CN113570755A - 生产线体车间的人员进出监控及报警系统、方法、介质及应用 - Google Patents
生产线体车间的人员进出监控及报警系统、方法、介质及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种生产线体车间的人员进出监控及报警系统、方法、介质及应用,涉及生产安全技术领域。通过双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息;根据获得的所述统计信息人员监控预警软件系统判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警。本发明提供的软件系统取代传统人员监控方式,更准确,更高效。本系统可以控制车间/产线上所有的系统是否启动/报警。更加自动化,避免人工误操作,更加安全。本系统包含软件系统以及硬件(相机),实现所有联动。将各项数据可视化,可追溯。第一时间追溯原因,查找问题点。并为解决问题提供有力的支撑。
Description
技术领域
本发明属于生产安全技术领域,尤其涉及一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统、方法、收用户输入程序存储介质及应用。主要用于冲压线体以及生产时不允许有人员驻留的生产线体和车间。
背景技术
目前,每年各个行业的冲压线体以及其他较危险的生产车间或线体,经常发生人员伤亡的事件,原因就是没有有效的监控设备正常生产时,线体/车间内是否还有人员在内。
生产人员都是靠安全锁进行监控。但是安全锁操作流程复杂,且容易出现忘记摘掉安全锁的事件发生,影响生产。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)安全锁操作流程复杂,需要人工将安全锁锁在生产线体的相应位置。而且在这个过程中也容易发生危险。
(2)经常出现因主观因素忘记摘除安全锁的事件,导致设备无法启动。影响正常生产。
(3)容易出现人工误操作,还有人员驻留的情况下,启动设备。造成人员伤亡。
解决以上问题及缺陷的难度为:
现场硬件设备较多,实现协调通讯难度大。
人员行为不规范,增大对于人员的识别的难度。
相机硬件很多,调试设置,增加软件开发难度。
环境复杂,会有模具进出产生的干扰。对于种种干扰,增大了调试的难度,需要特别细致实施。
解决以上问题及缺陷的意义为:
将现场设备和软件系统很好地协调、通讯。能够提高自动化生产的效率,提供设备利用率并且降低人工工作强度,提高操作准确性。
排除现场的环境和人员的干扰,提高设备识别率。可以更加准确的进行人员统计。将误正确率提高到100%,就可以将生产事故发生率降为0。
本发明数字化的监控危险车间/线体的人员进出人数,并在设备启动前对其内部是否有人员驻留进行判断,联动控制硬件设备是否启动,并发出相应的报警信号。
有效的解决了目前人工上安全锁的繁琐操作流程。以及忘记摘掉安全锁时带来的耽误生产的困扰。并将监控事项可视化,数据化。将安全生产落实到位。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明公开实施例提供了一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统、方法、收用户输入程序存储介质及应用。所述技术方案如下:
根据本发明公开实施例的第一方面,提供一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,所述危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法包括:
通过双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息;
根据获得的所述统计信息人员监控预警软件系统判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警。
在本发明一实施例中,所述双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统获取线体/车间内进出人员的统计信息具体包括:
利用双目计数相机的成像模型技术和人员计数软件系统集成的人体识别技术,判断出人体以及人体行走的轨迹和方向,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息。
在本发明一实施例中,所述双目计数相机的成像模型技术包括:
根据双目计数相机架设的方式和距离,调整内部的阈值参数;并根据现场情况,调整灵敏度参数。
在本发明一实施例中,所述双目计数相机确定左相机和右相机的方法包括:
对于一空间点P,在双目计数相机的左相机和双目计数相机的右相机各成一像,记作PL,PR;在左侧的图象坐标为uL,右侧图象坐标为uR;根据三角形P-PL-PR和P-OL-OR的相似关系,如公式整理,得公式;d=uL-uR;
d为左右图像的横坐标之差,称为视差(Disparity);根据视差,估计一个像素离相机的距离;视差与距离成反比:视差越大,距离越近;视差最小为一个像素,于双目的深度存在最大值,由fb确定;当基线越长时,双目最大能测到的距离变远。
在本发明一实施例中,若有留存人员,所述人员监控预警软件系统控制生产线体设备不允许启动,并产生报警。
在本发明一实施例中,所述人员监控预警软件系统软件通过TCP/IP的通讯方式,获取生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录,并进行计算,每次有人员进出情况发生,通过相机返回的数量,如果是进入则将生产线体/车间内留存人数和此返回数值进行和运算,如果是出去,则进行差运算,计算后并存进本地数据库作为最后是否报警的依据,并通过网络和I/O硬线连接到工控机的界面进行可视化展示。
根据本发明公开实施例的第二方面,提供一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统,包括:
双目计数相机,架设在门体正上方居中位置,用于对进出生产线体/车间内进出人员进行统计;
人员监控预警软件系统,与双目计数相机连接,部署在工控机上,用于判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警;
生产线体设备,用于执行人员监控预警软件系统的指令,进行关门和开门的操作;
交换机,用于搭载所述双目计数相机,并通过网口连接到工控机上;
报警单元,与人员监控预警软件系统连接,用于对生产线体设备是否进行启动,是否发出报警的指令进行报警提示。
所述双目计数相机进一步包括:调试相机参数模块,根据相机架设的方式和距离,用于调整双目计数相机的阈值参数,并根据现场情况,调整灵敏度参数;
所述工控机进一步包括显示屏,用于对生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录进行显示。
根据本发明公开实施例的第三方面,提供一种接收用户输入程序存储介质,所存储的计算机程序使电子设备执行所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法。
根据本发明公开实施例的第四方面,提供一种所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法在车辆生产领域、其他重工业中生产领域中冲压线体人员进出监控及报警上的应用。
本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
用户可以从软件显示界面直观的看到当天进出人数的统计以及当前线体内留存的人数。(效果见图4)。
本发明提供的此系统与现场设备实现无障碍通讯,方便快捷。实现全自动化。
本发明采用双目计数相机以及系统内开发的人员计数系统,准确的将线体/车间内进出的人员进行统计。并在设备启动之前,判断线体/车间内是否还有人员留存,并控制设备是否进行启动,是否发出报警等操作。如果有留存人员,软件系统控制设备不允许启动,并产生报警。提醒生产人员进行人工确认。以确保正常安全的生产。
本发明实现了自动人员统计分析;并可以控制生产设备启动和停止,并能产生报警。将统计数据存入数据库。并能进行可视化分析。
相比于现有技术,本发明的优点进一步包括:
本发明提供的软件系统取代传统人员监控方式,更准确,更高效。
本系统可以控制车间/产线上所有的系统是否启动/报警。更加自动化,避免人工误操作,更加安全。
本系统包含软件系统以及硬件(相机),实现所有联动。将各项数据可视化,可追溯。第一时间追溯原因,查找问题点。并为解决问题提供有力的支撑。
当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法流程图。
图2是本发明实施例提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统示意图。
图中:1、双目计数相机;1-1、调试相机参数模块;2、人员监控预警软件系统;3、生产线体设备;4、交换机;5、工控机;5-1、显示屏;6、报警单元。
图3是本发明实施例提供的双目计数相机的成像模型原理图。
图4是本发明实施例提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统软件页面显示效果图。
图5是本发明实施例提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统功能原理图。
图6是本发明实施例提供的现场线体模拟效果图。
图7是本发明实施例提供的相机显示页面效果图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明公开实施例所提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法包括:人数统计相机的开发以及数据统计;软件开发界面及功能;软件系统控制现场其他生产设备的启动停止以及报警。
具体地,如图1所示,本发明提供一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,包括:
通过双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息;
根据获得的所述统计信息人员监控预警软件系统判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警。
在本发明一实施例中,所述双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统获取线体/车间内进出人员的统计信息具体包括:
利用双目计数相机的成像模型技术和人员计数软件系统集成的人体识别技术,判断出人体以及人体行走的轨迹和方向,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息。
在本发明一优选实施例中,所述双目计数相机的成像模型技术包括:
根据双目计数相机架设的方式和距离,调整内部的阈值参数;并根据现场情况,调整灵敏度参数。
所述双目计数相机的所有参数包括:
客流量算法库版本V2.0.0build190612。
深度图算法库版本V0.0.10build190703。
开启高度过滤---高度120cm。
开启儿童计数---身高140cm。
目标检测方式双目为主,单目为辅。
算法置信度---90。
开启误报过滤包括:过滤阈值---15;判断次数---3次。
开启轨迹计算过滤包括:
运动位移---40cm;停留时间0.5秒;计数状态。
清除存储数据(清除设备存储的所有客流数据)。
一键导出(导出设备的内参、外参、客流的所有基础配置、规则配置、高级参数)。
维护模式(部分视频参数已经被修改,如需回复,关闭维护模式)。
在本发明一优选实施例中,所述双目计数相机确定左相机和右相机的方法包括:
对于一空间点P,在双目计数相机的左相机和双目计数相机的右相机各成一像,记作PL,PR;在左侧的图象坐标为uL,右侧图象坐标为uR;根据三角形P-PL-PR和P-OL-OR的相似关系,如公式整理,得公式;d=uL-uR;
d为左右图像的横坐标之差,称为视差(Disparity);根据视差,估计一个像素离相机的距离;视差与距离成反比:视差越大,距离越近;视差最小为一个像素,于双目的深度存在最大值,由fb确定;当基线越长时,双目最大能测到的距离变远。
在本发明一优选实施例中,若有留存人员,所述人员监控预警软件系统控制生产线体设备不允许启动,并产生报警。
在本发明一优选实施例中,所述人员监控预警软件系统软件通过TCP/IP的通讯方式,获取生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录,并进行计算,每次有人员进出情况发生,通过相机返回的数量,如果是进入则将生产线体/车间内留存人数和此返回数值进行和运算,如果是出去,则进行差运算,计算后并存进本地数据库作为最后是否报警的依据,并通过网络和I/O硬线连接到工控机的界面进行可视化展示。
如图2所示,本发明提供一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统,包括:
双目计数相机1,架设在门体正上方居中位置,用于对进出生产线体/车间内进出人员进行统计;
人员监控预警软件系统2,与双目计数相机1连接,部署在工控机上,用于判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备3是否进行启动,是否发出报警;
生产线体设备3,用于执行人员监控预警软件系统的指令,进行关门和开门的操作;
交换机4,用于搭载所述双目计数相机,并通过网口连接到工控机5上;
报警单元6,与人员监控预警软件系统连接,用于对生产线体设备3是否进行启动,是否发出报警的指令进行报警提示。
所述双目计数相机1进一步包括:调试相机参数模块1-1,根据相机架设的方式和距离,用于调整双目计数相机的阈值参数,并根据现场情况,调整灵敏度参数;
所述工控机5进一步包括显示屏5-1,用于对生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录进行显示。
下面结合具体原理分析对本发明地技术方案作进一步描述。
整体系统中的双目计数相机,由左眼和右眼两个水平放置的相机组成,它们是水平放置的,意味两个相机的光圈中心都位于x轴上。它们的距离称为双目计数相机的基线(Baseline,记作b),是双目的重要参数。双目计数相机一般由左眼和右眼两个水平放置的相机组成。当然也可以做成上下两个目,但见到的主流双目都是做成左右的。在左右双目的相机中,可以把两个相机都看作针孔相机。它们是水平放置的,意味两个相机的光圈中心都位于x轴上。它们的距离称为双目计数相机的基线(Baseline,记作b),是双目的重要参数,示意如图2双目计数相机的成像模型原理。OL,OR为左右光圈中心,方框为成像平面,f为焦距。uL和uR为成像平面的坐标。按照图3中坐标定义,uR应该是负数,所以图中标出的距离为uR。
现在,考虑一个空间点P,它在左眼和右眼各成一像,记作PL,PR。由于相机基线的存在,这两个成像位置是不同的。理想情况下,由于左右相机只有在x轴上有位移,因此P的像也只在x轴(对应图像的u轴)上有差异。记它在左侧的坐标为uL,右侧坐标为uR。那么,它们的几何关系如图3右侧所示。根据三角形P-PL-PR和P-OL-OR的相似关系,如公式稍加整理,得公式;d=uL-uR。
这里d为左右图的横坐标之差,称为视差(Disparity)。根据视差,可以估计一个像素离相机的距离。视差与距离成反比:视差越大,距离越近。同时,由于视差最小为一个像素,于是双目的深度存在一个理论上的最大值,由fb确定。当基线越长时,双目最大能测到的距离就会变远;反之,小型双目器件则只能测量很近的距离。
通过的这个特效加上内部集成的人体识别技术,可以很好地判断出人体以及人体行走的轨迹和方向(图4是本发明实施例提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统软件页面显示效果图)。
在本发明中,软件通过TCP/IP的通讯方式,从相机获取到此数据记录,在软件后台进行计算,将线体内留存人数进行加一或者减一并存进本地数据库作为最后是否报警的依据。
并且软件系统可以很好地和相机进行交互,对相机内部数据进行重置,以防有错误出现后影响生产,并在线对相机参数进行设置,以达到更好的识别效果。同时软件系统可以和现场的机械设备进行无缝衔接,只需要设置简单的地址位,就可以控制线体设备报警和强制不关门的等操作,在权限方面做了很好地规划,只有权限足够高的用户才可以将系统数据重置或者强制消除报警。
在车间/线体所有人员进出的门上方安装双目计数相机,并调节详细的参数。用于人员进出识别统计。所有相机通过网络全部连接到一台总交换机,并将交换机和一台工控机进行网络连接。工控机上部署自研发的人员监控报警系统,配置所有相机的IP以及账号密码等信息。通过后台代码获取相机捕获到的人员进出的信息,并在后台进行统计分析,存在数据库中。
现场设备硬件通过网络和I/O硬线连接到工控机上,软件系统通过代码实现对设备的控制。控制设备是否启动和报警等操作。其中,本发明运行地功能如图5提供的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统功能原理所示。
下面结合本发明提供地系统搭建过程对本发明的技术方案作进一步描述。
架设相机。相机架设在门体正上方居中位置,高度在2.5-6m之间且垂直于地面。并距离门界面在0.3-2m的距离为宜。人数统计相机的安装位置非常重要,一旦安装位置不佳,对于人数统计的准确率会有很大影响。
部署人员监控预警的软件系统。部署工控机的环境,安装sqlserver和vs等系统环境的软件。安装软件系统安装包。
连接车间/线体的主体设备。将现场设备的PLC控制单元通过网线和需要的I/O硬线连接到工控机上。
相机和工控机的连接。将所有相机整体连接到交换机上,并将交换机连接到工控机。设置所连接的网口均在统一网段。
调试相机参数。根据相机架设的方式和距离,调整相机的阈值参数。并根据现场情况,调整灵敏度等参数。以达到最准确的效果。
下面结合应用场景对本发明的技术效果做进一步描述。
如图6现场线体模拟效果图所示,应用效果良好。能有效进行监控和报警。
图7片为相机显示页面效果图,能有效进行监控和报警;中间框为总的监控计数区域。2中间框内部的矩形框区域为自定义的规则区域,即为实际设置后的监控区域。3.矩形框内的横先为检测线。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,其特征在于,所述危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法包括:
通过双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息;
根据获得的所述统计信息人员监控预警软件系统判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警。
2.根据权利要求1所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,其特征在于,所述双目计数相机以及内部预置的人员计数软件系统获取线体/车间内进出人员的统计信息具体包括:
利用双目计数相机的成像模型技术和人员计数软件系统集成的人体识别技术,判断出人体以及人体行走的轨迹和方向,获取生产线体/车间内进出人员的统计信息。
3.根据权利要求2所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,其特征在于,所述双目计数相机的成像模型技术包括:
根据双目计数相机架设的方式和距离,调整内部的阈值参数;并根据现场情况,调整灵敏度参数。
5.根据权利要求1所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,其特征在于,若有留存人员,所述人员监控预警软件系统控制生产线体设备不允许启动,并产生报警。
6.根据权利要求1所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法,其特征在于,所述人员监控预警软件系统软件通过TCP/IP的通讯方式,获取生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录,并进行计算,每次有人员进出情况发生,通过相机返回的数量,如果是进入则将生产线体/车间内留存人数和此返回数值进行和运算,如果是出去,则进行差运算并存进本地数据库作为最后是否报警的依据,并通过网络和I/O硬线连接到工控机的界面进行可视化展示。
7.一种危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统,其特征在于,所述危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统包括:
双目计数相机,架设在门体正上方居中位置,用于对进出生产线体/车间内进出人员进行统计;
人员监控预警软件系统,与双目计数相机连接,部署在工控机上,用于判断生产线体/车间内是否还有人员留存,并控制生产线体设备是否进行启动,是否发出报警;
生产线体设备,用于执行人员监控预警软件系统的指令,进行关门和开门的操作;
交换机,用于搭载所述双目计数相机,并通过网口连接到工控机上;
报警单元,与人员监控预警软件系统连接,用于对生产线体设备是否进行启动,是否发出报警的指令进行报警提示。
8.根据权利要求7所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警系统,其特征在于,所述双目计数相机进一步包括:调试相机参数模块,根据相机架设的方式和距离,用于调整双目计数相机的阈值参数,并根据现场情况,调整灵敏度参数;
所述工控机进一步包括显示屏,用于对生产线体/车间内是否还有人员留存的数据记录进行显示。
9.一种接收用户输入程序存储介质,所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项1~6任意一项所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法。
10.一种如权利要求任意一项1~6任意一项所述的危险生产线体车间的人员进出监控及报警方法在车辆生产领域、其他重工业中生产领域中冲压线体人员进出监控及报警上的应用。
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- 2021-07-20 CN CN202110816416.0A patent/CN113570755A/zh active Pending
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