專利名稱：冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置及控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置和控制軟件。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)自動化水平的不斷提高和發(fā)展，工業(yè)控制和發(fā)展，工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛使用實(shí)施，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的監(jiān)視與控制管理都已經(jīng)達(dá)到較高水平，但是作為生產(chǎn)管理的重要組成之一的生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像的監(jiān)視，目前大多用的還是工業(yè)電視系統(tǒng)，這種傳統(tǒng)的監(jiān)控方式是以長時(shí)間錄像機(jī)、畫面分割器、場開關(guān)為代表的傳統(tǒng)產(chǎn)品，采用錄像帶作為存儲介子、以手動和自動相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控，傳統(tǒng)的工業(yè)電視系統(tǒng)有著不可避免的弱點(diǎn)影象失真、畫質(zhì)惡化、放映時(shí)畫面閃動、凍結(jié)畫面不清晰；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，操作臺控制鍵繁多影響系統(tǒng)可靠性；系統(tǒng)維護(hù)維修困難，周期長、成本高；畫面處理、故障識別、事故記錄等功能無法實(shí)現(xiàn)、搜索(檢索)歷史錄像資料不易、不變操作管理；不能對歷史影象進(jìn)行處理及再處理；生產(chǎn)過程監(jiān)視管理無法將過程數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)際畫面統(tǒng)一管理監(jiān)視，這樣給現(xiàn)代化生產(chǎn)、監(jiān)控、管理帶來很大不便。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)及控制方法之不足，本發(fā)明的目的提供一種冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置及控制程序，利用計(jì)算機(jī)多媒體功能及控制程序，對冶金生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)控，以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控，反應(yīng)速度高，自動運(yùn)行，自動監(jiān)控管理的目的。
本發(fā)明冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置及控制程序，由硬件平臺及控制軟件兩部分組成，其中硬件平臺由攝像機(jī)、云臺解碼器、I/O控制器、232/485轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)組成，計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置與轉(zhuǎn)換器對應(yīng)的串行接口、與視頻信號相接的圖象采集壓縮卡和數(shù)據(jù)存儲器(如圖1所示)，其聯(lián)接是I/O控制器與開關(guān)電路相接，開關(guān)信號有開關(guān)信號輸入、開關(guān)信號輸出、電流信號輸出、電壓信號輸出，I/O控制器的輸入、輸出端與232/485轉(zhuǎn)換器輸入、輸出端相接，同時(shí)232/485轉(zhuǎn)換器輸出端通過云臺解碼器與攝像機(jī)信號控制端相接，232/485轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的串行接口相接，攝像機(jī)數(shù)據(jù)輸出端與計(jì)算機(jī)內(nèi)圖象采集壓縮卡相接，壓縮卡與數(shù)據(jù)庫相接，其中I/O控制器由單板機(jī)MCU(AT89c21)為核心，計(jì)算機(jī)控制信號通過485控制芯片與單板機(jī)輸入端相接，同樣開關(guān)量輸入端(輸入1…輸入N)，通過輸入信號識別電路與單板機(jī)輸入端相接，單板機(jī)輸出與繼電器驅(qū)動電路相接，此電路輸出有開關(guān)信號輸出，電壓信號輸出0～5V，電流信號輸出4～20mA，上述電路分別與供電電路相接；(如圖2所示)，云臺解碼器與I/O控制器相似，由單板機(jī)，485控制芯片，繼電器聯(lián)接電路組成，其結(jié)構(gòu)是通過485控制芯片與單板機(jī)MCU(AT89c21)輸入端相接，單板機(jī)輸出聯(lián)接繼電器驅(qū)動電路，繼電器驅(qū)動電路輸出直接連接控制器和攝像機(jī)像頭，同樣上述電路與供電電源相接(如圖3所示)，詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示。
本發(fā)明程序控制方法，包括以下步驟(如圖6所示)步驟1.首先是圖象(攝像機(jī)輸入)進(jìn)行操作圖象采集壓縮卡處理(移動偵測)和讀取串口數(shù)據(jù)(I/O控制器輸入)各自進(jìn)入讀取數(shù)據(jù)并記錄，是根據(jù)事先人為程序設(shè)定進(jìn)行如下判斷；步驟2.該判斷分三路進(jìn)行a)其中之一路是否進(jìn)行云臺控制判斷，如果是(y)往下運(yùn)行，不是(N)，返回，其中云臺控制運(yùn)行，通過云臺控制輸出，進(jìn)行操作串行口輸出操作指令，而后云臺動作；；b)另一路是否進(jìn)行聯(lián)動輸出判斷，如果是(y)往下進(jìn)行，不是(n)，返回，其中聯(lián)動輸出運(yùn)行，通過手動輸出，進(jìn)行操作串行口輸出操作命令，最后進(jìn)行I/O控制器輸出；c)最后一路是否進(jìn)行錄像，由于手動錄像控制進(jìn)行錄像，錄像后進(jìn)入錄像資料庫，以后錄像資料查詢，當(dāng)查詢到了事件發(fā)生記錄，記入事件記錄數(shù)據(jù)庫，再進(jìn)入事先人為程序設(shè)定進(jìn)行判斷，整個(gè)程序控制方法為多種功能，開環(huán)控制。
本發(fā)明之優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)使只能對生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行畫面監(jiān)視的傳統(tǒng)工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的功能擴(kuò)展到生產(chǎn)現(xiàn)場畫面與生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集、處理，從而對生產(chǎn)過程監(jiān)視和監(jiān)控、故障診斷、專家操作指導(dǎo)等，大大改進(jìn)了工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的功能，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制、調(diào)度與管理一體化提供了可靠的依據(jù)，是現(xiàn)代冶金生產(chǎn)過程，生產(chǎn)管理不可缺少的程序管理方法。


圖1為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置總件控制方框圖；圖2為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置I/D控制器方框圖；圖3為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置云臺解碼器控制方框圖；圖4為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置I/D控制器電原理圖；圖5為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置云臺解碼器原理圖；圖6為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置程序控制流程圖；圖7為該冶金生產(chǎn)過程數(shù)碼監(jiān)控裝置實(shí)施例控制方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明工作原理和實(shí)施過程結(jié)合附圖加以說明(如圖7所示)。
本系統(tǒng)輸入信號分別為視頻圖象，I/O控制器開關(guān)信號輸入，輸出為I/O控制器的輸出，輸出信號可選開關(guān)信號、電流信號(4-20mA)、電壓信號(0-5V)，云臺控制器的輸出動作信號(220V交流或24V交流輸出到云臺控制上、下、左、右云臺動作及輸出到三可變鏡頭控制光圈、聚焦、變倍動作，以及一些風(fēng)扇、雨刷、燈光、加熱及備用輔助控制功能)。I/O控制器輸入及輸出信號由于是通用開關(guān)信號或電壓電流信號，所以可以根據(jù)情況連接到各種現(xiàn)場設(shè)備上以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)過程監(jiān)視及控制。
權(quán)利要求
1.一種冶金生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，其特征在于該裝置由硬件平臺及控制軟件兩部分組成，其中硬件平臺由攝像機(jī)、云臺解碼器、I/O控制器、232/485轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)組成，計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置與轉(zhuǎn)換器對應(yīng)的串行接口、與視頻信號相接的圖象采集壓縮卡和數(shù)據(jù)存儲器，其聯(lián)接是I/O控制器與開關(guān)電路相接，開關(guān)信號有開關(guān)信號輸入、開關(guān)信號輸出、電流信號輸出、電壓信號輸出，I/O控制器的輸入、輸出端與232/485轉(zhuǎn)換器輸入、輸出端相接，同時(shí)232/485轉(zhuǎn)換器輸出端通過云臺解碼器與攝像機(jī)信號控制端相接，232/485轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的串行接口相接，攝像機(jī)數(shù)據(jù)輸出端與計(jì)算機(jī)內(nèi)圖象采集壓縮卡相接，壓縮卡與數(shù)據(jù)庫相接。
2.按權(quán)利要求1所述的冶金生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，其特征在于I/O控制器由單板機(jī)MCU(AT89c21)為核心，計(jì)算機(jī)控制信號通過485控制芯片與單板機(jī)輸入端相接，同樣開關(guān)量輸入端(輸入1…輸入N)，通過輸入信號識別電路與單板機(jī)輸入端相接，單板機(jī)輸出與繼電器驅(qū)動電路相接，此電路輸出有開關(guān)信號輸出，電壓信號輸出0～5V，電流信號輸出4～20mA，上述電路分別與供電電路相接；
3.云臺解碼器與I/O控制器相似，由單板機(jī)，485控制芯片，繼電器聯(lián)接電路組成，其結(jié)構(gòu)是通過485控制芯片與單板機(jī)MCU(AT89c21)輸入端相接，單板機(jī)輸出聯(lián)接繼電器驅(qū)動電路，繼電器驅(qū)動電路輸出直接連接控制器和攝像機(jī)像頭，同樣上述電路與供電電源相接
4.一種冶金生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置控制程序，其特征在于該程序控制方法，包括以下步驟步驟1.首先是圖象(攝像機(jī)輸入)進(jìn)行操作圖象采集壓縮卡處理(移動偵測)和讀取串口數(shù)據(jù)(I/O控制器輸入)各自進(jìn)入讀取數(shù)據(jù)并記錄，是根據(jù)事先人為程序設(shè)定進(jìn)行如下判斷；步驟2.該判斷分三路進(jìn)行a)其中之一路是否進(jìn)行云臺控制判斷，如果是(y)往下運(yùn)行，不是(N)，返回，其中云臺控制運(yùn)行，通過云臺控制輸出，進(jìn)行操作串行口輸出操作指令，而后云臺動作；；b)另一路是否進(jìn)行聯(lián)動輸出判斷，如果是(y)往下進(jìn)行，不是(n)，返回，其中聯(lián)動輸出運(yùn)行，通過手動輸出，進(jìn)行操作串行口輸出操作命令，最后進(jìn)行I/O控制器輸出；c)最后一路是否進(jìn)行錄像，由于手動錄像控制進(jìn)行錄像，錄像后進(jìn)入錄像資料庫，以后錄像資料查詢，當(dāng)查詢到了事件發(fā)生記錄，記入事件記錄數(shù)據(jù)庫，再進(jìn)入事先人為程序設(shè)定進(jìn)行判斷，整個(gè)程序控制方法為多種功能，開環(huán)控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置和監(jiān)控軟件，該裝置由攝像裝置、I/O控制器、232/485轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)組成，攝像裝置控制由云臺解碼器和232/485轉(zhuǎn)換器通過串行電路與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，攝象所拍攝數(shù)據(jù)通過圖象采集壓縮卡到計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲器直接聯(lián)接，整個(gè)由攝象機(jī)對現(xiàn)場的攝制生產(chǎn)過程圖像通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，其控制過程通過計(jì)算機(jī)控制程序來完成，優(yōu)點(diǎn)該系統(tǒng)采用了硬件計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和軟件控制程序管理，從而對生產(chǎn)過程監(jiān)視和監(jiān)控、故障診斷、專家操作指導(dǎo)等，大大改進(jìn)了工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的功能，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制、調(diào)度與管理一體化提供了可靠的依據(jù)，是現(xiàn)代冶金生產(chǎn)過程，生產(chǎn)管理不可缺少的程序管理方法。
文檔編號G05B19/00GK1540462SQ20031010487
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月21日
發(fā)明者柴天佑, 鄭秀萍, 史大為, 王大力 申請人:沈陽東大自動化有限公司