[发明专利]用于自动化设备的防呆监控方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于自动化设备现场工况的监控装置，主要是指一种用于自动化设备的防呆监控方法及其装置。

背景技术

现有的自动化设备相当多的都自带监测诊断模块，通过对工况参数的采集和处理，分析得出异常发生的判断，并报警和停机。但是，这类自诊断功能不足以防止设备产生次品，严重时对设备自身还会造成损坏，所以自动化设备有必要安装防止工艺过程出偏的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自动化设备的防呆监控方法及其装置，目的是当自动化设备出现异常，且这种异常不能被设备自带的诊断功能察觉和有效报警时，防呆监控器能即时捕捉到该异常马上报警，并停止设备的运行，以防设备在工艺出偏时还不断产出。

实现本发明的方法是：采用标准模板与现场工况模板比对的方式，将现场实时采集到的设备工况图像与正常工况的标准图像进行比较，实现捕捉异常、分析判断、报警停机。

该方法还包括：下列步骤：

实时采集现场设备工况图像；

生成现场设备工况模板，

提取现场设备工况特征； 

预处理；

模式匹配；

差异计算；

BLOB分析；

模板对比；

I/O及通讯；

生成GUI界面。

所述标准模板是指对设备正常工况下的影像进行分析并提取特征。

所述正常工况的标准图像是指设备在正常工作即没有异常发生的情况下，对包括工件本身或者模具或者刀具等被监视对象，进行拍照所得到的图像。

所述预处理包括对图像进行分析之前的去掉噪声、加强边缘特征、对图像进行腐蚀等处理。

实现本发明的装置是：包括图像传感器、3G/4G调制解调器、WI-FI/GPS、DSP/ARM处理器、SD存储卡、现场可编程模块、触摸式显示器、Flash控制器、NOR Flash、NAND Flash、IO模块、串口通讯模块；其中DSP/ARM处理器分别与图像传感器、3G/4G调制解调器、WI-FI/GPS、SD存储卡、触摸式显示器、Flash控制器连接；其中Flash控制器连接分别与NOR Flash和NAND Flash连接，SD存储卡经现场可编程模块分别连接IO模块和串口通讯模块。

该装置还包括：

所述IO模块设置上配备GPIO通用输入输出，接收现场发送过来的触发信号，并发送到设备的控制信号。

所述I/O模块还配置了无线通讯接口和无线网络接口，用于远程监控和云端运算的应用提供通讯支持。

本发明具有的有益效果：当自动化设备出现异常，且这种异常不能被设备自带的诊断功能察觉和有效报警时，本防呆监控装置能即时捕捉到该异常马上报警，并停止设备的运行，以防设备在工艺出偏时还不断产出。该装置能有效地避免次品产生，在无人执守的情况下都能对工艺和设备起到自动放错和保护的作用，减少人工的需求，降低工厂的成本。

附图说明

图1是本发明装置的方框图。

图中；1图像传感器、2  3G/4G调制解调器、3 WI-FI/GPS、4 SD存储卡、5 DSP/ARM处理器、6 Flash控制器、7 NOR Flash、8 NADN Flash 、9现场可编程模块、10触摸式显示器、11电源、12  IO模块、13串口通讯模块。     

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

智能视觉防呆作为自动化生产设备的一个组成部分，成为其一种功能，成为设备自诊断模块的一个环节，是一种新的产品品类。

如图所示，本装置基于图像分析技术对设备作业过程进行监视，采用模板比对的方式，将现场实时采集到的图像与正常工况的标准图像进行比较，实现捕捉异常、分析判断、报警停机的功能。标准的模板是基于对正常工况下的影像进行分析，提取特征，比对时只是对模板的特征（组合）与现场实时图像中相应的特征进行比较，借以判断是否有异常发生。这种监测方法并不能取代自动设备所具备的自诊断功能，但对防止作业过程走偏 ，防止次品的产出，甚至设备遭受破坏等具有良好的效果。

防呆监控装置由以下几个主要部分构成：

·基于DSP/ARM的核心处理器

·光学镜头、图像传咸器、前端处理及通讯模块（即摄像机部分）

·FPGA充当图像处理的加速器和外设接口逻辑

·触控显示器

·GPIO和串行通讯

·无线通讯接口和无线网络功能