间的中心位置是尽量缩短主站到各织机的距离，根据车间的大小和织机的多少也可以再设置几个操作人员待命区域，目的是更方便的到达各织机位置，总之合理的布局安排可以有效的提高人工干预的响应速度。
在车间处理异常的操作员要和待命区及管理中心之间保持实时通信，管理中心能实时掌握所有操作员的实时状态(正在处理异常或正在待命区待命)以及操作员所处的位置信息，以便管理中心能根据异常处理情况进行统一的运算和任务分配，以达到高效及任务分配合理。
对于管理中心、监控系统、待命区、操作工直接的通信方式及网络分层架构，可以参照现有的技术，这里不做进一步的描述。
在本方案中，通过对纺织车间各织机单元进行实时监控，监控所获得的信息全部或部分传输到管理中心，当纺织过程中出现异常时，由管理中心根据所获得的信息调度合适操作工前往异常发生的织机单元进行异常处理，处理完异常后让织机进入正常运行状态，操作工返回待命区或者前往下一个异常织机单元处。
其中，监控单元的设备可采用：具有视觉功能的工业相机，红外技术，雷达技术，各种传感技术以获取监控对象的所需信息。
监控对象包括：经纱、纬纱、刚刚完成编织的布面、织机单元等；
监控信息包括：经纱是否有断裂或异常，纬纱是否有断裂或异常，布面是否正常无瑕疵，织机运行是否正常等。
监控信息向管理中心的传输可基于各种有线或者无线传输技术和协议。
管理中心具有对获得的监控信息进行分析、运算和处理的能力，包括：
准确给出异常事件发生的机器编号或者坐标；
可分析出异常事件的可能原因及给出处理建议；
实时获知前值班操作工的数量和状态(待命中还是处理异常中)；
能根据操纵工的状态(比如操作工与待处理异常发生织机的距离等)合理分配任务，以便最高效(比如用时最短)的处理异常并恢复织机到正常运行状态；
可根据历史数据预测出异常发生几率并给出建议值班操作工的数量。
此外，操作工在不处理异常时需返回待命区。
操作工待命区的分布可根据车间大小情况，集中或者分散设置。
操作工和管理中心间要保持实必要的的通信，包括对任务命令的接收及异常处理结果的反馈给管理中心。
为减少织机与管理中心之间传输数据量，进一步的可在各织机上安装信息处理系统，大部分信息和数据在本地织机上处理，对于需要上报的结果、异常等信息再向管理中心传输。
在不同车间之间还可再设置更高层的管理中心，以管理更多和更大范围的织机数量。
进一步的通过监控系统对编织完成的布面的监控，可完成验布环节，包括布面质量记录，瑕疵记录和标记等信息，无需后续再进行验布。
进一步的对织造过程中各织机运行的数据进行分析，可给出更优化的运营和管理建议，比如什么织机适合什么品种，什么季节适合什么品种等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述方法应用于智能无人纺织车间监控系统，所述监控系统包括管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，所述方法包括以下步骤：
所述监控单元对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
所述管理中心对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
2.根据权利要求1所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述纺织车间内设置有待命区，所述管理中心在所述织机单元织造过程中有异常发生时，对当前织机单元进行相应的处理的步骤包括：
所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常时，控制当前织机单元暂停运行，并获得当前织机单元的机台编号或者坐标位置，给出停机原因给待命区的操作工或距离异常发生最近的操作工进行人工处理。
3.根据权利要求1所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述监控单元将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后还包括：
若监测到所述织机单元织造过程中出现断纬和/或断经异常，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行；或者
若监测到所述织机单元织造过程中出现质量问题，则所述监控单元控制当前织机单元暂停运行，或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记；或者
所述监控单元根据分析处理结果对所述织机单元编织完成的布面进行监控，完成验布环节。
4.根据权利要求2或3所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
在完成异常处理后，所述管理中心根据操作工发送的指令恢复织机单元运行，或由操作工恢复机器运行。
5.根据权利要求1所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理的步骤包括：
所述管理中心在所述织机单元织造过程中出现织造质量问题时，控制当前织机单元暂停运行或对不良布面进行标记或对当前织机单元进行标记，或者通知待命区的操作工进行处理。
6.根据权利要求1所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述管理中心实时获知待命区当前值班操作工的数量和状态，并根据操纵工的状态合理分配任务或在操作工不处理异常时通知操作工返回待命区。
7.根据权利要求1所述的智能无人纺织车间监控方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述管理中心根据历史数据预测出异常发生几率并给出建议值班操作工的数量。
8.一种智能无人纺织车间监控系统，其特征在于，包括：管理中心、设置在纺织车间的若干织机单元、待命区，以及为各织机单元配套设置的若干监控单元，所述监控单元与管理中心通讯连接，其中：
所述监控单元，用于对所述织机单元进行实时监测，获取所述织机单元织造过程中的监控信息和数据，将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据发送至所述管理中心，或者将所述织机单元织造过程中的监控信息和数据进行分析处理后，发送至所述管理中心；
所述管理中心，用于对所述监控单元发送的织机单元的相关监控数据进行判断或进行分析处理后判断，在所述织机单元织造过程中有异常发生或出现织造质量问题时，对当前织机单元进行相应的处理。
9.根据权利要求8所述的智能无人纺织车间监控系统，其特征在于，所述管理中心与监控单元无线通讯连接或有线通讯连接；所述待命区在车间集中设置或分布设置；所述管理中心为一个或多个，多个管理中心分级设置。
10.根据权利要求8所述的智能无人纺织车间监控系统，其特征在于，所述监控信息包括：织机单元上的经纱是否有断裂或异常，纬纱是否有断裂或异常，布面是否正常无瑕疵，织机运行是否正常。
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