CN113110261A - 一种人工智能与制造业融合的人机交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，包括人工智能模块，所述人工智能模块包括数字化车间管理模块、智能质量检测模块和监测管理模块，所述数字化车间管理模块包括监控管理系统、设备运行状态、设备运行参数、接收故障报警信息模块、生产管理精益化和生产管理准时化，所述监控管理系统和设备运行状态之间相互电性连接，所述设备运行状态和设备运行参数之间相互电性连接，本发明通过设置的人工智能模块，通过人工智能模块和制造业相结合，有效的减少了工作人员的工作量，避免了传统的制造业中的人机交互系统很难和人工智能相结合，在使用时一般需要工作人员在附近进行操控，使用时存在一定的局限性的问题。

Description

一种人工智能与制造业融合的人机交互系统

技术领域

本发明属于人机交互系统技术领域，具体涉及一种人工智能与制造业融合的人机交互系统。

背景技术

人工智能，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

制造业是指机械工业时代利用某种资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等)，按照市场要求，通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的大型工具、工业品与生活消费产品的行业。

人机交互系统是研究人与计算机之间通过相互理解的交流与通信，在最大程度上为人们完成信息管理，服务和处理等功能，使计算机真正成为人们工作学习的和谐助手的一门技术科学。

目前的制造业中的人机交互系统很难和人工智能相结合，在使用时一般需要工作人员在附近进行操控，使用时存在一定的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，以解决上述背景技术中提出的目前的制造业中的人机交互系统很难和人工智能相结合，在使用时一般需要工作人员在附近进行操控，使用时存在一定的局限性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，包括人工智能模块，所述人工智能模块包括数字化车间管理模块、智能质量检测模块和监测管理模块，所述数字化车间管理模块包括监控管理系统、设备运行状态、设备运行参数、接收故障报警信息模块、生产管理精益化和生产管理准时化，所述监控管理系统和设备运行状态之间相互电性连接，所述设备运行状态和设备运行参数之间相互电性连接，所述设备运行参数和接收故障报警信息模块之间相互电性连接，所述接收故障报警信息模块分别和生产管理精益化、生产管理准时化之间相互电性连接。

优选的，所述智能质量检测模块包括视觉检测系统、导入人工智能算法模块、智能云平台模块、智能化分析模块和智能化调整模块。

优选的，所述视觉检测系统和导入人工智能算法模块之间相互电性连接，所述导入人工智能算法模块和智能云平台模块之间相互电性连接，所述智能云平台模块和智能化分析模块之间相互电性连接，所述智能化分析模块和智能化调整模块之间相互电性连接。

优选的，所述监测管理模块包括高危隐患监测管理、环境隐患监测管理和人员行为监测管理。

优选的，所述高危隐患监测管理包括摄像监控模块和人工智能算法模块，所述摄像监控模块包括摄像头模块、外来车辆入侵和警报器一模块，所述人工智能算法模块包括监控画面模块、监测烟雾、明火模块和警报器二模块。

优选的，所述摄像头模块和外来车辆入侵之间相互电性连接，所述外来车辆入侵和警报器一模块之间相互电性连接，所述监控画面模块和监测烟雾、明火模块之间相互电性连接，所述监测烟雾、明火模块和警报器二模块之间相互电性连接。

优选的，所述环境隐患监测管理包括摄像机画面模块、判断裸土是否覆盖、判断渣土车是否密封、扬尘监测模块和警报器三模块。

优选的，所述摄像机画面模块和判断裸土是否覆盖之间相互电性连接，所述判断裸土是否覆盖和判断渣土车是否密封之间相互电性连接，所述判断渣土车是否密封和扬尘监测模块之间相互电性连接，所述扬尘监测模块和警报器三模块之间相互电性连接。

优选的，所述人员行为监测管理包括动态视频监控模块、智能分析模块、智能判断模块和警报器四模块。

优选的，所述动态视频监控模块和智能分析模块之间相互电性连接，所述智能分析模块和智能判断模块之间相互电性连接，所述智能判断模块和警报器四模块之间相互电性连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，具备以下有益效果：

1、本发明通过设置的人工智能模块，通过人工智能模块和制造业相结合，有效的减少了工作人员的工作量，避免了传统的制造业中的人机交互系统很难和人工智能相结合，在使用时一般需要工作人员在附近进行操控，使用时存在一定的局限性的问题，通过分别设置有数字化车间管理模块、智能质量检测模块和监测管理模块，可以分别对数字化车间、产品质量和智慧工地进行人工智能化管理，大大方便了车间、产品和工地的管理过程，增加了制造业的安全性；

2、本发明通过设置的数字化车间管理模块，利用设备监控管理系统实现监控车间内的所有设备的运行状态和运行参数进行实时监控，接收故障报警信息，管理生产过程的每个环节，实现生产过程透明化管理，推动生产管理精益化和管理准时化，大大增加了数字化车间的生产效率和生产的安全性；

3、本发明通过设置的智能质量检测模块，通过导入视觉检测系统，运用机器学习方法，对数字化车间内的产品品质进行智能化分析，并借助智能云平台自主调整最优方案，对产品品质不合格的产品进行智能化改善，实现生产智能化调整，有效的保证了数字化车间产品的生产质量和生产效率；

4、本发明通过设置的监测管理模块，分别对智慧工地的高危隐患、环境隐患和人员行为等进行监测，通过设置的高危隐患监测管理，通过智慧工地设置的摄像头和人工智能算法，实时监察周界是否有外来人员车辆入侵，防止安全隐患，通过人工智能算法，实时监测画面内是否有烟雾、明火等高危隐患，若检测到有烟雾或明火等高危隐患，及时通过警报器二模块进行报警，有效的保证了智慧工地的安全性；

5、本发明通过设置的环境隐患监测管理，人工智能算法通过判断摄像机画面，自动判断工地裸土是否被覆盖，避免扬尘，人工智能算法通过判断摄像机画面，自动判断渣土车进出工地是否密闭，避免在行驶过程中沿途抛洒渣土，并通过扬尘监测模块对智慧工地的空气环境进行实时监测，并通过警报器三及时提醒，通过设置的人员行为监测管理，通过动态视频监控及智能分析，监控工人有无戴安全帽，有无穿反光背心，实时监控人员是否在禁烟场合有吸烟或其它不良行为产生，并智能报警，规范工人行为，增加了智慧工地的安全性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中人工智能模块的结构示意图；

图2为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中数字化车间管理模块的结构示意图；

图3为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中智能质量检测模块的结构示意图；

图4为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中监测管理模块的结构示意图；

图5为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中高危隐患监测管理的结构示意图；

图6为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中环境隐患监测管理的结构示意图；

图7为本发明提出的人工智能与制造业融合的人机交互系统中人员行为监测管理的结构示意图；

图中：1、人工智能模块；2、数字化车间管理模块；3、智能质量检测模块；4、监测管理模块；5、监控管理系统；6、设备运行状态；7、设备运行参数；8、接收故障报警信息模块；9、生产管理精益化；10、生产管理准时化；11、视觉检测系统；12、导入人工智能算法模块；13、智能云平台模块；14、智能化分析模块；15、智能化调整模块；16、高危隐患监测管理；17、环境隐患监测管理；18、人员行为监测管理；19、摄像监控模块；20、人工智能算法模块；21、摄像头模块；22、外来车辆入侵；23、警报器一模块；24、监控画面模块；25、监测烟雾、明火模块；26、警报器二模块；27、摄像机画面模块；28、判断裸土是否覆盖；29、判断渣土车是否密封；30、扬尘监测模块；31、警报器三模块；32、动态视频监控模块；33、智能分析模块；34、智能判断模块；35、警报器四模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，包括人工智能模块1，人工智能模块1包括数字化车间管理模块2、智能质量检测模块3和监测管理模块4，数字化车间管理模块2包括监控管理系统5、设备运行状态6、设备运行参数7、接收故障报警信息模块8、生产管理精益化9和生产管理准时化10，监控管理系统5和设备运行状态6之间相互电性连接，设备运行状态6和设备运行参数7之间相互电性连接，设备运行参数7和接收故障报警信息模块8之间相互电性连接，接收故障报警信息模块8分别和生产管理精益化9、生产管理准时化10之间相互电性连接，本发明通过设置的人工智能模块1，通过人工智能模块1和制造业相结合，有效的减少了工作人员的工作量，避免了传统的制造业中的人机交互系统很难和人工智能相结合，在使用时一般需要工作人员在附近进行操控，使用时存在一定的局限性的问题，通过分别设置有数字化车间管理模块2、智能质量检测模块3和监测管理模块4，可以分别对数字化车间、产品质量和智慧工地进行人工智能化管理，大大方便了车间、产品和工地的管理过程，增加了制造业的安全性，本发明通过设置的数字化车间管理模块2，利用设备监控管理系统5实现监控车间内的所有设备的运行状态和运行参数进行实时监控，接收故障报警信息，管理生产过程的每个环节，实现生产过程透明化管理，推动生产管理精益化和管理准时化，大大增加了数字化车间的生产效率和生产的安全性。

本发明中，优选的，智能质量检测模块3包括视觉检测系统11、导入人工智能算法模块12、智能云平台模块13、智能化分析模块14和智能化调整模块15。

本发明中，优选的，视觉检测系统11和导入人工智能算法模块12之间相互电性连接，导入人工智能算法模块12和智能云平台模块13之间相互电性连接，智能云平台模块13和智能化分析模块14之间相互电性连接，智能化分析模块14和智能化调整模块15之间相互电性连接，本发明通过设置的智能质量检测模块3，通过导入视觉检测系统11，运用机器学习方法，对数字化车间内的产品品质进行智能化分析，并借助智能云平台模块13自主调整最优方案，对产品品质不合格的产品进行智能化改善，实现生产智能化调整，有效的保证了数字化车间产品的生产质量和生产效率。

本发明中，优选的，监测管理模块4包括高危隐患监测管理16、环境隐患监测管理17和人员行为监测管理18，本发明通过设置的监测管理模块4，分别对智慧工地的高危隐患、环境隐患和人员行为等进行监测。

本发明中，优选的，高危隐患监测管理16包括摄像监控模块19和人工智能算法模块20，摄像监控模块19包括摄像头模块21、外来车辆入侵22和警报器一模块23，人工智能算法模块20包括监控画面模块24、监测烟雾、明火模块25和警报器二模块26。

本发明中，优选的，摄像头模块21和外来车辆入侵22之间相互电性连接，外来车辆入侵22和警报器一模块23之间相互电性连接，监控画面模块24和监测烟雾、明火模块25之间相互电性连接，监测烟雾、明火模块25和警报器二模块26之间相互电性连接，通过设置的高危隐患监测管理16，通过智慧工地设置的摄像头和人工智能算法，实时监察周界是否有外来人员车辆入侵，防止安全隐患，通过人工智能算法，实时监测画面内是否有烟雾、明火等高危隐患，若检测到有烟雾或明火等高危隐患，及时通过警报器二模块26进行报警，有效的保证了智慧工地的安全性。

本发明中，优选的，环境隐患监测管理17包括摄像机画面模块27、判断裸土是否覆盖28、判断渣土车是否密封29、扬尘监测模块30和警报器三模块31。

本发明中，优选的，摄像机画面模块27和判断裸土是否覆盖28之间相互电性连接，判断裸土是否覆盖28和判断渣土车是否密封29之间相互电性连接，判断渣土车是否密封29和扬尘监测模块30之间相互电性连接，扬尘监测模块30和警报器三模块31之间相互电性连接，本发明通过设置的环境隐患监测管理17，人工智能算法通过判断摄像机画面，自动判断工地裸土是否被覆盖，避免扬尘，人工智能算法通过判断摄像机画面，自动判断渣土车进出工地是否密闭，避免在行驶过程中沿途抛洒渣土，并通过扬尘监测模块30对智慧工地的空气环境进行实时监测，并通过警报器三模块31及时提醒。

本发明中，优选的，人员行为监测管理18包括动态视频监控模块32、智能分析模块33、智能判断模块34和警报器四模块35。

本发明中，优选的，动态视频监控模块32和智能分析模块33之间相互电性连接，智能分析模块33和智能判断模块34之间相互电性连接，智能判断模块34和警报器四模块35之间相互电性连接，通过设置的人员行为监测管理18，通过动态视频监控及智能分析，监控工人有无戴安全帽，有无穿反光背心，实时监控人员是否在禁烟场合有吸烟或其它不良行为产生，并智能报警，规范工人行为，增加了智慧工地的安全性。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，分别在数字化车间和智慧工地的管理系统内部导入人工智能模块1，通过人工智能模块对数字化车间、车间产品和智慧工地进行实时监控，在对数字化车间进行人工智能实时监控时，利用设备监控管理系统5实现监控数字化车间内的所有设备运行状态6和设备运行参数7进行实时采集，通过接收故障报警信息模块8进行接收故障报警信息，管理生产过程的每个环节，实现生产过程透明化管理，推动生产管理精益化9和生产管理准时化10，有效的提高了数字化车间的生产效率和生产的安全性，在对数字化车间生产的产品进行质量监控时，通过视觉检测系统11导入人工智能算法，运用机器学习方法，通过智能云平台模块13和智能化分析模块14对产品品质进行智能化分析，并借助智能云平台模块13自主调整最优方案，实现生产智能化调整，提高了数字化车间产品的质量和生产效率，在对智慧工地进行人工智能监测时，通过智慧工地上安装的摄像头模块21和人工智能算法模块20，实时监察周界是否有外来人员车辆入侵，防止安全隐患，通过人工智能算法模块20，实时监测画面内是否有烟雾、明火等高危隐患，若检测到智慧工地某处有烟雾。明火等高危隐患，及时通过警报器二模块26进行报警，人工智能算法模块20通过摄像机画面模块27，自动判断工地裸土是否被覆盖，避免扬尘，人工智能算法模块20通过判断摄像机画面，自动判断渣土车进出工地是否密闭，避免在行驶过程中沿途抛洒渣土，并通过扬尘监测模块30对智慧工地的空气环境进行监测，若监测到空气环境较为恶劣，则及时通过警报器三模块31进行警报，保证了智慧工地环境的安全性，通过动态视频监控模块32及智能分析模块33，监控工人有无戴安全帽，有无穿反光背心，实时监控人员是否在禁烟场合有吸烟或其它不良行为产生，并通过警报器四模块35及时智能报警，规范工人行为。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，包括人工智能模块(1)，其特征在于：所述人工智能模块(1)包括数字化车间管理模块(2)、智能质量检测模块(3)和监测管理模块(4)，所述数字化车间管理模块(2)包括监控管理系统(5)、设备运行状态(6)、设备运行参数(7)、接收故障报警信息模块(8)、生产管理精益化(9)和生产管理准时化(10)，所述监控管理系统(5)和设备运行状态(6)之间相互电性连接，所述设备运行状态(6)和设备运行参数(7)之间相互电性连接，所述设备运行参数(7)和接收故障报警信息模块(8)之间相互电性连接，所述接收故障报警信息模块(8)分别和生产管理精益化(9)、生产管理准时化(10)之间相互电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述智能质量检测模块(3)包括视觉检测系统(11)、导入人工智能算法模块(12)、智能云平台模块(13)、智能化分析模块(14)和智能化调整模块(15)。

3.根据权利要求2所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述视觉检测系统(11)和导入人工智能算法模块(12)之间相互电性连接，所述导入人工智能算法模块(12)和智能云平台模块(13)之间相互电性连接，所述智能云平台模块(13)和智能化分析模块(14)之间相互电性连接，所述智能化分析模块(14)和智能化调整模块(15)之间相互电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述监测管理模块(4)包括高危隐患监测管理(16)、环境隐患监测管理(17)和人员行为监测管理(18)。

5.根据权利要求4所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述高危隐患监测管理(16)包括摄像监控模块(19)和人工智能算法模块(20)，所述摄像监控模块(19)包括摄像头模块(21)、外来车辆入侵(22)和警报器一模块(23)，所述人工智能算法模块(20)包括监控画面模块(24)、监测烟雾、明火模块(25)和警报器二模块(26)。

6.根据权利要求5所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述摄像头模块(21)和外来车辆入侵(22)之间相互电性连接，所述外来车辆入侵(22)和警报器一模块(23)之间相互电性连接，所述监控画面模块(24)和监测烟雾、明火模块(25)之间相互电性连接，所述监测烟雾、明火模块(25)和警报器二模块(26)之间相互电性连接。

7.根据权利要求4所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述环境隐患监测管理(17)包括摄像机画面模块(27)、判断裸土是否覆盖(28)、判断渣土车是否密封(29)、扬尘监测模块(30)和警报器三模块(31)。

8.根据权利要求7所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述摄像机画面模块(27)和判断裸土是否覆盖(28)之间相互电性连接，所述判断裸土是否覆盖(28)和判断渣土车是否密封(29)之间相互电性连接，所述判断渣土车是否密封(29)和扬尘监测模块(30)之间相互电性连接，所述扬尘监测模块(30)和警报器三模块(31)之间相互电性连接。

9.根据权利要求4所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述人员行为监测管理(18)包括动态视频监控模块(32)、智能分析模块(33)、智能判断模块(34)和警报器四模块(35)。

10.根据权利要求9所述的一种人工智能与制造业融合的人机交互系统，其特征在于：所述动态视频监控模块(32)和智能分析模块(33)之间相互电性连接，所述智能分析模块(33)和智能判断模块(34)之间相互电性连接，所述智能判断模块(34)和警报器四模块(35)之间相互电性连接。

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