CN115314611B - 一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统及监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统及监控方法,包括固定法兰、设备视镜口、防水保温护罩、旋转气缸,待监测的防爆视镜放置于固定法兰和设备视镜口之间,并通过其上下面通过聚四氟垫片密封,旋转气缸安装在固定横梁下方,固定横梁固定在固定法兰上,旋转气缸下方连接转接盘轴,转接盘轴通过锁片连接雨刷转轴,雨刷转轴上安装雨刷硅胶片和雨刷杆,防爆视镜上方放置防爆变焦摄像机,防水保温护罩通过固定顶丝固定在固定法兰上,旋转气缸供气尼龙管从防水保温护罩外部伸入至其内部并连接旋转气缸。本发明提高了发酵系统运行的安全性,稳定性,节约了人力成本,在实际生产中具有非常重要的意义。

Description

一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及的是一种监控系统,具体地说是发酵罐内部的监控系统及监控方法。
背景技术
视频监控系统广泛应用于食品、制药和生物发酵行业,尤其是在发酵设备的日常运行和监控中,需要在视镜口设置摄像头实时观察发酵罐内发酵沼液的发酵情况,根据沼液的气泡、结壳和颜色变化,调整设备工况,保证最佳的发酵状态。同时也可以调整变焦摄像头的焦距,与罐内的标尺进行比对,确定沼液的液位高度,对液位计进行校正,防止溢流和空罐的情况发生。目前国内常用的发酵罐内监控的方式为视镜+防爆摄像头的方式,外部没有专门的防雨、保温设备,往往因为发酵罐视镜的内外部温差会造成视镜内部结雾、凝露,尤其是在我国北方地区室外的发酵罐这一现象更为明显。同时因为沼液发酵会起泡、结壳,运行一段时间后在视镜内部往往会结垢,无法清洗,造成视镜遮挡。
发明内容
本发明的目的在于提供可提高发酵系统运行的安全性和生产效率的一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统及监控方法。
本发明的目的是这样实现的:
本发明一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统,其特征是:包括固定法兰、设备视镜口、防水保温护罩、旋转气缸,待监测的防爆视镜放置于固定法兰和设备视镜口之间,其上下面通过聚四氟垫片密封,旋转气缸安装在固定横梁下方,固定横梁固定在固定法兰上,旋转气缸下方连接转接盘轴,转接盘轴通过锁片连接雨刷转轴,雨刷转轴上安装雨刷硅胶片和雨刷杆,雨刷硅胶片和雨刷杆位于防爆视镜下方,防爆视镜上方放置防爆变焦摄像机,防水保温护罩安装于旋转气缸、防爆变焦摄像机的外部并通过固定顶丝固定在固定法兰上,旋转气缸供气尼龙管从防水保温护罩外部伸入至其内部并连接旋转气缸,旋转气缸供气尼龙管通过压缩空气电磁阀连接压缩空气管道。
本发明还可以包括:
1、雨刷杆下方设置冲洗喷头,冲洗喷头穿出设备视镜口并通过工艺水反冲电磁阀连接工艺水管道。
2、冲洗喷头的位置可冲洗到防爆视镜的内侧,雨刷杆自由活动不与冲洗喷头发生碰撞;防爆变焦摄像机的镜头正对防爆视镜的视镜口,雨刷硅胶片活动范围为,其动作后可以清扫到防爆变焦摄像机的镜头正下方。
本发明一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控方法,其特征是:采集防爆变焦摄像机图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒;如果没有画面遮挡的情况发生,则计时器自动累加,以6小时为循环,循环时间到了之后,同样动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒;在上述程序运行期间随时可以手动启动压缩空气电磁阀动作;压缩空气电磁阀动作后,旋转气缸动作联动雨刷硅胶片动作,刮扫防爆视镜内侧。
本发明一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控方法还可以包括:
1、采集防爆变焦摄像机图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作工艺水反冲洗电磁阀,打开20秒,在上述程序运行期间随时可以手动打开工艺水反冲洗电磁阀,工艺水反冲洗电磁阀动作后,将冲洗用的工艺水直接喷洒到防爆视镜内侧。
本发明的优势在于:
1、在发酵罐视镜安装口的位置安装工艺水冲洗的不锈钢喷头,在发酵罐外配有DN10的防爆电磁阀,控制反冲工艺水的通断,进行镜片的清洗;
2、设计了独立的罐内防爆视镜雨刷及电气驱动机构,通过电磁阀控制转轴气缸的动作,可以对防爆镜片实时除雾、除露;
3、转轴气缸安装在设计好的横梁结构上,同时横梁上设有接地接口,保证雨刷在挂扫的过程中静电可以完全释放;
4、防爆摄像头设有红外或白光灯杯,可以根据具体工况选择;
5、防爆摄像头采用了变焦镜头,实时跟踪液面的变化自动调节;
6、采用了基于图像分块算法对防爆摄像头采集的画面进行计算和分析,判断防爆视镜上是否被污垢覆盖;
7、防爆视镜的反冲洗除垢功能和防爆雨刷除雾、除露功能可以设置为定时清理,或者智能化判断防爆视镜被污垢覆盖后自动动作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2a为转轴气缸固定横梁的结构图,图2b为转轴气缸固定横梁的俯视图;
图3a为转接盘轴的结构图,图3b为转接盘轴的侧视图;
图4为防爆雨刷的结构图;
图5为防水保温护罩的结构图;
图6为防爆雨刷动作的流程图;
图7为防爆视镜反冲洗动作的程序逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
结合图1-7,中间开孔的防爆视镜片9安装好雨刷转轴15、雨刷硅胶片16与雨刷杆17后,将雨刷转轴15两侧使用防脱锁母锁紧后,将防爆视镜9放置在固定法兰10与设备视镜口12之间使用聚四氟垫片8和11密封,使用螺栓7安装固定。固定时需要调整提前预制在设备视镜口12中的冲洗喷头18的位置,保证可以冲洗到防爆视镜片9的内侧,同时雨刷杆17自由活动不与冲洗喷头18发生碰撞。将旋转气缸4与转接盘轴13组装后安装在固定横梁6上,再将固定横梁6固定在固定法兰10上。用锁片14将转接盘轴13和雨刷转轴15连接,保证雨刷部分可以随着旋转气缸4自由转动,再将旋转气缸供气尼龙管2安装在旋转气缸4的压缩空气入口上。将防爆变焦摄像机5安装在防爆视镜9上并固定,保证防爆变焦摄像机5的镜头正对视镜口并且灯杯可以完整照射入发酵罐内部,雨刷片16动作后可以清扫到防爆变焦摄像机5的镜头正下方。将防爆变焦摄像机5的电气接线由护罩电气接口1接出,再将防水保温护罩3用固定顶丝19固定在固定法兰10上。使用工艺水反冲电磁阀20将工艺水管道21与冲洗喷头18连接。使用压缩空气电磁阀22将压缩空气管道23与旋转气缸供气尼龙管2连接。
结合图2,可以看到固定横梁6的结构,固定螺孔31将固定横梁6与固定法兰10连接;接地螺孔32将接地线与系统连接;旋转气缸安装孔33将旋转气缸4与横梁6连接固定。
结合图3,可以看到转接盘轴13的结构,固定螺孔41将转接盘轴13与旋转气缸4底部的转盘连接,轴头42与锁片14锁紧。
结合图4,可以看到雨刷的结构,雨刷硅胶片16需要根据与视镜的贴合程度现场裁剪,保证雨刷片可以良好接触。使用雨刷杆17将雨刷转轴15与雨刷硅胶片16组合在一起,雨刷转轴15使用锁片14与转接盘轴13连接。
结合图5,可以看到防水保温护罩3最后的组装结构,将气源尼龙管从气源接口52接出,电气接线从电气接口1接出,内部防爆摄像系统安装接线检查完毕后将放保护罩3固定。将电伴热带55依次按相同顺序缠绕在防水保温护罩3外侧,固定好之后,附上保温层54保温。
以上为可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统的硬件实现过程,将采集的摄像头图像每5分钟采样一次,使用基于图像分块算法对图像进行智能化分析,判断防爆视镜的内侧是否被污垢遮挡,如果被污垢遮挡则启动防爆视镜反冲洗与防爆雨刷动作程序对防爆视镜进行自动清洗。
结合图6防爆雨刷动作的程序逻辑图,程序启动后,自动采集摄像头图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒。如果没有画面遮挡的情况发生,则计时器自动累加,以6小时为循环,循环时间到了之后,同样动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒。在程序运行期间随时可以手动启动压缩空气电磁阀动作。压缩空气电磁阀动作后,旋转气缸动作联动雨刷片动作,刮扫防爆视镜内侧。
结合图7防爆视镜反冲洗动作的程序逻辑图,程序启动后,自动采集摄像头图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作反冲洗电磁阀,打开20秒。在程序运行期间随时可以手动打开反冲洗电磁阀。反冲洗电磁阀动作后,将冲洗用的工艺水直接喷洒到防爆视镜内侧。

Claims (2)

1.一种可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统,其特征是:包括固定法兰、设备视镜口、防水保温护罩、旋转气缸,待监测的防爆视镜放置于固定法兰和设备视镜口之间,其上下面通过聚四氟垫片密封,旋转气缸安装在固定横梁下方,固定横梁固定在固定法兰上,旋转气缸下方连接转接盘轴,转接盘轴通过锁片连接雨刷转轴,雨刷转轴上安装雨刷硅胶片和雨刷杆,雨刷硅胶片和雨刷杆位于防爆视镜下方,防爆视镜上方放置防爆变焦摄像机,防水保温护罩安装于旋转气缸、防爆变焦摄像机的外部并通过固定顶丝固定在固定法兰上,旋转气缸供气尼龙管从防水保温护罩外部伸入至其内部并连接旋转气缸,旋转气缸供气尼龙管通过压缩空气电磁阀连接压缩空气管道;雨刷杆下方设置冲洗喷头,冲洗喷头穿出设备视镜口并通过工艺水反冲电磁阀连接工艺水管道;
采用基于图像分块算法对防爆变焦摄像机采集的画面进行计算和分析,判断防爆视镜上是否被污垢遮挡;如果判断防爆视镜被污垢遮挡,则启动压缩空气电磁阀和工艺水反冲电磁阀,使工艺水直接喷洒到防爆视镜内侧,同时旋转气缸带动雨刷刮扫防爆视镜内侧,对防爆视镜进行除雾、除露;
冲洗喷头的位置可冲洗到防爆视镜的内侧,雨刷杆自由活动不与冲洗喷头发生碰撞;防爆变焦摄像机的镜头正对防爆视镜的视镜口,雨刷硅胶片活动范围为,其动作后可以清扫到防爆变焦摄像机的镜头正下方。
2.一种权利要求1所述可自清洁的发酵罐内智能视频监控系统的监控方法,其特征是:采集防爆变焦摄像机图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒;如果没有画面遮挡的情况发生,则计时器自动累加,以6小时为循环,循环时间到了之后,同样动作压缩空气电磁阀5次,每次打开2秒,关闭5秒;在上述程序运行期间随时可以手动启动压缩空气电磁阀动作;压缩空气电磁阀动作后,旋转气缸动作联动雨刷硅胶片动作,刮扫防爆视镜内侧;
采集防爆变焦摄像机图像,每5分钟取样一次,使用基于图像分块算法对画面进行处理,如果判断画面存在遮挡的情况,直接动作工艺水反冲洗电磁阀,打开20秒,在上述程序运行期间随时可以手动打开工艺水反冲洗电磁阀,工艺水反冲洗电磁阀动作后,将冲洗用的工艺水直接喷洒到防爆视镜内侧。
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