一种激光加工区域人员安全监控系统的制作方法

本实用新型涉及监控系统，特别涉及一种激光加工区域人员安全监控系统。

背景技术：

在大功率激光加工过程中，如何保护操作，安全，监管，参观人员的视力保护成为行业内的一大难题。

一般地，用于视频处理部分的视频处理单元常规情况下均为工控机或普通的计算机，如果用在生产型企业中，其系统平台不能直接和工厂中的其它控制设备相融合，计算机的使用环境也不适合高温、高湿度、化学烟雾等企业现场环境，只能放置在环境好的监控室内。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种激光加工区域人员安全监控系统，为激光加工企业的人员安全监控系统搭建一种工业级的监控平台。在企业激光加工区域内设置多个网络摄像头，采用工业级的控制器—NI CompactRIO嵌入式系统控制器进行视频处理，NI CompactRIO是专为严酷环境的现场应用而设计的控制器，并能在严酷工业环境下提供超凡的控制和采集功能，不但能用于企业的行为安全监控视频处理系统，还适应企业的严酷环境，并且能和企业的其它现场控制器高度融合，能与现场的激光加工设备上的PLC控制器或单片机类控制器进行各种通讯连接。如发现有未经授权进入激光加工区域内的人员，则立即停止激光输出，进行报警。同时本实用新型的监控系统还配以多种环境监测传感器，使本监控系统更适于各种环境的需要。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种激光加工区域人员安全监控系统，包括图像采集装置、图像处理装置、输出报警装置、视频监控装置、ZigBee-以太网网关、环境温度采集模块和环境光采集模块。

所述图像处理装置为NI CompactRIO嵌入式系统控制器，包括嵌入式控制器和可编程FPGA以及工业I/O模块，图像处理装置内嵌实时操作系统，对采集到的图像信息进行分析处理。

所述图像采集装置包括交换机和多个网络摄像头，多个网络摄像头分别设置在企业车间厂房激光加工区域内，通过交换机与图像处理装置相连接。

所述的图像处理装置通过以太网口与ZigBee-以太网网关进行通讯连接。

所述的图像处理装置可以通过以太网口与现场激光设备的PLC控制器进行通讯连接，还可以通过ZigBee无线方式与现场激光设备的PLC控制器进行无线通讯连接，与现场的控制器进行信息交互。

所述视频监控装置包括工控机和显示器，工控机与图像处理装置采用以太网通讯方式连接。

所述输出报警装置为报警器，图像处理装置通过I/O模块中的DO接口与输出报警装置连接。

所述的环境温度采集模块为环境温度传感器，设置在企业车间厂房内部，包括PT电阻和与之配套的温度变送器，温度变送器输出4-20毫安信号，与图像处理装置I/O模块中的AI接口相连接。

所述的环境光采集模块为环境光传感器，设置在企业车间厂房内部，包括Avago ROHM型环境光传感器以及其配套的电路板，与图像处理装置I/O模块中的AI接口相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种激光加工区域人员安全监控系统，为激光加工企业的人员安全监控系统搭建一种工业级的监控平台。在企业激光加工区域内设置多个网络摄像头，采用工业级的控制器—NI CompactRIO嵌入式系统控制器进行视频处理，NI CompactRIO是专为严酷环境的现场应用而设计的控制器，并能在严酷工业环境下提供超凡的控制和采集功能，不但能用于企业的行为安全监控视频处理系统，还适应企业的严酷环境。

2、本实用新型的一种激光加工区域人员安全监控系统，能和企业的其它现场控制器高度融合，能与现场的激光加工设备上的PLC控制器或单片机类控制器进行各种有线通讯和无线通讯连接。如发现有未经授权进入激光加工区域内的人员，则立即停止激光输出，进行报警。

3、本实用新型的一种激光加工区域人员安全监控系统，还设置有环境温度传感器和环境光传感器，对车间厂房的环境温度和光线进行检测，管理人员在上位机的监控画面中能够看到厂房的环境温度和光线情况，对高温、酸雾等厂房环境进行监控，能够及时调整车间厂房的环境方案，有利于提高车间内摄像头采集的图像清晰度，还有利于车间生产人员的环境改善。

附图说明

图1本实用新型一种激光加工区域人员安全监控系统的原理示意图；

图2本实用新型的一种激光加工区域人员安全监控系统的系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种激光加工区域人员安全监控系统，包括图像采集装置、图像处理装置、输出报警装置、视频监控装置、ZigBee-以太网网关、环境温度采集模块和环境光采集模块。

如图2所示，所述图像处理装置为NI CompactRIO嵌入式系统控制器，包括嵌入式控制器和可编程FPGA以及工业I/O模块，图像处理装置内嵌实时操作系统，对采集到的图像信息进行分析处理。

所述图像采集装置包括交换机和多个网络摄像头，多个网络摄像头分别设置在企业车间厂房激光加工区域内，通过交换机与图像处理装置相连接。

所述的图像处理装置通过以太网口与ZigBee-以太网网关进行通讯连接。

所述的图像处理装置可以通过以太网口与现场激光设备的PLC控制器进行通讯连接，还可以通过ZigBee无线方式与现场激光设备的PLC控制器进行无线通讯连接，与现场的控制器进行信息交互。

所述视频监控装置包括工控机和显示器，工控机与图像处理装置采用以太网通讯方式连接。

所述输出报警装置为报警器，图像处理装置通过I/O模块中的DO接口与输出报警装置连接。

所述的环境温度采集模块为环境温度传感器，设置在企业车间厂房内部，包括PT电阻和与之配套的温度变送器，温度变送器输出4-20毫安信号，与图像处理装置I/O模块中的AI接口相连接。

所述的环境光采集模块为环境光传感器，设置在企业车间厂房内部，包括Avago ROHM型环境光传感器以及其配套的电路板，与图像处理装置I/O模块中的AI接口相连接。

所述的ZigBee-以太网网关优选由广州致远电子股份有限公司研发生产的ET-300C-U，是一款ZigBee转以太网的网关设备，设备为工业级标准设计，实现ZigBee网络与以太网高速透传，无需二次开发即可快速将ZigBee局域网络接入互联网，实现远程ZigBee控制和数据采集的目的，支持与ZM5168系列ZigBee模块兼容通信。设备采样大功率ZigBee射频收发器，具备更高的接收灵敏度，视距覆盖半径可达2.5Km。设备通过软件配置即可快速应用，节省人力物力和开发时间。

具体应用实施例：

为保护外来参观人员、管理人员等安全进入激光加工区域，在激光加工现场，图像采集装置实时采集加工区域的人员流动情况，在激光加工时，如果有人员入内，数据处理装置可以通过常规的图像处理方法，如特征值法和帧差法，识别有人员进入，此时，需要经过管理人员的授权，管理人员在视频监控装置的工控机画面中给予授权指令，数据处理装置接到授权指令时，即认为为合法人员进入，不做报警；当识别到有人员进入并且视频监控装置的工控机没有给出授权指令时，即认为是非法进入，则数据处理装置立即输出报警指令进行报警，并且发送报警信息给激光加工设备的PLC，停止激光输出。

本实用新型的监控系统中的图像处理装置由于连接了ZigBee无线通讯模块，因此，还可以和现场的其它带无线通讯功能的移动式设备进行通讯，例如：在人员佩戴的安全防护装置中设置保护切换开关的无线装置，与图像处理装置进行无线通讯，当人员按下保护切换开关时，即认为人员防护已准备好，可以进入加工区域，监控系统接收到此开关指令则认为为合法人员进入，不做报警，否则，如果识别到非法的人员进入，则进行报警输出。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。