专利名称：基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焦化行业中自动控制领域，特别指一种基于机器视觉技术的焦炉
作业机车无人操作监控系统。
背景技术：
焦化厂炼焦过程中需要推焦车、拦焦车、熄焦车和装煤车等相互配合协同作业。 随着科技的发展，目前已经可以实现作业机车按计划自动作业。岳阳千盟公司炼焦过程 自动化管理控制系统QMLJXT目前已经实现全自动控制功能，并已申请了专利，申请号 03248485.2。 QMLJXT以计算机技术和感应无线技术为基础，系统包括中控室部分、车上部 分、编码感应电缆部分。实现了自动编排计划，并按计划自动走行、定位，自动作业和自动记 录等功能。QMLJXT虽然实现了全自动控制功能，但实际运行时机车上还需要有人来监控。这 是因为，当QMLJXT发出操作指令后，有可能出现机械执行机构并未完成指令功能的情况。 比如，系统发出摘门指令后，摘门机构做出了摘门动作，但由于某种原因，门并没有摘下。这 时如果没有其他手段及时发现，则可能造成人员伤亡，机车和焦炉损坏等严重生产事故。采 用机器视觉系统对全自动生产过程进行监控，可以避免这些情况，同时也避免人员在高温， 粉尘和噪声的恶劣环境下工作。实现机车全自动化无人操作，这是焦炉生产自动化发展的 趋势。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进、创新，提供一 种通过采用机器视觉技术，解决焦炉作业机车全自动无人操作智能监控问题，从而实现焦 炉作业机车全自动化无人操作，减轻工人劳动强度，提高生产的自动化程度和安全性的基 于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统。 本实用新型的技术方案是构造一种包括二个子系统，车上子系统，地面子系统的 监控系统，其中地面子系统设有图像识别软件，用于判断图像情况做出反应，地面子系统 还设有二台工控计算机、网络交换机和存储装置，工控计算机一台作为服务器， 一台作为客 户机；车上子系统设有图像采集装置CCD摄像机，图像压縮和视频信号转换为网络信号的 图像处理器、车载PLC和网络交换机，无线AP ;机车和地面中控室之间构成无线局域网进行 无线通信。 本实用新型有以下优点和有益效果 本实用新型主要采用图像识别技术，提取摄像机摄制图像的特征，对比现场实时 图像特征和正常情况下的图像特征，判断炼焦过程作业机车自动化操作是否正常，一旦发 现不正常，立即停止当前作业，并在中央控制室给出警告。本实用新型可以实现焦炉作业机 车全自动化无人操作；可以减少事故的发生率，减轻工人劳动强度；提高生产的自动化程 度和安全性；可实施性强，易于推广。
附图是本实用新型地面子系统与车上子系统原理框图具体实施方式
由附图可知，本实用新型包括二个子系统，车上子系统，地面子系统，其中地面子
系统设有图像识别软件，用于判断图像情况做出反应，地面子系统还设有二台工控计算机、
网络交换机和存储装置，工控计算机一台作为服务器， 一台作为客户机；车上子系统设有图
像采集装置CCD摄像机，图像压縮和视频信号转换为网络信号的图像处理器、车载PLC和网
络交换机，无线AP ;机车和地面中控室之间构成无线局域网进行无线通信。
本实用新型所述的服务器采用双网卡， 一个网卡与交换机连接构成无线局域网主
站，另一个网卡与外部网连接。所述的地面子系统中控室外机车轨道两端设有两个无线AP。
所述的客户机与服务器以有线连接，服务器与网络交换机以网线相连，网络交换机和无线
AP以网线相连。所述的CCD摄像机与图像处理器以视频线和通信线相连，图像处理器与网
络交换机以网线相连，网络交换机与无线AP以网线相连。 本实用新型服务器是无线局域网主站，可以与各机车上PLC、图像采集设备信息交 换。还可以收集到各车位置；各机车工作状态信息；各车传回的视频信号；对各种信息进行 分析并结合生产计划，形成控制命令，下达给各天车，控制指挥各天车工作。还具有数据库， 对生产情况进行自动记录，方便查询、统计。客户机与服务器相连，内有图像处理分析软件。 本实用新型车上子系统包括镜头、CCD相机、图像处理器，PLC。 PLC是车上控制中 心，PLC加一个以太网通信模块通过网络交换机与无线AP端连接。CCD相机采集图像后经 过图像处理器，对图像进行压縮并将信号变换成网络信号，通过交换机最后由无线AP端将 信息发射出去。 本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非 对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工 程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护 范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求一种基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统，包括二个子系统，车上子系统，地面子系统，其特征在于地面子系统设有图像识别软件，用于判断图像情况做出反应，地面子系统还设有二台工控计算机、网络交换机和存储装置，工控计算机一台作为服务器，一台作为客户机；车上子系统设有图像采集装置CCD摄像机，图像压缩和视频信号转换为网络信号的图像处理器、车载PLC和网络交换机，无线AP；机车和地面中控室之间构成无线局域网进行无线通信。
2. 根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统，其特 征在于所述的服务器采用双网卡， 一个网卡与交换机连接构成无线局域网主站，另一个网 卡与外部网连接。
3. 根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统，其特 征在于所述的地面子系统中控室外机车轨道两端设有两个无线AP。
4. 根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统，其特 征在于所述的客户机与服务器以有线连接，服务器与网络交换机以网线相连，网络交换机 和无线AP以网线相连。
5. 根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统，其特 征在于所述的CCD摄像机与图像处理器以视频线和通信线相连，图像处理器与网络交换机 以网线相连，网络交换机与无线AP以网线相连。
专利摘要本实用新型涉及一种基于机器视觉技术的焦炉作业机车无人操作监控系统。本实用新型包括二个子系统，车上子系统，地面子系统，其中地面子系统设有图像识别软件，用于判断图像情况做出反应，地面子系统还设有二台工控计算机、网络交换机和存储装置，工控计算机一台作为服务器，一台作为客户机；车上子系统设有图像采集装置CCD摄像机，图像压缩和视频信号转换为网络信号的图像处理器、车载PLC和网络交换机，无线AP；机车和地面中控室之间构成无线局域网进行无线通信。本实用新型可以实现焦炉作业机车全自动化无人操作；可以减少事故的发生率，减轻工人劳动强度；提高生产的自动化程度和安全性；可实施性强，易于推广。
文档编号H04N7/18GK201535875SQ20092030770
公开日2010年7月28日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者喻鹏, 郭龙源, 陈勇波, 陈进 申请人:岳阳千盟电子有限公司