[發明專利]視頻鋼管跟蹤系統

有效

• 申請號: 201110030102.4
• 申請日: 2011-01-26
• 公開（公告）號: CN102620650A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 阮誠中;沈安祺;何星
• 申請（專利權）人: 上海瑞伯德智能系統科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 嚴新德

技術領域：

本發明涉及冶金領域，尤其涉及鋼管生產技術，特別涉及鋼管生產過程的監控裝置，特別是一種視頻鋼管跟蹤系統。

背景技術：

在ERW鋼管生產線的后段，鋼管從整個鋼卷生產的連續管上被切割下來之后，被送入精整區域進行檢驗和處理。根據ERW鋼管生產業的通行標準——API(American?Petroleum?Institute)標準的要求，需要對所有符合標準要求的產品實現生產數據的追溯，也就是通過最終打印在鋼管管體的編號可以查詢生產此鋼管時對應的數據以及所有的檢測數據。由于整個精整區域的面積很大，長度會達到數百米，鋼管在區域內的流向復雜，檢測處理的設備眾多，難以將所有的數據準確的對應到每一根生產的鋼管上。現有技術中，采用傳感器檢測和人工修正相配合的方式，通過各種傳感器感應鋼管的位置，加上通過對與電磁閥控制的搬運機構和電機控制的傳輸輥道的邏輯判斷，來跟蹤鋼管的流向。對應一部分鋼管離線處理要求采用人工修正，比如鋼管被送入人工檢測臺架后進行了人工的處理(打磨，短切等)，或者由吊車將離線的鋼管重新吊入指定的在線區域進行接下來的處理等。

但是，現有技術存在以下問題：(1)傳感器檢測的準確性存在問題，由于鋼管生產線的環境惡劣，管體通過傳感器檢測點時通常會帶有乳化液體和焊接造成的內外毛刺，管體表面有大量的氧化鐵粉，同時鋼管進入精整區域的時候溫度較高。檢測鋼管的傳感器比較容易造成誤信號。同時，由于生產的鋼管的產品系列從小到大的管徑差距較大，傳感器的檢測位置也是一個很大的問題，如果調整不好很容易造成某些產品由于傳感器安裝位置的問題而無法感應，進而無法進行檢測。(2)現場布線復雜。由于精整區域的面積巨大，每個區域的面積也很大，鋼管的尺寸大小不一，長短差距也很大，那么要正確檢測鋼管的位置的話，就需要在布置大量的傳感器，而且在目前的情況下，由于單個傳感器檢測的可靠性的問題，通常的對應方法是采用冗余傳感器的方法，這樣就需要更多數量的傳感器，考慮到每個傳感器都需要電源、檢測信號等一系列的電纜線，整個的布線就會非常復雜。(3)實施和維護成本高。設計、施工、調試、維護的成本，由于大量的傳感器的數量的問題，就變得非常困難，成本會大量增加。整個項目的過程也會因此被拖延很長時間。同時，傳感器的損壞(自然損壞和被鋼管撞擊的意外損壞)使得維護的備件和人員消耗都很大。(4)軟件設計難度高。大量輸入輸出點的處理，冗余的處理會是軟件設計的難度大大增加。(5)不利于系統模塊化。由于傳感器檢測系統的所有信號點都是與控制系統緊密相關的，整個系統的軟件和硬件會最終融合在一起，難以實施模塊化。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種視頻鋼管跟蹤系統，所述的這種視頻鋼管跟蹤系統要解決現有技術中鋼管生產線中鋼管檢測不準確、監控線路復雜以及維護成本高的技術問題。

本發明的這種視頻鋼管跟蹤系統，包括光源、攝像機和計算機，其中，利用所述的光源發出條形光，利用所述的條形光照射生產線中的鋼管，利用所述的攝像機采集落在鋼管上的條形光的形變曲線，攝像機將圖像信號發送到所述的計算機，利用計算機根據反射光的曲率變化來判斷鋼管存在，根據前后兩個反射光格柵的時序來判斷鋼管運動的方向，根據條形光反射后形成的波峰的數量來判斷鋼管的數量，根據條形光反射后形成的波峰在視場中的位置和持續時間來跟蹤鋼管的位置。

進一步的，所述的光源是近紅外光源。

進一步的，所述的攝像機是近紅外相機。

進一步的，所述的計算機集成在所述的攝像機中。

進一步的，所述的計算機連接在以太網絡或者無線網絡中。

進一步的，所述的光源和攝像機交錯安裝。

進一步的，所述的光源和攝像機設置在一個現場層中，所述的計算機采用圖像處理工作站并設置在一個控制層中，攝像機的數據線與所述的圖像處理工作站連接，所述的控制層中設置有復數個可編程控制器，圖像處理工作站通過網絡與所述的可編程控制器連接，控制層通過網絡與一個制造執行系統連接，所述的制造執行系統包括運行工作站、工程工作站和制造執行系統服務器，所述的運行工作站、工程工作站和制造執行系統服務器分別與一個交換機連接，控制層中的網絡也與所述的交換機連接。

進一步的，現場層中設置有傳感器，所述的傳感器設置在鋼管傳送帶處。