一种用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法技术方案

本发明专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法，包括：边端和管理中心；边端包括源数据侧模块、数据接入模块和数据处理模块；管理中心包括数据存储模块和应用服务模块。本发明专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法，具备数据接入、设备管理、监控画面展示、模型分析、数据展示、算法训练、算法市场等功能，提供的算法运行环境系统及配套装置，结合具体业务场景及管控需求，可以实现重要环节的全时检测，克服了目前生产过程中人工巡检不及时、存在疏忽遗漏、以及伴随的安全风险问题，能够有效地提高安全管理水平，显著降低事故发生概率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法
本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法。
技术介绍
工业企业为了满足生产需要，配置有大量的工艺设备，绝大部分工业企业在实际生产过程中，需要配置巡检人员，以点巡检的方式在现场检查设备的运行状态，并进行操作调整以满足生产工艺要求。在整个生产过程中需要切实保障设备安全、人员安全和环境安全。部分企业通过人工查看监控视频的方式进行安全检查，但由于人工巡检存在时间差，不能做到全时检测，极大可能会因为疏漏造成检测不到位的情况发生。由于安全事故的发生，一般都是由小隐患引起的或是由于操作人员疏忽导致的，如果巡检人员或操作人员责任心不强，小隐患若未及时发现，就有可能会引起安全事故，甚至会带来人身伤害。部分安全事件造成的泄漏事故还会带来环境风险，此类事故风险会给企业造成一定的经济损失。有鉴于此，亟需改进目前采用人工巡检进行生产管控的方式，以切实提高生产管控的管理水平。
技术实现思路
针对现有的人工点巡检所存在的安全问题，本专利技术实施例提供一种用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法。本专利技术提供一种用于生产管控的视觉识别系统，包括：边端和管理中心；所述边端包括源数据侧模块、数据接入模块和数据处理模块；所述管理中心包括数据存储模块和应用服务模块；所述源数据侧模块，用于采集生产管控过程中的图像数据、生产数据及业务数据；所述数据接入模块，包括视频转换器及应用程序接口；所述视频转换器用于对所述图像数据进行转码、抽帧以生成图片文件；所述应用程序接口用于接入、调用所述生产数据及业务数据，以将所述图片文件、所述生产数据及业务数据上传至所述数据存储模块；所述数据存储模块，用于接收并存储所述图片文件、所述生产数据及业务数据，以供所述数据处理模块调用；所述数据处理模块，包含有算法引擎、算法库以及业务规则服务库，用于调用所述图片文件以生成异常目标信息；所述异常目标信息包括异常目标位置和异常目标识别结果；所述应用服务模块，用于根据所述异常目标信息，进行实时视频服务及场景应用。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述数据处理模块集成于边缘计算一体机；所述边缘计算一体机与装设于监控区域内的视频摄像头通信连接，以根据所述视频摄像头采集的图像数据，生成各监控区域的图片文件；所述数据处理模块中装载有预先训练好的至少一种深度神经网络分类器；所述深度神经网络分类器包括基于区域提名的目标识别模型和基于端到端无需区域提名的目标识别模型。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述边缘计算一体机中还集成有图形处理器模块；所述图形处理器模块，用于对所述图像数据进行背景建模目标检测处理，以获取异常的目标图片文件，以供所述数据处理模块对所述目标图片文件进行分类识别。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述源数据侧模块与可编程逻辑控制器以及分散控制系统通信连接，以获取所述生产数据；所述源数据侧模块与实验室信息管理系统以及制造企业生产过程执行管理系统通信连接，以获取所述业务数据；相应地，所述数据处理模块，还用于基于算法库以及业务规则服务库，对所述生产数据和所述业务数据进行检测。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述实时视频服务包括以下视频服务中的至少一种：视频下载、实时视频、视频回放；所述场景应用包括以下应用中的至少一种：安全帽佩戴检测、跑冒滴漏检测、仪表识别、周界闯入、烟火检测。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述数据存储模块接收并存储所述图片文件、所述生产数据及业务数据的具体方式为：接收由视频转换器上传的所述图片文件，并将所述图片文件经Kafka，存储至内存数据库Redis；接收由数采link所接收的所述生产数据，并将所述生产数据通过消息队列遥测传输MQTT，传输至Kafka后存入时序数据库InfluxDB；接收由应用程序接口调用的业务数据，并将所述业务数据存入结构化数据库MariaDB。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述数据存储模块还用于接收异常的目标图片文件，并将所述目标图片文件存入结构化数据库MariaDB。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述应用服务模块，还用于提供根据所述异常目标信息作出短信告警和/或邮件告警。根据本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统，所述基于区域提名的目标识别模型，包括以下网络模型中的至少一种：Region-CNN、FastRCNN、FasterRCNN；所述基于端到端无需区域提名的目标识别模型，包括以下网络模型中的至少一种：YOLO，SSD。本专利技术还提供一种基于上述任一实施例所提供的视觉识别系统的生产管控方法，包括：从数据存储模块调取图片文件，或接收由图形处理器模块上传的图片文件；对所述图片文件进行背景建模目标检测处理，以获取目标图片文件；根据所述目标图片文件的图像特征，选择预先训练好的目标神经网络分类器；将所述目标图片文件输入至所述目标神经网络分类器，以获取异常目标信息，并将所述异常目标信息发送给所述应用服务模块。本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述用于生产管控的视觉识别方法的步骤。本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述用于生产管控的视觉识别方法的步骤。本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统及生产管控方法，具备数据接入、设备管理、监控画面展示、模型分析、数据展示、算法训练、算法市场等功能，提供的算法运行环境系统及配套装置，结合具体业务场景及管控需求，可以实现重要环节的全时检测，克服了目前生产过程中人工巡检不及时、存在疏忽遗漏、以及伴随的安全风险问题，能够有效地提高安全管理水平，显著降低事故发生概率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的用于生产管控的视觉识别系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的视觉识别系统的数据流程示意图；图3是本专利技术提供的背景建模目标检测处理的流程示意图；图4是本专利技术提供的目标神经网络分类器的训练流程示意图图5是本专利技术提供的视觉识别系统的功能架构示意图；图6是本专利技术提供的视觉识别系统中数据处理模块的结构示意图；图7是本专利技术提供的生产管控方法的流程示意图；图8是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，包括：边端和管理中心；/n所述边端包括源数据侧模块、数据接入模块和数据处理模块；/n所述管理中心包括数据存储模块和应用服务模块；/n所述源数据侧模块，用于采集生产管控过程中的图像数据、生产数据及业务数据；/n所述数据接入模块，包括视频转换器及应用程序接口；所述视频转换器用于对所述图像数据进行转码、抽帧以生成图片文件；所述应用程序接口用于接入、调用所述生产数据及业务数据，以将所述图片文件、所述生产数据及业务数据上传至所述数据存储模块；/n所述数据存储模块，用于接收并存储所述图片文件、所述生产数据及业务数据，以供所述数据处理模块调用；/n所述数据处理模块，包含有算法引擎、算法库以及业务规则服务库，用于调用所述图片文件以生成异常目标信息；所述异常目标信息包括异常目标位置和异常目标识别结果；/n所述应用服务模块，用于根据所述异常目标信息，进行实时视频服务及场景应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，包括：边端和管理中心；
所述边端包括源数据侧模块、数据接入模块和数据处理模块；
所述管理中心包括数据存储模块和应用服务模块；
所述源数据侧模块，用于采集生产管控过程中的图像数据、生产数据及业务数据；
所述数据接入模块，包括视频转换器及应用程序接口；所述视频转换器用于对所述图像数据进行转码、抽帧以生成图片文件；所述应用程序接口用于接入、调用所述生产数据及业务数据，以将所述图片文件、所述生产数据及业务数据上传至所述数据存储模块；
所述数据存储模块，用于接收并存储所述图片文件、所述生产数据及业务数据，以供所述数据处理模块调用；
所述数据处理模块，包含有算法引擎、算法库以及业务规则服务库，用于调用所述图片文件以生成异常目标信息；所述异常目标信息包括异常目标位置和异常目标识别结果；
所述应用服务模块，用于根据所述异常目标信息，进行实时视频服务及场景应用。


2.根据权利要求1所述的用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，所述数据处理模块集成于边缘计算一体机；
所述边缘计算一体机与装设于监控区域内的视频摄像头通信连接，以根据所述视频摄像头采集的图像数据，生成各监控区域的图片文件；
所述数据处理模块中装载有预先训练好的至少一种深度神经网络分类器；所述深度神经网络分类器包括基于区域提名的目标识别模型和基于端到端无需区域提名的目标识别模型。


3.根据权利要求2所述的用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，所述边缘计算一体机中还集成有图形处理器模块；
所述图形处理器模块，用于对所述图像数据进行背景建模目标检测处理，以获取异常的目标图片文件，以供所述数据处理模块对所述目标图片文件进行分类识别。


4.根据权利要求1所述的用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，所述源数据侧模块与可编程逻辑控制器以及分散控制系统通信连接，以获取所述生产数据；
所述源数据侧模块与实验室信息管理系统以及制造企业生产过程执行管理系统通信连接，以获取所述业务数据；
相应地，所述数据处理模块，还用于基于算法库以及业务规则服务库，对所述生产数据和所述业务数据进行检测。


5.根据权利要求1所述的用于生产管控的视觉识别系统，其特征在于，
所述实时视频服务包括以下视频服务中的至少一种：视频下载、实时视频、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，王禹，李晶，何文华，曲佳佳，李春喜，
申请(专利权)人：北京东方国信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11