用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统及其控制方法，系统由带钢信息跟踪单元、工业电视单元、和画面选择单元组成，包括多个数字摄像机、视频监控主机、L2计算机、L1控制PLC、网络继电器、机顶盒、监视器。L2计算机将带钢信息下发给各监视区域的L1控制PLC，L1控制PLC根据生产和设备异常信息以及带钢位置信息确定要显示的画面号，网络继电器将画面好指令转换为数字量信号执行自动切换，使监视器上只显示多幅监控画面中的一幅画面。通过热轧主轧线的监控画面自动跟踪，使操作人员在不同工序时所关注的画面变为一个，大大降低了操作人员频繁抬头低头的疲劳度，有效地提高了操作人员的劳动强度。作人员的劳动强度。作人员的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及热轧主轧线操作台工业电视监控领域，更具体地，涉及一种用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在国内外钢铁企业中，热轧主轧生产线的生产操作人员集中在主操作台操作，现场通过工业电视监控作业线各部位的设备动作和生产过程。目前的工业电视采用是数字式摄像头，视频信号通过光纤进入视频控制主机，然后通过网络送到操作台。根据摄像头监控点的数量，操作台布置相应的工业电视屏幕，因为监控点比较多，所以一般采用大工业屏幕四分屏的方法显示监控画面。这样，通常操作台要悬挂安装5、6个42寸大屏幕，操作人员在生产时，一方面要低头留意操作面板和操作台上的HMI数据画面，一方面还要经常抬头去看悬挂在上面的工业电视屏。
[0003]这种方式不符合人体工学，容易增加操作人员的疲劳，此外，对于生产来说，节奏和效率也受到影响。
[0004]通过长期观察发现，操作人员在不同时刻关注的工业电视画面和生产的工序有关，对于热轧主轧线来说，生产监视分为四个区域：1、加热炉监视区域；2、粗轧监视区域；3、精轧监视区域；4、卷取监视区域。在每个监视区域，操作人员关注的画面是随着带钢头尾位置的改变而改变的，目前监视器的布置，罗列了各监视区域的每一个监视点的画面，并在各监视点架设大屏工业电视将每一个监视点画面全部显示给操作人员，由于大屏监视器安装位置较高，操作人员要不断抬头看不同的工业电视画面，同时操作人员还要不时地低头看布置在操作台上的HMI画面数据和控制操作台按钮及手柄，目前这种监视方式，严重加剧了操作人员操作的操作疲劳程度，对生产操作效率影响较大。
[0005]针对目前监控点较多，现有技术中有一种工业电视画面黑屏技术，然而，该技术无法解决操作人员经常抬头去看悬挂在上面的不同工业电视画面，也无法解决操作人员视觉和颈椎的疲劳痛苦，因此迫切需要开发一种工业电视画面和生产工序有关的专用技术来将操作人员在不同工序时关心的监控画面准确地自动推给操作人员，减轻低热轧主轧线操作人员监控工作的强度，实现工业电视画面显示的有效性。

技术实现思路

[0006]为此，本专利技术设计了一种用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪的控制方案，通过L1中PLC跟踪来带头/带尾的位置，同时跟踪轧机的异常情况，自动切换工业电视画面，在操作台平视的位置处、和HMI画面并排安装一个同样大小的自动跟踪工业电视屏，这个屏幕中只显示一幅监控画面，而画面会根据需要自动切换。
[0007]本专利技术设置一种热轧主轧线操作监视画面的全自动跟踪系统，该全自动跟踪系统能够自动跟踪带头带尾的位置，同时跟踪轧机的异常情况，自动切换工业电视画面平视布置在操作台前，降低操作人员疲劳度，提高生产操作效率。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统，包括：带钢信息跟踪单元、工业电视单元、和画面选择单元，所述带钢信息跟踪单元包括热轧主轧线L2计算机和多个L1控制PLC，所述多个L1控制PLC分别对应于加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域，所述热轧主轧线L2计算机将带钢信息下发给各监视区域的L1控制PLC，所述带钢信息包括异常检测信息和带钢跟踪信息；所述工业电视单元包括多个摄像头、视频监控主机、机顶盒、和监视器；所述画面选择单元根据各个L1控制PLC的画面选择指令执行自动切换，使所述监视器上只显示多幅监控画面中的一幅画面。
[0009]所述带钢信息跟踪单元包括多个传感器，用于检测设备异常和生产异常情况并将异常信息发送给热轧主轧线L2计算机；
[0010]所述带钢信息跟踪单元还包括设置在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的不同位置上的位置传感器和速度检测编码器，主轧线L2计算机将带钢跟踪信息下发给各区域的L1控制PLC，各区域的L1控制PLC根据位置传感器和速度检测编码器的数据自动计算带钢的带头位置和带钢长度，根据带钢的带头位置和带钢长度，实现对带钢在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的全产线跟踪，同时各区域的L1控制PLC根据异常信息优先选择异常点监控画面并发送画面选择指令，
[0011]带钢信息跟踪单元根据异常监控信息和带头/带尾位置信息，确定并发送对带钢执行监控的画面选择指令。
[0012]所述多个摄像头通过光纤连接所述视频监控主机，所述视频监控主机通过以太网线连接所述机顶盒，所述机顶盒通过HDMI视频线连接所述监视器。
[0013]所述L1控制PLC通过以太网线连接网络继电器，所述网络继电器通过DI/DO线连接机顶盒，网络继电器将将来自L1控制PLC的画面选择指令转换为数字量输出信号，通过DI/DO线输出到机顶盒，机顶盒根据数字量输出信号自动切换所述监视器上所显示的画面。
[0014]所述视频监控主机、所述L1控制PLC、与所述网络继电器之间还可通过5G通讯传输方式进行连接。
[0015]设置在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的摄像头为36，每个区域对应设置9个。
[0016]所述监视器安装在操作台上与HMI画面并排的位置处。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统的控制方法，所述多个摄像头分别设置在热轧主轧线上加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的不同位置上，对应于热轧主轧线的不同工序位置，所述方法包括以下步骤：
[0018]根据摄像头的分布位置，给监视器上显示的电视画面编排画面编号；
[0019]各区域的L1控制PLC根据L2计算机下发的异常信息，确定是否切换到异常点的视频监控画面；
[0020]如存在异常，根据异常信息确定所要显示的画面编号；
[0021]如正常，L1控制PLC根据L2计算机下发的带钢跟踪信息，计算带钢头部/尾部位置；
[0022]根据带钢头部/尾部位置，确定所要显示的画面编号；
[0023]L1控制PLC通过以太网将所述画面编号发送给网络继电器；
[0024]网络继电器将将该画面编号转化为对应的继电器输出信号并输出到机顶盒；
[0025]机顶盒将继电器输出信号接入视频监控主机，视频监控主机向机顶盒发送对应于所述画面编号的视频信号；
[0026]机顶盒通过HDMI视频线将视频信号发送到监视器；
[0027]监视器在屏幕上显示对应于画面编号的电视画面。
[0028]控制方法还包括确定是否进行自动跟踪画面的步骤，如果否，则执行人工选择画面编号。
[0029]所述画面编号为1至36个，分别与设置在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域上的36个摄像头相对应。
[0030]根据本专利技术的用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统及其控制方法能够产生以下有益技术效果：
[0031]1、自动跟踪热轧主轧线带钢位置和视频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统，其特征在于，所述系统包括：带钢信息跟踪单元、工业电视单元、和画面选择单元，所述带钢信息跟踪单元包括热轧主轧线L2计算机和多个L1控制PLC，所述多个L1控制PLC分别对应于加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域，所述热轧主轧线L2计算机将带钢信息下发给各监视区域的L1控制PLC，所述带钢信息包括异常检测信息和带钢跟踪信息，所述工业电视单元包括多个摄像头、视频监控主机、机顶盒、和监视器，所述画面选择单元根据各个L1控制PLC的画面选择指令执行自动切换，使所述监视器上只显示多幅监控画面中的一幅画面。2.如权利要求1所述的用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统，其特征在于，所述带钢信息跟踪单元包括多个传感器，用于检测设备异常和生产异常情况并将异常信息发送给热轧主轧线L2计算机；所述带钢信息跟踪单元还包括设置在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的不同位置上的位置传感器和速度检测编码器，主轧线L2计算机将带钢跟踪信息下发给各区域的L1控制PLC，各区域的L1控制PLC根据位置传感器和速度检测编码器的数据自动计算带钢的带头位置和带钢长度，根据带钢的带头位置和带钢长度，实现对带钢在加热炉监视区域、粗轧监视区域、精轧监视区域、以及卷取监视区域的全产线跟踪，同时各区域的L1控制PLC根据异常信息优先选择异常点监控画面并发送画面选择指令，带钢信息跟踪单元根据异常监控信息和带头/带尾位置信息，确定并发送对带钢执行监控的画面选择指令。3.如权利要求1所述的用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统，其特征在于，所述多个摄像头通过光纤连接所述视频监控主机，所述视频监控主机通过以太网线连接所述机顶盒，所述机顶盒通过HDMI视频线连接所述监视器。4.如权利要求1所述的用于热轧主轧线的监控画面自动跟踪系统，其特征在于，所述L1控制PLC通过以太网线连接网络继电器，所述网络继电器通过DI/DO线连接机顶盒，网络继电器将将来自L1控制PLC的画面选择指令转换为数字量输出信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，盛意，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：