稠油环境工作设备编码与识别方法及管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种编码和识别技术，尤其是一种稠油环境工作设备的编码与识别方 法及管理系统。
【背景技术】
[0002] 目前在石油生产领域，由于井下作业环境复杂（高温、稠油、腐蚀等），对井下工作 设备（如油管、生产工具等）的管理还处于非数字化阶段。传统的一维或二维码标识在井 下工作环境下无法生存，使得传统的识别方法识别率低，无法正确读取标识码信息，影响设 备数字化管理。
[0003] 例如，采油厂准备大队的油管修复线工艺如图1所示，主要工序为清洗、校直、探 伤、刷漆打标记、车扣、换接箍、试压、通径、排放，最后检验出厂。整个修复线采用流水线作 业方式，在油管接箍处做标记，工作人员按照标记作出判别进行最后的分拣，油管按颜色分 为四个矿区和不合格成品，每个矿区包含两种尺寸的管径，分为2. 5寸和3寸，不合格成品 分为报废区、车扣区、校直区三个区，共计11个区。整个分拣区长度约为130m，当各矿区油 管以及不合格成品进入分拣区域，工作人员观察到相应颜色和管径时，按下操作室控制箱 的相应按钮，按钮开关将信号传递给相应矿区的挡板，挡板动作，待电容式传感器感应到油 管的到来，把信号告知给执行机构气缸，气缸动作，将油管托举到对应的分拣区。
[0004] 上述工艺中，由于分拣技术人工参与较多，加上分拣区较长，存在以下的主要问 题：（1)不能区分油管来源、使用年限、生产厂家等（新旧管混杂，造成安全生产隐患）；（2) 长时间的人眼观察，造成工作人员相当疲惫，劳动强度很大；（3)工作时间要求控制室的操 作人员任何情况不得离岗；由于分拣区太长，人眼的局限性，导致容易对油管所属矿区误判 断，从而增加了纠错的工作量，降低了工作效率；(4)随着科技的发展，人工操作逐步被机 器所取代，自动化程度也越来越高，人工识别已经不能适应当代经济的发展。基于以上原 因，对准备大队油管分拣工艺进行自动化改造迫在眉睫。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种稠油环境下工作设备的编码与识别方 法，以提高编码的生存能力和识别率，达到井下工作设备数字化管理的要求。
[0006] 为了实现上述目的，作为本方面的一个方面，本发明提供了一种带有标识的稠油 环境工作设备，其特征在于，所述标识形成在所述稠油环境工作设备上，且所述标识采用二 进制表示，包括：
[0007] 两个回字形定位图标，均为方框形凹槽；
[0008] 编码区域，位于所述左右两个回字形定位图标之间，分成依次排列的若干位；以及
[0009] N个长条形图标，均为长条形的凹槽，所述N个长条形图标位于所述编码区域中， 每一个长条形图标与所述若干位中的某一位对应，表示该编码区域对应位的数值为1，而所 述编码区域中不存在所述长条形图标的位则表示为〇,从而所述编码区域构成一个二进制 码；其中，N为大于等于O的整数。
[0010] 其中所述标识各凹槽的深度为0. 5-0. 7mm。
[0011] 其中所述标识各凹槽的宽度为2-4mm。
[0012] 其中所述标识中基本单位为2mm，从而所述回字形定位图标的尺寸为外框 IOmmX 10mm，内框6mmX6mm，所述长条形图标的尺寸为12mmX2mm，所述标识区域的尺寸为 72mm X 12mm〇
[0013] 其中所述编码区域与所述左、右回字形定位图标分别间距一个起始位置和一个结 束位置。
[0014] 其中所述编码区域包括20个位，从而形成20位的标识。
[0015] 作为本方面的另一个方面，本发明提供了一种稠油环境工作设备上标识的制作方 法，包括以下步骤：
[0016] 对所述稠油环境工作设备进行固定和定位；以及
[0017] 在所述稠油环境工作设备上形成如权利要求1-6任意一项中所述的标识。
[0018] 其中所述在稠油环境工作设备上形成标识的步骤包括：通过高速旋转钻头在所述 稠油环境工作设备上形成凹槽，从而组成所述标识。
[0019] 还包括将制作的设备标识编码发送到中央控制系统的步骤。
[0020] 作为本方面的再一个方面，本发明提供了一种稠油环境工作设备上标识的制作设 备，包括：
[0021] 夹持装置，用于夹持并固定所述稠油环境工作设备；
[0022] 定位装置，用于将所述稠油环境工作设备定位；以及
[0023] 刻标头组件，用于在所述稠油环境工作设备上形成如权利要求1-6任意一项中所 述的标识。
[0024] 其中所述刻标头组件包括高速旋转的钻头。
[0025] 作为本方面的再一个方面，本发明提供了一种稠油环境工作设备上标识的识别方 法，包括以下步骤：
[0026] 对所述稠油环境工作设备进行定位；
[0027] 对所述稠油环境工作设备的标识区域进行图像采样；以及
[0028] 对所述采样结果进行识别。
[0029] 在对所述稠油环境工作设备进行定位的步骤之前，还包括对所述稠油环境工作设 备进行预处理的步骤。
[0030] 所述预处理步骤包括对所述稠油环境工作设备进行局部或全局清理的步骤。
[0031] 其中所述预处理步骤还包括对所述标识进行着色的步骤。
[0032] 其中对所述稠油环境工作设备的标识区域进行图像采样的步骤包括：
[0033] 采集所述稠油环境工作设备的标识区域局部或全部的图像。
[0034] 其中在采集完图像的步骤之后还包括对采集到的图像进行图像增强处理的步骤。
[0035] 其中所述图像增强处理的步骤包括将所述采集到的图像进行平滑、滤波和二值化 处理。
[0036] 其中对所述采样结果进行识别的步骤包括：对所述采集到的图像采用二维横向和 纵向搜索，并对可能的标识进行匹配。
[0037] 其中对所述采样结果进行识别的步骤包括：对所述采集到的图像进行匹配、去噪、 定位搜索、边缘提取、冗余补偿、标识码读取验证处理。
[0038] 其中对所述采样结果进行识别的步骤包括：
[0039] 通过模式匹配识别出所述标识的左右两个回字形定位图标；
[0040] 在每个所述回字形定位图标的任意边上采集多个点计算平均值，确定每个边的横 坐标或纵坐标；
[0041] 根据识别出的所述左右两个回字形定位图标，确定编码区域和所述编码区域每一 位对应的区域；
[0042] 对所述编码区域每一位对应的区域选取分散的多个点进行采样比对，如果每个采 样点结果一致即可确定检测结果，用" 1"表示有凹槽，用"〇"表示无凹槽。
[0043] 其中对所述采样结果进行识别的步骤还包括：
[0044] 在采样结果不一致时，通过校验码来确定所述位的数值。
[0045] 作为