CN110649968A - 一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统及方法，设备控制器根据设备状态控制发光装置闪烁和/或形成发光图案，图像采集器采集发光装置的闪烁信号和/或发光图案，将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给处理器；处理器接收闪烁信号和/或发光图案，将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，最后处理器将转换得到的数字信息与预先在处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，处理器将设备的具体状态输出。本发明在一些不适合于人工作业的危险工作环境或生产区域面积大生产设备多的场合中，不通过电磁信号进行数据传输，不会被外界捕获，具有较高的隐蔽性，不需要布线，对现场的电磁环境不敏感，成本低。
Description
技术领域
本发明属于计算机视觉通讯技术领域，具体涉及一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统及方法。
背景技术
随着传统制造企业正在加快智能制造转型的进程，工业互联网迅速在全世界范围内兴起，在工业互联网的技术构架中，通过各类通讯方式接入不同设备、系统和产品，来采集海量数据是其重要的一环工业底层设备的两种通讯方式：现场总线和工业以太网，但这两种通讯方式都需要铺设大量的电缆和中继设备，而且对现场的电磁环境有一定的要求，如果通讯出现问题，故障点也较多，由于都是标准通讯格式且都是靠电磁信号进行传输，保密性不强，对于保密要求高，通讯信息量不大，设备分布不集中的场合，原先的两种通讯方式都不适合。
发明内容
针对现有技术中的技术问题，本发明提供了一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统及方法，其目的在于解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以解决：
一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，包括发光装置、设备控制器、图像采集器和处理器；
所述发光装置与所述设备控制器连接；
所述设备控制器用于根据设备状态控制所述发光装置闪烁和/或形成发光图案，且设备状态不同时，所述设备控制器能够控制所述发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；
所述图像采集器用于采集所述发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给所述处理器；
所述处理器用于接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，所述处理器将转换得到的数字信息与所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息。
进一步地，还包括显示器，所述显示器用于显示设备状态信息和设备位置。
进一步地，每个设备上对应安装一个所述发光装置，所述发光装置为若干LED灯组成的LED灯阵列。
进一步地，所述图像采集器为摄像头，所述摄像头安装在能够采集到发光装置的闪烁信号和/或发光图案的位置。
进一步地，所述图像采集器为巡检机器人。
进一步地，所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息包括所有设备的所有状态和所有设备的位置信息。
一种基于视觉识别技术的设备加密通讯方法，应用于所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统；
所述设备控制器根据设备状态控制所述发光装置闪烁和/或形成发光图案，当设备状态不同时，所述设备控制器控制所述发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；
所述图像采集器采集所述发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给所述处理器；
所述处理器接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，所述处理器将转换得到的数字信息与所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，设备控制器根据设备状态控制发光装置闪烁和/或形成发光图案，即当设备状态变化时，设备控制器根据设备状态变化控制发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案，同时，图像采集器采集发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给处理器；处理器接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，最后处理器将转换得到的数字信息与预先在处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，当比对到转换得到的数字信息与预设的数字信息一样时，处理器将设备的具体状态输出。可见，本发明在一些不适合于人工作业的危险工作环境或生产区域面积大生产设备多、人工视觉难以满足要求的场合中，能够对现场设备状态进行实时监控，通过图像采集器采集发光装置的频率和/或图案后，经过对采集到的信息处理后，直接与预设的设备状态信息比对，不通过电磁信号进行数据传输，不会被外界捕获，具有较高的隐蔽性，不需要布线，对现场的电磁环境不敏感，故障点少，成本低。
进一步地，发光装置选用LED灯阵列显示故障设备的信息，原理结构简单，故障率低，成本低，且LED灯阵的采用自己的显示规则，保密性好。
进一步地，用巡检机器人或摄像头采集发光装置的闪烁频率和/或发光图案，提高了系统的集成度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，包括发光装置、设备控制器、图像采集器、处理器和显示器，发光装置与设备控制器连接，设备控制器用于根据设备状态控制发光装置闪烁和/或形成发光图案，且设备状态不同时，设备控制器能够控制发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；图像采集器用于采集发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给处理器；处理器用于接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，处理器将转换得到的数字信息与处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息，显示器用于显示设备状态信息和设备位置。
处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息包括所有设备的所有状态和所有设备的位置信息，且处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息满足如下条件：代表同一台设备的不同状态的数字信息是唯一的，代表不同设备状态的数字信息是唯一的。
作为本发明的某一具体实施例，例如当设备发生故障时，设备控制器根据设备发生的不同的故障信息控制发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案，同时，图像采集器采集发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给处理器；处理器接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，最后处理器将转换得到的数字信息与预先在处理器内预设的代表设备故障信息和设备位置的数字信息进行比对，当比对到转换得到的数字信息与预设的数字信息一样时，处理器将设备发生的具体的故障信息以及发生故障的设备的具体位置输出。可见，本发明在一些不适合于人工作业的危险工作环境或生产区域面积大生产设备多、人工视觉难以满足要求的场合中，当生产设备发生故障时，通过本发明系统能够及时发现故障设备，然后进行维修，有效的避免造成严重后果，提高应对现场设备故障响应速度。作为另一实施例，本发明的发光装置为可编程的发光装置。
具体的，每个设备上对应安装一个发光装置，发光装置是由若干个LED灯组成的LED灯阵列，设备控制器为arm处理器，arm有众多的输出管脚，每个输出管脚可控制一个LED的亮灭；当设备内的arm检测到设备故障时，arm可驱动LED点亮或熄灭，根据实际需要，可以使一个LED灯，也可以是若干LED灯组成一个灯阵，每个设备配置一个灯或灯阵，当设备有故障发生，arm控制器可驱动灯或灯阵按照一定规则发光图案和/或频率显示出对应设备的位置和是否发生故障等信息。
图像采集器为摄像头，将摄像头安装在能够采集到发光装置的闪烁信号和/或发光图案的位置。或者，图像采集器为巡检机器人，当在设备附近巡检的机器人发现有灯在闪烁，机器人就先运行到有灯或灯阵闪烁的设备旁，再通过巡检机器人的摄像头采集闪烁灯的频率和/或灯阵的发光图案形状，机器人通过视觉技术，将灯的频率和/或发光图案信息转换成数字信息，此数字信息在经过加密后，通过网络上传给上位机(处理器)。
本发明一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统的通讯方法为：设备控制器根据设备状态控制发光装置闪烁和/或形成发光图案，当设备状态不同时，设备控制器控制发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；图像采集器采集发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给处理器；处理器接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，处理器将转换得到的数字信息与处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息。
本发明的应用场合广泛，实用性广，在一些不适合于人工作业的危险工作环境或生产区域面积大生产设备多、人工视觉难以满足要求的场合中，当生产设备发生故障时，通过本发明系统能够及时发现故障设备，然后进行维修，有效的避免造成严重后果。如还应用在如下场合：
应用场合一：在一些不允许使用无线传输的场合，但现场设备太分散，且距离较远，布线复杂，成本高，可已在设备上安装一个这样的LED灯阵，当设备发生故障，巡检机器人采集到LED灯阵上的位置信息，经过处理器分析处理后判断出设备的具体故障信息以及设备的具体位置，巡检机器人还能根据位置信息运行到设备所在位置查看设备的运行状态。
应用场合二:如果现场无巡检机器人，可由现场的监控摄像头查看灯阵的信息，由监控系统的电脑分析出设备位置，主动提示检修人员去现场查看。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：包括发光装置、设备控制器、图像采集器和处理器；
所述发光装置与所述设备控制器连接；
所述设备控制器用于根据设备状态控制所述发光装置闪烁和/或形成发光图案，且设备状态不同时，所述设备控制器能够控制所述发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；
所述图像采集器用于采集所述发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给所述处理器；
所述处理器用于接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，所述处理器将转换得到的数字信息与所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：还包括显示器，所述显示器用于显示设备状态信息和设备位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：每个设备上对应安装一个所述发光装置，所述发光装置为若干LED灯组成的LED灯阵列。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：所述图像采集器为摄像头，所述摄像头安装在能够采集到发光装置的闪烁信号和/或发光图案的位置。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：所述图像采集器为巡检机器人。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统，其特征在于：所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息包括所有设备的所有状态和所有设备的位置信息。
7.一种基于视觉识别技术的设备加密通讯方法，其特征在于：应用如权利要求1～6任一项所述的一种基于视觉识别技术的设备加密通讯系统；
所述设备控制器根据设备状态控制所述发光装置闪烁和/或形成发光图案，当设备状态不同时，所述设备控制器控制所述发光装置以不同的频率闪烁和/或形成不同的发光图案；
所述图像采集器采集所述发光装置的闪烁信号和/或发光图案，并将采集的闪烁信号和/或发光图案发送给所述处理器；
所述处理器接收闪烁信号和/或发光图案，并将接收的闪烁信号和/或发光图案转换为数字信息，所述处理器将转换得到的数字信息与所述处理器内预设的代表设备状态和设备位置的数字信息进行比对，并输出比对结果相同的数字信息。
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