[发明专利]一种灌装机运行状态智能化检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种灌装机运行状态智能化检测系统和方法，该系统包括数据采集单元、数据处理单元、数据分析单元和控制处理单元。数据采集单元通过传感器和工业相机采集灌装机设备运行的参数，形成原始数据发送到数据处理单元；数据处理单元对原始数据进行处理，形成有效数据；数据分析单元对所述有效数据通过预定的算法自动开展各种指标运算及分析，形成指令数据；控制处理单元将指令数据转化为PLC系统可识别的指令，执行远程发送指令给灌装机PLC系统，驱动控制执行机构。本发明通过大数据平台提供更广更深的数据分析，方便监控人员更全面了解设备运行状态，可以预测设备运行状态走势、遇异常情况自动操控设备来预防事故发生，智能化程度较高。

技术领域

本发明涉及机器视觉、人工智能在工业控制和安全检测领域的应用，具体涉及一种灌装机运行状态智能化检测系统和方法。

背景技术

灌装机是一种机械式运转的设备，在生产使用中不免会出现各种异常问题，例如高温、入料泄露或过少、超转速、生产产品次品增多、产量与能耗不协调等。再生产实践中，为了避免或发现这些异常，企业通常会安排专人负责产线设备的巡检观察，通过人的五官感官去感受与判断设备的状态是否良好，或基于仪器设备检测与人工登记数据，并进行简单的统计分析来识别与发现设备的异常状态。如果存在异常现象，则进行现场人工操控设备来达到保护产线设备的目的。这种人工巡查检测的方式严重依赖于人的主观臆测，而且只能简单地采集登记与统计分析数据，存在着诸多的弊端问题，无法达到企业预期的目标。概括起来，人工检测方式存在的问题如下：(1)效率低，人工检测即人工现场检查与测量，行为效率低，对异常的感知与响应速度慢；(2)成本高，人工即成本，产线越多越长，直接成本和管理成本越高；(3)风险大，运行中与非运行中的产线设备的检测本身具有较大的风险性，如果人力用工量越多则风险发生概率越高，且要避免或预防风险发生的所需投入就越高；(4)稳定性或准确性差，人工检测可能要求巡检人员具备一定的专业、安全知识，可能还依赖于人的身体素质，因此检测结果会受到人的生理因素、情绪、专业性以及企业用工稳定性的干扰，再加上人的主观臆断则会容易造成检测效果稳定性差、数据准确度不高的现象。

发明内容

针对上述问题，本发明采用多传感器、图像采集来替代人工现场检测与数据采集，利用或加装基于视觉的杂质检测装置来收集产品的次品数据，利用计算机替代人工来进行设备与生产的指标的分析、预测、判断及反馈，并结合工业自动化技术来完成异常设备的远程操控，从而代替低效的人工现场操控行为；采用的指标包括设备的故障率、使用率、出力率、能耗量，产品的次品率、产量；此外结合各类实时采集的数据进行有效的状态识别与判定，并自动远程执行设备操控，实现设备状态的自动化、智能化监测及操作，从而为生产管理者提供管理上的便利，也促使最终达到保护灌装机设备、高效优质生产的目标，符合国家倡导的工业战略方向。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种灌装机运行状态智能化检测系统，该系统包括数据采集单元、数据处理单元、数据分析单元和控制处理单元，所述数据采集单元通过传感器和工业相机采集灌装机设备运行的参数，形成原始数据，通过网络发送到数据处理单元，数据处理单元对原始数据进行处理，形成有效数据并保存，数据分析单元对所述有效数据通过预定的算法自动开展各种指标运算及分析，形成指令数据并发送给控制处理单元，控制处理单元将指令数据转化为PLC系统可识别的指令，执行远程发送指令给灌装机PLC系统，驱动控制执行机构，并将运行信息上传，便于后续分析与统计使用，从而实现智能化监测与控制。

进一步，上述灌装机设备运行的参数包括温度、电压、电流、转速、振动、声音、图像。

上述数据处理单元对原始数据进行处理包括原始数据进行解码转换、过滤、筛选、修复、合并操作。

上述数据分析单元进行的指标运算涉及的指标包括设备的故障率、使用率、出力率、能耗量，产品的次品率和产量。

本发明还进一步提出一种利用上述灌装机运行状态智能化检测系统进行检测的方法，具体包含以下步骤：