CN110570633A - 一种基于vr技术的化工生产过程监控预警系统 - Google Patents

一种基于vr技术的化工生产过程监控预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，包括数字高清摄像头、信号采集器、VR服务器、具有定位功能的VR眼镜、检测仪、报警器、远程控制计算机；所述信号采集器接收前端实时视频信号，并传输给VR服务器；所述VR服务器对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；所述检测仪检测生产过程特殊工艺参数，并传输信号给远程控制计算机；所述远程控制计算机控制VR眼镜上的定位模块定位，报警器报警；企业人员可及时通过VR眼镜对化工生产流程进行监控。本发明对化工生产过程中的重要节点进行有效监控，确保化工生产顺利开展，同时克服了工作人员在恶劣环境下进行工作的问题，保障了人员的人身安全。

Description

一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统
技术领域
本发明涉及企业生产监控技术领域，具体涉及一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统。
背景技术
化工生产一般都涉及特殊工艺，对温度、酸碱度等工艺参数的要求极高。一项化工生产流程中，只有当温度或酸碱度等工艺参数达到一定要求时，才能进行下一步的生产操作。因此，对化工生产整个过程的监控及相关节点的着重监控显得至关重要。
然而，大多数的化工生产都需在高温或低温或强酸或强碱等特殊环境下进行，倘若工作人员在如此恶劣的环境下进行实时实地的生产监控工作，将严重影响工作人员的身心健康。若采用传统的视频监控方式，则无法对细节进行有效地监控，根本无法确保化工生产顺利进行。
VR技术目前还处在初级发展阶段，在各行各业中的应用较少，在企业生产监控技术领域内的应用或许还未开展。将VR技术运用于企业生产监控领域内，可使监控画面立体化，可对监控内容细节进行放大观看，可实时监看化工生产状况，对化工生产流程安全有序的进行十分有利。
发明内容
鉴于背景技术存在的问题，本发明提出了一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，目的是想要实现通过监控系统就能够对于化工生产过程异常的出现进行监测、异常的处理进行指导，从而保证工作人员在安全的环境下进行工作。
本发明提出的一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，包括：
HD-SDI数字高清摄像头，用于对化工生产车间内各处进行无死角地监控拍摄，并实时地输出SDI视频信号；
信号采集器，用于接收来自数字高清摄像头的实时视频信号，并将信号传输给VR服务器；
VR服务器，用于对信号采集器传输过来的前端SDI视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；
检测仪，用于对化工生产过程中的特殊工艺参数进行检测；
远程控制计算机，用于接收来自检测仪传来的检测信息，并将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，并控制VR眼镜上的定位模块将传输异常信息的检测仪位置在虚拟图像内进行标注，控制报警器报警；
具有定位功能的VR眼镜，用于显示信号采集器生成的虚拟视频数据，将虚拟视频数据转化为虚拟图像显示出来，同时VR眼镜所具备的定位功能能将传输异常信息到远程控制计算机的检测仪位置在虚拟图像内进行标注；
报警器，用于根据远程控制计算机的指令实现报警,与VR眼镜连接在一起。
与企业工作人员实时实地进行生产监控或采用传统的视频监控方式相比，采用本发明提出的监控预警系统可获得如下的有益效果：本发明提出的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统可对监控细节进行放大观看，可实时监看化工生产状况，通过监控系统可及时得知不满足生产规定要求的生产节点，及时采取补救及防护措施，确保化工生产顺利进行。
为了实现本发明的目的，需要做如下准备工作：
在化工生产车间内各处无死角地安装数字高清摄像头，确保摄像头在一天24小时内不间断地进行监控拍摄，并实时地输出SDI视频信号。以信号采集器作为中转站，实时接收来自数字高清摄像头的视频信号，并将信号分区块独立地输入VR服务器。VR服务器使用VR软件对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来。此时，化工企业工作人员便可通过VR眼镜对化工生产状况进行安全监控，也可根据监控需要对监控内容细节进行放大观看。
在需要测定特殊工艺参数的化工生产节点安装检测仪，例如，在对温度有较高要求的节点安装温度检测仪，在对酸碱度有特殊要求的节点安装酸碱浓度检测仪等。检测仪检测化工产品的相关参数，并将检测信息传输给远程控制计算机，远程控制计算机将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，并根据对比结果控制报警器和VR眼镜上的定位模块的工作状态。对每一个化工生产重要节点进行产品样本采集，以备观察化工产品的颜色、形态等。此时，化工企业工作人员便可通过VR眼镜查看这些节点的生产状况及产品的相关信息，并可根据报警器和VR眼镜上的定位模块的工作状态作出相应的处理。
附图说明
图1示出了本发明实现化工生产过程常规监控功能的结构示意图；
图2示出了本发明实现化工生产过程特殊节点监控预警功能的结构示意图；
图3示出了本发明所述远程控制计算机判断检测信息是否符合生产规定要求的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：本发明公开了一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，包括数字高清摄像头、信号采集器、VR服务器、具有定位功能的VR眼镜、检测仪、报警器、远程控制计算机；所述信号采集器接收前端实时视频信号，并传输给VR服务器；所述VR服务器对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；本发明具体可用于化工生产过程的常规监控。
根据图1，化工企业工作人员可通过VR眼镜对化工生产过程进行实时地监看、检查，确保化工生产处于安全状态，能够顺利进行。本发明可减轻企业工作人员的工作量，可保证企业工作人员在安全的环境下进行工作，在没有特殊要求的情况下，企业工作人员不必实地监控生产过程。企业工作人员可基本通过VR眼镜掌握化工生产车间内发生的各种情况。
实施例2：本发明公开了一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，包括数字高清摄像头、信号采集器、VR服务器、具有定位功能的VR眼镜、检测仪、报警器、远程控制计算机；所述信号采集器接收前端实时视频信号，并传输给VR服务器；所述VR服务器对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；所述检测仪检测生产过程特殊工艺参数，并传输信号给远程控制计算机；所述远程控制计算机将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，并根据对比结果控制报警器和VR眼镜上的定位模块的工作状态；本发明具体可用于化工生产过程特殊节点的着重监控。
根据图2，化工企业工作人员可通过VR眼镜对化工生产过程特殊节点进行放大监看、检查，着重监看每一个化工生产重要节点的产品样本采集过程，认真观察产品的颜色、形态等是否符合化工生产要求，若发现异常，应当立即采取补救措施。同时企业工作人员还应通过VR眼镜对化工生产设备进行监看、检查，着重监看化工设备关键零部件是否处于正常工作状态，若发现异常，应当立即采取补救及防护措施。
实施例3：本发明公开了一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，包括数字高清摄像头、信号采集器、VR服务器、具有定位功能的VR眼镜、检测仪、报警器、远程控制计算机；所述信号采集器接收前端实时视频信号，并传输给VR服务器；所述VR服务器对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；所述检测仪检测生产过程特殊工艺参数，并传输信号给远程控制计算机；所述远程控制计算机将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，并根据对比结果控制报警器和VR眼镜上的定位模块的工作状态；本发明具体可用于化工生产过程特殊节点出现异常的预警与处理。
根据图2和图3，在需要测定特殊工艺参数的化工生产节点安装检测仪，检测仪检测化工产品的相关参数，并将检测信息传输给远程控制计算机，远程控制计算机将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，当对比结果没有异常(即检测仪检测到的产品参数符合生产规定要求)时，报警器和VR眼镜上的定位模块无响应，生产正常进行；当对比结果出现异常(即检测仪检测到的产品参数不符合生产规定要求)时，远程控制计算机控制VR眼镜上的定位模块将传输检测到的不符合生产规定要求的产品参数的检测仪位置在虚拟图像内进行标注，并控制报警器报警，此时企业工作人员应当立即通过VR眼镜查看是哪个特殊节点出现异常并放大查看是何异常，分析出现异常的原因并及时采取补救及防护措施。
以上所述的仅是本发明的几种实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本技术领域的技术人员，在本发明涵盖的技术范围内，对本发明做出的若干变形和改进，也应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，包括数字高清摄像头、信号采集器、VR服务器、具有定位功能的VR眼镜、检测仪、报警器、远程控制计算机；所述信号采集器接收来自数字高清摄像头的实时视频信号，并将信号输入VR服务器；所述VR服务器使用VR软件对视频信号进行处理，生成虚拟视频数据后输入VR眼镜显示出来；所述检测仪检测生产过程特殊工艺参数，并传输信号给远程控制计算机；所述远程控制计算机在接收到检测信息后，将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比，并根据对比结果控制报警器和VR眼镜上的定位模块的工作状态；企业人员可及时通过VR眼镜对化工生产流程进行监控。
2.根据权利要求1所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述数字高清摄像头，是指HD-SDI数字高清摄像头，具体用于：对化工生产车间内各处进行无死角地监控拍摄，并实时地输出SDI视频信号。
3.根据权利要求1所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述VR服务器，具体用于：使用VR软件对前端SDI视频信号进行处理，并生成和传输虚拟视频数据，所述VR软件包括Quest 3D或Unity 3D等。
4.根据权利要求1所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述检测仪，是指各种类型的检测仪，包括温度检测仪、酸碱浓度检测仪等，具体用于：对化工生产过程中的特殊工艺参数进行检测。
5.根据权利要求1所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述远程控制计算机，具体用于：接收来自检测仪传来的检测信息，并将检测信息与事先设置好的参数标准值进行对比；控制VR眼镜上的定位模块将传输异常信息的检测仪位置在虚拟图像内进行标注；控制报警器报警。
6.根据权利要求1和5所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述具有定位功能的VR眼镜的定位模块包括北斗定位模块或GPS定位模块等。
7.根据权利要求1和5所述的基于VR技术的化工生产过程监控预警系统，其特征在于，所述报警器，是指能够发出报警音的便于携带的微型报警器，报警器与VR眼镜连接在一起，具体用于：根据远程控制计算机的指令，发生报警音。
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