CN116152733A - 高线车间自动钩号识别采集平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高线车间自动钩号识别采集平台及方法，属于高速线材精整工序自动化、智能化技术领域，包括通过各区的智能AI摄像头将获取的实时空钩排队区、集卷工位、称重工位自动打牌工位和卸卷工位的C型钩上的数字传送到AI超脑服务器，通过数据处理，并将识别结果实时上传至监控计算机进行显示,把匹配好的信息通过表格的形式在显示器上显示出来，也可以在车间现场安装LED智能显示大屏，岗位可以随时查询信息情况，不仅准确，而且节约了人力，大大提高了劳效。

Description

高线车间自动钩号识别采集平台及方法

技术领域

本发明属于高速线材精整工序自动化、智能化技术领域，尤其涉及高线车间自动钩号识别采集平台及方法。

背景技术

目前高线车间精整收集区域对钩号的采集是人工记录，岗位工对每个钩子上的钩号进行记录，写在记录本上，同时把每捆的批号和捆次也写在记录本上，形成对应后，进行匹配，保证信息的准确。由于都是人工记录，而且生产后连续记录，有时会出现错误，造成取样的不准确，给生产带来影响。

发明内容

本发明为了解决上述缺陷，提出高线车间自动钩号识别采集平台及方法，通过开发一套钩号识别系统可以自动采集钩号，并通过网络与批号信息进行匹配，把匹配好的信息通过表格的形式在显示器上显示出来，也可以在车间现场安装LED智能显示大屏，岗位可以随时查询信息情况，不仅准确，而且节约了人力，大大提高了劳效。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

高线车间自动钩号识别采集平台方法，包括：

通过各区的智能AI摄像头将获取的实时空钩排队区、集卷工位、称重工位自动打牌工位和卸卷工位的C型钩上的数字传送到AI超脑服务器，通过数据处理，并将识别结果实时上传至监控计算机进行显示。

本方法的进一步改进在于：所述监控计算机具有用于与外部MES系统连接的接口。

本方法的进一步改进在于：所述监控计算机从外部MES系统接受的数据包括钢材的批次、当前捆数和当前批次总捆数，所述监控计算机向外部MES系统发送的数据包括取样的批次、取样的钩号、取样完成信息和取样未完成信息。

本方法的进一步改进在于：所述监控计算机显示显示生产过程中C型钩的运行轨迹，且运行轨迹要与现场工艺排布、PF线链条轨迹相符。

本方法的进一步改进在于：所述监控计算机显示包括对比模块、查询模块、历史钩号查询和报表统计。

高线车间自动钩号识别采集平台，包括：设置在高线车间的空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头以及AI超脑服务器、监控计算机，所述空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头通过AI超脑服务器与监控计算机通信。

本平台的进一步改进在于：还包括千兆交换机，设置在空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头与AI超脑服务器之间。

本平台的进一步改进在于：所述监控计算机为2或3台。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

该专利申请可应用于国内高线普遍采用的C型钩的自动钩号识别，可实现高线车间物料信息的全流程管控，实现操作自动化，智能化，降低职工劳动强度，为高线车间打造智能化工厂提供有力支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明运行原理和使用的技术方案，下面将对运行原理和使用的技术所需要使用的附图做简单地介绍。显而易见，下面描述中的附图进仅是本发明的一些运行例子，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它的附图。

图1为本发明提供高线车间的生产区及设备安装位置示意图；

图2为本发明监控计算机显示A图；

图3为本发明监控计算机显示B图；

图4为本发明监控计算机显示C图；

图5为本发明监控计算机显示D图；

图6为本发明监控计算机显示E图；

图7为本发明监控计算机显示F图；

图8为本发明监控计算机显示G图；

其中，1、空钩排队区，2、集卷工位，3、称重工位，4、自动打牌工位，5、卸卷工位，6、监控计算机A，7、监控计算机B。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所述的实施例是本发明部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示,图1中仅示意生产流水线，来表明各区及设备安装位置，图2-8仅示意监控计算机的显示画面，本发明提供了一种高线车间自动钩号识别采集平台及方法，通过智能AI摄像头将获取空钩排队区1、集卷工位2、称重工位3、自动打牌工位4、卸卷工位5的实时视频或抓拍的图片传送到AI头脑智能分析服务器(AI超脑服务器)中，通过大数据分析、处理，算法的优化解析，实现画面中数字编号的识别，并将识别结果实时上传钩号在线智能识别系统(监控计算机A6、监控计算机B7)进行显示，当AI超脑服务器无法满足多个AI摄像头的接口时，可以增加千兆交换机，以满足接口数量的需要；其中，(1)空钩排队区1的钩号识别，主要是为了将排队挂卷的钩号提前录入到系统，为后边工序的钩号识别校验和异常情况处理提供依据；(2)集卷工位2的钩号识别，该区域识别已挂卷的C型钩的钩号，该区域可查询到空钩排队区1的钩号识别信息，可在集卷操作室提前预知钩号排队信息及排队钩号数量；在操作室可进行“启用/停用”操作，对空钩、集卷、称重、挂牌、卸卷5个工位的钩号识别进行启停操作；对C型钩异常或者集卷小车故障后，可对系统进行放空钩操作；(3)称重工位3的钩号识别，该区域识别称重中的C型钩的钩号，同时该区域可查询到已称重钢材的批号、捆号、钩号及称重时间信息；具有钩号与钢材物料信息不解绑操作功能；(4)挂牌工位的钩号识别，该区域识别待挂卷的钩号，并将该钩号发送给自动挂牌机器人系统，以便其能根据工位的钩号打出对应的钢材标牌信息；(5)卸卷工位5的钩号识别，该区域识别待卸卷的钩号，并将该钩号的钢材物料信息解绑，形成空钩状态。

上述AI超脑服务器(部署及优化钩号识别系统算法)具有(1)支持OCR文字、数字、字母识别，支持结构化OCR识别、检测算法(分析图片中对象的位置和数量)、分类算法(分类对象，识别图像的属性)、视频行为分析算法、图像比对算法，支持语义分割，实例分割算法，支持算法编排；(2)支持OCR识别功能：支持导入图片，并对图片中的数字和字母进行识别并输出结果；支持实时视频、视频轮巡、定时抓图三种分析模式，分析能力：图片分析10张/秒/GPU；(3)支持实时视频分析，4路/GPU(检测、分类、检测+分类、图像比对)、2路/GPU(OCR)、1路/GPU(视频行为分析)；(4)支持视频轮巡分析，16路/GPU，轮巡间隔10～3600秒可配；(5)支持定时抓图分析，16路/GPU，抓图间隔3～3600秒可配；(6)支持报警联动I/O报警，支持报警联动语音提示；(7)支持视频流实时叠加目标框和目标信息，展示更加直观；(8)2U标准机架式，2个HDMI，2个VGA,HDMI+VGA组内同源；(9)内置8块8T硬盘，2个千兆网口，2个USB2.0接口、1个USB3.0接口，1个eSATA接口，支持RAID0、1、5、6、10，支持全局热备盘，报警IO：16进4出，输入带宽：320M；(10)32路H.264、H.265混合接入，最大支持16X1080P解码；(11)支持H.265、H.264解码；

上述AI摄像头具有(1)200万星光级1/1.8”CMOS AI耐高温护罩一体化网络摄像机；(2)最低照度:彩色:0.0005Lux@(F1.2,AGC ON)；黑白:0.0001Lux@(F1.2,AGC ON)；(3)镜头焦距:3.8-16mm,宽动态:超宽动态范围达120dB,室内逆光环境下监控，视频压缩标准:H.265/H.264/MJPEG；(4)最大图像尺寸:1920x1080；(5)存储功能:支持Micro SD(即TF卡)/Micro SDHC/Micro SDXC卡(128G)断网本地存储及断网续传,NAS(NFS,SMB/CIFS均支持)，音频接口:1对3.5mm音频输入(Mic in/Line in)/输出外部接口,1个通讯接口:1个RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口,1个RS-485接口，2路报警输入，2路报警输出，工作温度和湿度:-30弋～+850湿度小于95％(无凝结)；(6)产品特性:含制冷模块,适合高温场所；(7)自动控温范围:内腔体温度高于45T±5T时,制冷模块开启；(8)电源供应:AC220V防护等级:IP66；

上述千兆交换机具有(1)1U高度机架式；(2)24个千兆电口，4个千兆光口(16口)；(3)支持通过con sole口管理。交换容量：336Gbps/3.36Tbps；(4)包转发率：42Mpps/96Mpps；(5)工作温度：0℃～40℃支持220v交流；(6)满负荷功耗23W；支持VLAN,流量控制ACL,QOS支持SNMP V1/V2c/V3网管；

上述监控计算机具有人机交互界面，具备I7处理器；1T硬盘；8G运行内存；以太网接口：2路100/1000以太网自适应；3级EMC防护；其中人机交互界面程序采用高级语言java、C#等开发编辑语言，该系统以主流先进并成熟的技术做背景支撑，主要包括但不限于以下技术：(1)AI智能感知；(2)机器深度学习；智能算法优化升级；(4)边缘采集计算；(5)大数据；(6)物联网；(7)人工智能；(8)OPC UA；(9)TCP/IP；(10)MODBUSTCP等。

1、精准图像识别功能和分析、处理、存储功能

本套自动钩号识别平台系统要实现现场图像的精准采集，通过自有知识产权的软件程序和算法对图像、数据进行分析、识别、处理，能够精准识别C型钩上的数字，并对C型钩进行安全监控，同时实现C型钩的排序记录功能。

2、自动钩号识别系统要具有强大的历史数据追溯，要求历史存储数据天数不少于30天。

3、自动钩号识别系统要与MES系统的数据实现交换采用功能

(1)钩号识别系统要建立和钢材捆数业务平台(包括上级MES系统)的数据交换采用功能，硬件流出相应的接口，软件也留有接口，该数据的对接硬件施工和软件施工需要全部自行设计施工完成。

(2)该系统接收的数据一般包括但不限于钢材的批号，当前捆数，和该批次总捆数等；该系统发出的数据包括但不限于取样的批次，取样的钩号、取样完成信息，取样未完成信息等。

4、本套钩号识别系统有钢材信息与钩号自动对应功能

(1)对接上级MES系统获取的信息，例如获取“批次1的总捆数为18，当前捆数为3”等信息，该信息与对应的C型钩要绑定，需要在钢材上C型钩后马上实现信息的对应和绑定并在2或3个监控计算机内实时显示，当在卸卷工位5完成卸卷后，解除该信息的绑定。

(2)在现场配置的2台监控计算机上可实时显示已匹配的对应信息，同时具有历史匹配信息查询功能，可查询30天内匹配信息。

(3)根据现场采集的钩号信息和批次、捆数、总捆数信息，在2或3个监控计算机要有动态显示画面，显示画面美观、简洁、全面，能显示生产过程中C型钩的运行轨迹，且运行轨迹要与现场工艺排布、PF线链条轨迹相符。

5、监控计算机的多画面功能

画面内容包括但不限于：总体C型钩绑定或不绑定批次信息的生产过程画面，历史查询C型钩与批次信息绑定信息画面，编辑画面，操作画面、报表画面等等。

6、设置不同的操控权限，只能通过操作台监控计算机对C型钩进行删除增加。

7、实现取样自动提醒、报警和存储功能

本套钩号识别系统根据从业务平台获取的钢材批次信息、当前捆数和总捆数等信息，经过计算，分析，自动提醒操作人员取样，并有取样确认功能，取样的频次和根数需符合现场的具体要求，可根据系统给出的取样策略进行人工修改和整定。若未取样或取样确认错误，发出报警信息，同时需要在系统内记录并保存，要求取样信息保存时间至少为30天。

8、通过本系统平台可查看识别结果，字段包括：C型钩、点位、抓拍时间、校验结果。可根据时间点、C型钩、点位等进行数据检索。可导出数据，并下载搜索出来的图片，方便素材搜集，优化算法。平台可自动过滤重复数据。点击操作按钮，可修改识别结果，并查看所有抓拍图片。智能分析配置，实现图片抓拍间隔修改、算法升级和管理等功能。

9、可通过钩号识别系统平台导出对应关系报表，具备数据转发并与钢材捆数业务平台数据进行实时数据共享。

10、各种软件和硬件故障的报警功能，提供报警清单和恢复系统手册，要求报警信息要全面，有效。

运行方式如下：

一、放钩操作

钩号在“空钩站”经识别后，系统会将钩号排队信息呈现到集卷操作站工控机上。此时可对相应钩号进行放钩操作。放钩操作分为正常放钩和非正常放钩操作。

1.正常放钩操作

已提前预知需要进行放钩的钩号(如废钢、砝码、空钩)，点击放钩操作即可，此时该钩号将不会绑定钢材的批次、捆号等信息，该钩号将不会发送给数采系统，数采系统将不会有该钩号绑定的钢材信息，称重站不会将重量和此钩号绑定，机器人挂牌系统也不会有该钩号对应的钢材信息。

2.非正常放钩操作

(1)误操作：发现误操作后，可及时对此钩号进行撤销操作。

(2)误操作：发现误操作后，未及时进行撤销。

如该钩号未进行集卷挂钩，该钩号将视为正常放钩操作。

如该钩号正常完成集卷挂钩，此时数采系统将会自动补充钩号999代替此钩号，将钢材批次、捆号绑定到999钩号，数采系统将会有钩号999绑定的钢材信息，该钩号到达称重站，钩号系统识别到该钩号时，数采系统将会提示无此钩号信息，此时需进行人工称重。

二、试车操作

车间进行检修后，需对双芯棒小车进行试车操作，此时需进行暂停“集卷站钩号识别”操作。试车完毕后正式集卷时，需进行启用“集卷站钩号识别”操作。

1.钩号识别系统试车(MES系统无物料信息)

启用“试车”操作：完成试车动作，此时无钩号发送给数采系统，数采系统将不绑定钢材信息。

不启用“试车”操作：完成试车动作，此时钩号发送给数采系统，数采系统将不绑定钢材信息。

2.钩号识别系统试车(MES系统有物料信息)

启用“试车”操作：完成试车动作，此时无钩号发送给数采系统，数采系统将不绑定钢材信息。

不启用“试车”操作：完成试车动作，此时钩号发送给数采系统，数采系统将绑定该钩号对应的钢材信息。如果此时钩子还在集卷站，等待挂钩状态，在进行第二次试车，系统将不会给数采发送钩号信息，此时数采系统将会自动绑定999号钩。如果此时钩子已走出集卷站，后面的钩子已到集卷站，等待挂钩状态，在进行第二次试车，系统将会把此时的钩号发送给数采系统进行钢材信息绑定。

三、重新挂卷操作

集卷后，出现散钢的情况，该钩号如果需要继续集卷下一捆钢材，需要点击重新挂卷操作，此时系统会从将该钩号重新发送给数采系统。如果不点击重新挂卷操作，继续集卷下一捆钢材，系统不会将该钩号信息发送给数采系统，数采系统将会自动绑定999号钩。

四、称重站钩号识别系统运行操作

1.解绑操作

钩号识别系统默认解绑操作，钩号识别系统从空钩站到卸卷站全流程正常无误完成，系统默认自动解绑信息，无需对系统进行任何操作。

2.不解绑操作

(1)正常不解绑操作

如需对某个钩号进行不解绑操作，则点击不解绑按钮即可，该钩号到“卸卷站”时，系统不会将该钩号绑定的钢材批号、捆号等信息进行解绑(该钩号处于未解绑状态)，该钩号走到“空钩站”时，识别到该钩号后，系统将会自动将“不解绑”功能复位(但该钩号仍处于未解绑状态)，该钩号到“集卷站”时无需进行任何操作，直接经过集卷站，该钩号到“称重站”时进行正常称重操作，该钩号到卸卷站时，识别后正常解绑；

(2)非正常不解绑操作

1)如操作错误，导致该钩号为未解绑状态，可及时撤销不解绑功能操作。

2)如操作错误，导致该钩号为未解绑状态，并且该钩号到“卸卷站”时已完成卸卷操作，此时由于未及时进行不解绑撤销操作，该钩号处于未解绑状态，待该钩号走到“空钩站”时，识别到该钩号后，系统将会自动将“不解绑”功能复位(但该钩号仍处于未解绑状态)，该钩号到“集卷站”时，可进行放钩操作，如果未进行放钩操作，将导致报表中缺少上一批次钢材对应信息。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.高线车间自动钩号识别采集平台方法，其特征在于，包括：

通过各区的智能AI摄像头将获取的实时空钩排队区、集卷工位、称重工位自动打牌工位和卸卷工位的C型钩上的数字传送到AI超脑服务器，通过数据处理，并将识别结果实时上传至监控计算机进行显示。

2.根据权利要求1所述的高线车间自动钩号识别采集平台方法，其特征在于，所述监控计算机具有用于与外部MES系统连接的接口。

3.根据权利要求2所述的高线车间自动钩号识别采集平台方法，其特征在于，所述监控计算机从外部MES系统接受的数据包括钢材的批次、当前捆数和当前批次总捆数，所述监控计算机向外部MES系统发送的数据包括取样的批次、取样的钩号、取样完成信息和取样未完成信息。

4.根据权利要求1所述的高线车间自动钩号识别采集平台方法，其特征在于，所述监控计算机显示显示生产过程中C型钩的运行轨迹，且运行轨迹要与现场工艺排布、PF线链条轨迹相符。

5.根据权利要求1所述的高线车间自动钩号识别采集平台方法，其特征在于，所述监控计算机显示包括对比模块、查询模块、历史钩号查询和报表统计。

6.高线车间自动钩号识别采集平台，其特征在于，包括：设置在高线车间的空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头以及AI超脑服务器、监控计算机，所述空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头通过AI超脑服务器与监控计算机通信。

7.根据权利要求6所述的高线车间自动钩号识别采集平台，其特征在于，还包括千兆交换机，设置在空钩排队区、集卷工位、称重工位、自动打牌工位、卸卷工位的AI摄像头与AI超脑服务器之间。

8.根据权利要求6所述的高线车间自动钩号识别采集平台，其特征在于，所述监控计算机为2或3台。

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