专利名称：冶金生产过程数码监控装置及控制程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产过程监控装置和控制软件。
背景技术：
随着科学技术和工业自动化水平的不断提高和发展，工业控制和发展，工业控制机系统，PLC系统，DCS系统在工业生产中得到广泛使用实施，生产过程数据的监视与控制管理都已经达到较高水平，但是作为生产管理的重要组成之一的生产现场实时图像的监视，目前大多用的还是工业电视系统，这种传统的监控方式是以长时间录像机、画面分割器、场开关为代表的传统产品，采用录像带作为存储介子、以手动和自动相结合的方式实现现场监控，传统的工业电视系统有着不可避免的弱点影象失真、画质恶化、放映时画面闪动、冻结画面不清晰；系统结构复杂、体积庞大，操作台控制键繁多影响系统可靠性；系统维护维修困难，周期长、成本高；画面处理、故障识别、事故记录等功能无法实现、搜索(检索)历史录像资料不易、不变操作管理；不能对历史影象进行处理及再处理；生产过程监视管理无法将过程数据与现场实际画面统一管理监视，这样给现代化生产、监控、管理带来很大不便。
发明内容
为解决以上监控装置结构及控制方法之不足，本发明的目的提供一种冶金生产过程数码监控装置及控制程序，利用计算机多媒体功能及控制程序，对冶金生产过程进行全面监控，以达到实时监控，反应速度高，自动运行，自动监控管理的目的。
本发明冶金生产过程数码监控装置及控制程序，由硬件平台及控制软件两部分组成，其中硬件平台由摄像机、云台解码器、I/O控制器、232/485转换器及计算机组成，计算机内设置与转换器对应的串行接口、与视频信号相接的图象采集压缩卡和数据存储器(如图1所示)，其联接是I/O控制器与开关电路相接，开关信号有开关信号输入、开关信号输出、电流信号输出、电压信号输出，I/O控制器的输入、输出端与232/485转换器输入、输出端相接，同时232/485转换器输出端通过云台解码器与摄像机信号控制端相接，232/485转换器与计算机的串行接口相接，摄像机数据输出端与计算机内图象采集压缩卡相接，压缩卡与数据库相接，其中I/O控制器由单板机MCU(AT89c21)为核心，计算机控制信号通过485控制芯片与单板机输入端相接，同样开关量输入端(输入1…输入N)，通过输入信号识别电路与单板机输入端相接，单板机输出与继电器驱动电路相接，此电路输出有开关信号输出，电压信号输出0～5V，电流信号输出4～20mA，上述电路分别与供电电路相接；(如图2所示)，云台解码器与I/O控制器相似，由单板机，485控制芯片，继电器联接电路组成，其结构是通过485控制芯片与单板机MCU(AT89c21)输入端相接，单板机输出联接继电器驱动电路，继电器驱动电路输出直接连接控制器和摄像机像头，同样上述电路与供电电源相接(如图3所示)，详细电路结构如图4、图5所示。
本发明程序控制方法，包括以下步骤(如图6所示)步骤1.首先是图象(摄像机输入)进行操作图象采集压缩卡处理(移动侦测)和读取串口数据(I/O控制器输入)各自进入读取数据并记录，是根据事先人为程序设定进行如下判断；步骤2.该判断分三路进行a)其中之一路是否进行云台控制判断，如果是(y)往下运行，不是(N)，返回，其中云台控制运行，通过云台控制输出，进行操作串行口输出操作指令，而后云台动作；；b)另一路是否进行联动输出判断，如果是(y)往下进行，不是(n)，返回，其中联动输出运行，通过手动输出，进行操作串行口输出操作命令，最后进行I/O控制器输出；c)最后一路是否进行录像，由于手动录像控制进行录像，录像后进入录像资料库，以后录像资料查询，当查询到了事件发生记录，记入事件记录数据库，再进入事先人为程序设定进行判断，整个程序控制方法为多种功能，开环控制。
本发明之优点该系统使只能对生产现场进行画面监视的传统工业电视监视系统的功能扩展到生产现场画面与生产过程数据采集、处理，从而对生产过程监视和监控、故障诊断、专家操作指导等，大大改进了工业电视监视系统的功能，为实现生产过程的监视、控制、调度与管理一体化提供了可靠的依据，是现代冶金生产过程，生产管理不可缺少的程序管理方法。
图1为该冶金生产过程数码监控装置总件控制方框图；图2为该冶金生产过程数码监控装置I/D控制器方框图；图3为该冶金生产过程数码监控装置云台解码器控制方框图；图4为该冶金生产过程数码监控装置I/D控制器电原理图；图5为该冶金生产过程数码监控装置云台解码器原理图；图6为该冶金生产过程数码监控装置程序控制流程图；图7为该冶金生产过程数码监控装置实施例控制方框图。
具体实施例方式
本发明工作原理和实施过程结合附图加以说明(如图7所示)。
本系统输入信号分别为视频图象，I/O控制器开关信号输入，输出为I/O控制器的输出，输出信号可选开关信号、电流信号(4-20mA)、电压信号(0-5V)，云台控制器的输出动作信号(220V交流或24V交流输出到云台控制上、下、左、右云台动作及输出到三可变镜头控制光圈、聚焦、变倍动作，以及一些风扇、雨刷、灯光、加热及备用辅助控制功能)。I/O控制器输入及输出信号由于是通用开关信号或电压电流信号，所以可以根据情况连接到各种现场设备上以实现相应过程监视及控制。
权利要求
1.一种冶金生产过程监控装置，其特征在于该装置由硬件平台及控制软件两部分组成，其中硬件平台由摄像机、云台解码器、I/O控制器、232/485转换器及计算机组成，计算机内设置与转换器对应的串行接口、与视频信号相接的图象采集压缩卡和数据存储器，其联接是I/O控制器与开关电路相接，开关信号有开关信号输入、开关信号输出、电流信号输出、电压信号输出，I/O控制器的输入、输出端与232/485转换器输入、输出端相接，同时232/485转换器输出端通过云台解码器与摄像机信号控制端相接，232/485转换器与计算机的串行接口相接，摄像机数据输出端与计算机内图象采集压缩卡相接，压缩卡与数据库相接。
2.按权利要求1所述的冶金生产过程监控装置，其特征在于I/O控制器由单板机MCU(AT89c21)为核心，计算机控制信号通过485控制芯片与单板机输入端相接，同样开关量输入端(输入1…输入N)，通过输入信号识别电路与单板机输入端相接，单板机输出与继电器驱动电路相接，此电路输出有开关信号输出，电压信号输出0～5V，电流信号输出4～20mA，上述电路分别与供电电路相接；
3.云台解码器与I/O控制器相似，由单板机，485控制芯片，继电器联接电路组成，其结构是通过485控制芯片与单板机MCU(AT89c21)输入端相接，单板机输出联接继电器驱动电路，继电器驱动电路输出直接连接控制器和摄像机像头，同样上述电路与供电电源相接
4.一种冶金生产过程监控装置控制程序，其特征在于该程序控制方法，包括以下步骤步骤1.首先是图象(摄像机输入)进行操作图象采集压缩卡处理(移动侦测)和读取串口数据(I/O控制器输入)各自进入读取数据并记录，是根据事先人为程序设定进行如下判断；步骤2.该判断分三路进行a)其中之一路是否进行云台控制判断，如果是(y)往下运行，不是(N)，返回，其中云台控制运行，通过云台控制输出，进行操作串行口输出操作指令，而后云台动作；；b)另一路是否进行联动输出判断，如果是(y)往下进行，不是(n)，返回，其中联动输出运行，通过手动输出，进行操作串行口输出操作命令，最后进行I/O控制器输出；c)最后一路是否进行录像，由于手动录像控制进行录像，录像后进入录像资料库，以后录像资料查询，当查询到了事件发生记录，记入事件记录数据库，再进入事先人为程序设定进行判断，整个程序控制方法为多种功能，开环控制。
全文摘要
本发明涉及一种生产过程监控装置和监控软件，该装置由摄像装置、I/O控制器、232/485转换器及计算机组成，摄像装置控制由云台解码器和232/485转换器通过串行电路与计算机联接，摄象所拍摄数据通过图象采集压缩卡到计算机内部存储器直接联接，整个由摄象机对现场的摄制生产过程图像通过计算机进行监控，其控制过程通过计算机控制程序来完成，优点该系统采用了硬件计算机结构和软件控制程序管理，从而对生产过程监视和监控、故障诊断、专家操作指导等，大大改进了工业电视监视系统的功能，为实现生产过程的监视、控制、调度与管理一体化提供了可靠的依据，是现代冶金生产过程，生产管理不可缺少的程序管理方法。
文档编号G05B19/00GK1540462SQ20031010487
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月21日 优先权日2003年10月21日
发明者柴天佑, 郑秀萍, 史大为, 王大力 申请人:沈阳东大自动化有限公司