国家实用新型发明专利：一种机器视觉的流水线智能检测报警系统



【系统装置设计图】


文章目录


【说明书摘要】



本实用新型公开了一种基于机器视觉的流水线智能检测报警系统，包括：视觉处理模块、电源模块、无线通讯模块、核心控制模块和客户端；该核心控制模块分别与视觉处理模块、电源模块、无线通讯模块相连，用于将视觉处理模块处理后的报警信息通过无线通讯模块发送给客户端，并接收客户端发送给服务器的前端配置信息。本实用新型能实现非人工在线实时监测及报警功能，从而降低人工劳作强度，节省成本，提高测量精度。


【权利要求书】


  1. （1）一种基于机器视觉的流水线智能检测报警系统，其特征包括：视觉处理模块、电源模块、无线通讯模块、核心控制模块和客户端；
    （2）所述视觉处理模块通过数据线与所述核心控制模块相连，用于判别摄像头所采集的图像数据中的报警灯颜色并传输相应的报警信息；
    （3）所述核心控制模块通过数据线与所述无线通讯模块相连，用于传输所述报警信息并下发所述视觉处理模块的前端配置信息；
    （4）所述无线通讯模块通过WIFI连网，用于接受所述客户端发送给服务器的前端配置信息，同时将所述报警信息上传服务器，由所述服务器将报警信息发送至所述客户端；
    （5）所述电源模块通过电源线分别与所述视觉处理模块、无线通讯模块、核心控制模块相连，从而为各个模块供电；
  2. （1）根据权利要求1的一种机器视觉的流水线智能监测系统，其特征在于：所述核心控制模块采用为STM32F103C8T6处理器，所述视觉处理模块采用K210模块，所述无线通讯模块采用ESP8266模块；
    （2）所述STM32F103C8T6处理器的PB10/RX3引脚、PB11/TX3引脚分别与所述K210模块的IO_7/TX引脚、IO_8/RX引脚相连接，用于传输所述报警信息与配置信息；
    （3）所述STM32F103C8T6处理器的PA10/RX1引脚和PA9/TX1引脚分别与所述ESP8266模块的IO_1/TXD和IO_8/RXD引脚相连接，用于传输所述报警信息与配置信息。

【说明书】


_技术领域_


本实用新型涉及一种智能检测报警系统，特别涉及一种机器视觉的流水线智能检测报警系统。


_背景技术_

  1. 在传统流水线制造中，监控流水线出现的问题主要是靠人工记录流水线出现的问题和具体流水线事项。在人员与工种众多、管理环节及方式复杂的密集型生产企业里，由于流水线工作的不可预见性，即只靠人工全程监控、记录、解决流水线问题，庞大的人工工作量决定这是不可行的，不仅效率低下，而且耗费人力。因此，目前的方法费时费力，并且效果低下。
  2. 目前市场上流水线监控主要是靠电脑监控，实时监控流水线的工作状态，一旦流水线机器出现故障或发出报警，即在电脑上显示报警，由监控室工作人员一直保持监视并前去解决流水线出现的故障。
  3. 市场上电脑监控流水线工作的应用中存在以下问题：监控过程需要监控室工作人员始终保持警觉工作状态，存在一些固有因素的限制，其中既包括人类作为监控者自身在生理上的弱点，也包含视频监控系统均或多或少的存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷，从而导致在实用性和安全性的降低。

_发明内容_

本实用新型为克服上述现有技术的不足之处，提供一种机器视觉的流水线智能检测报警系统，以期能实现非人工在线实时监测及报警功能，从而降低人工劳作强度，节省成本，提高测量精度。


为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
(省略复制权书)


_有益效果_

  1. 本实用新型利用机器视觉技术，通过视觉处理模块、电源模块、无线通讯模块、核心控制模块和客户端，完成了对整个流水线上报警灯的实时监测，具有成本低，易普及，实时性好，准确度高的优点；
  2. 本实用新型视觉处理模块在监测中的位置相对灵活，其可通过在客户端手动标记监测点，识别测量结果可更准确地反映该测量点警报灯的情况，减少了人工监测的机械性，使其可以实现无人监测及远程观测。
  3. 本实用新型实现了自动化测量，且操作便捷，监测结果实时性好，准确度高，大幅度降低了人工劳动强度，提高了测量精度，并减少了成本，可以广泛应用一系列工业化流水线警报灯的监测。

_附图说明_


图1

图2

图3



图4

  • 图1是本实用新型系统的空间布置示意图；
  • 图2是本实用新型系统的机箱主体的外视图；
  • 图3是本实用新型系统的数据传输流程图；
  • 图4是本实用新型系统的数据监控中心的数据处理流程图；
  • 图中标号：1机箱：1-1机箱前盖；1-2机箱主体；1-3机箱后盖；1-4支架臂；1-5支架底座；2客户端；3 ESP8266模块；4 STM32F103C8T6处理器；5 K210模块。

_具体实施方式_

  1. 本实施例中，如图1和图3所示，一种基于机器视觉的流水线智能检测报警系统，包括：机箱1、视觉处理模块、电源模块、无线通讯模块、核心控制模块、传输线、客户端2；
  2. 如图2所示，机箱前盖1-1与机箱后盖1-3，长度为200mm，厚度为1mm；机箱1开有一个20mm的孔，内部为中空结构，便于安装视觉处理模块内置摄像头；机箱前后盖上各有4个安装孔，可以用来与箱体通过角钢连接，通过对应尺寸的螺丝进行组合安装，能够将三部分连接成一个封闭的机箱1，作为报警系统的主体结构，核心控制模块、电源模块、视觉处理模块都安装在机箱内部；机箱底部有2个安装孔，可以用来将机箱与支架上的底座螺旋连接；
  3. 本实施例中，机箱前盖1-1和机箱后盖1-3的两个开孔，用于固定机箱和连接防水接头，四个安装孔通过螺丝用来固定机箱主体，防水接头用于保护传输线和机箱内部不进入水和其他一些物质；
  4. 支架由支架臂1-4和支架底座1-5构成，支架臂一端有4个安装孔，可以用来将支架固定在墙壁上，支架臂另一端有一底座用于安装机箱，机箱与底座相连接部位有一铰连接结构，可以实现俯仰调节；
  5. 视觉处理模块3安装在机箱1内部的挡板上，可以很好的保证视觉处理模块3的稳定，减少视觉处理模块损坏的可能性；视觉处理模块通过数据线与核心控制模块相连，用于判别摄像头所采集的图像数据中的报警灯颜色并传输相应的报警信息；配置模式下，视觉处理模块应答配置请求，并将当前视角静态图像发送至核心处理模块，同时接收返回的监测坐标区域与标号信息；
  6. 核心控制模块通过数据线与无线通讯模块相连，用于传输报警信息；配置模式下，核心控制模块传递配置请求，并接收视觉处理模块传输的当前视角静态图像，发送至无线通信模块，接收返回的监测坐标区域与标号信息；
  7. 无线通讯模块通过WIFI连网将报警信息上传服务器，从而由服务器将报警信息发送至客户端2；配置模式下，无线通讯模块接收客户端由服务器发送的配置请求，并接收核心控制模块传输的当前视角静态图像，发送至服务器，经由服务器发送至客户端；选择WIFI通信，可以普适地进行数据的传输，实现对流水线的实时监控，并且使用户可以在任何地点，任何时间查看流水线的情况，收到警报信息；
  8. 客户端通过互联网接收来自服务器发送的报警信息；配置模式下，客户端向服务器发送配置请求，由服务器发送至前端设备后接收返回的应答信号及当前视角静态图像，而后再次向服务器发送在图像中人工选定的监测区与标号信息，完成配置；
  9. 电源模块通过电源线分别与视觉处理模块、无线通讯模块、核心控制模块相连，从而为各个模块供电；
  10. 如图4所示，本实施例中，无线通讯模块3采用ESP8266模块，核心控制模块4采用为STM32F103C8T6处理器，视觉处理模块5采用K210模块；K210模块采用台积电超低功耗28nm先进工艺和双核64位处理器，具有较好的功耗性能、稳定性和可靠性，对于程序编写要求较高，也保证了程序的保密性；
  11. STM32F103C8T6处理器的PB10/RX3引脚、PB11/TX3引脚分别与K210模块的IO_7/TX引脚、IO_8/RX引脚相连接，用于传输所述报警信息与配置信息；
  12. STM32F103C8T6处理器的PA10/RX1引脚和PA9/TX1引脚分别与ESP8266模块的IO_1/TXD和IO_8/RXD引脚相连接，用于传输所述报警信息与配置信息。
  13. 综上所述，本实用新型以数字化、网络化视频监控为基础，但又别于一般的网络化视频监控，能够以较低的成本实现精确的监控与发现监控画面的异常情况，及时报警，且人力资源利用的最大化，实现了流水线工作的在线实时监测，具有能够准确监控，监测结果实时性好，准确度高，降低了人工劳作强度，节省了成本。