一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金设备监控，特别涉及一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法。
技术介绍
1、现有的炼钢转炉安全监控系统通常为普通的视频监测，通过人工方式24小时对炼钢转炉的实时图像进行监测，或者基于判断是否存在安全风险，并决定是否将安全隐患上报。上述处理方式存在如下不足：1、耗费人力成本，由于生产工作时间是全天连续的，如果人工监测的话需要24小时人员值守；2、存在误判，在生产环境中由于亮度问题人工方式存在疲劳导致误判问题；3、效率低，如发现安全问题，第一时间通过人工上报，无法实时同步到上级平台，导致效率低下；4、扩展性差，随着生产设施扩建，人工方案难以满足。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统及其控制方法，通过获取炼钢转炉炉口打开区域的实时图像，确定电子围栏区域，识别到铁水罐和人员同时出现在电子围栏区域时发出报警信号，基于plc控制器控制停机，实现了更高效和更可靠的操作，减少了系统复杂性和潜在的故障点。
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，包括：plc控制器、图像获取组件和图像识别组件；
3、所述图像获取组件获取电子围栏区域的实时图像，并发送至图像识别组件，所述电子围栏区域包括炼钢转炉的炉门打开后炉口外的预设区域；
4、所述图像识别组件接收所述实时图像，基于图像识别模型获取所述实时图像中的所述炉门、铁水罐及进入所述电子围栏区
5、所述实时图像包括：可见光图像和红外图像，所述图像识别模型基于光照条件、图像获取方式及人体检测部位不同，调整用于人员识别的权重系数；
6、其中，所述权重系数包括：第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数，所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域，所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域；
7、所述图像识别组件在所述电子围栏区域中同时识别到所述炉门打开、所述铁水罐和所述人员时，向所述plc控制器发送报警信号，所述plc控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
8、进一步地，所述图像获取组件包括：多个摄像头；
9、所述多个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置，交叉获取所述电子围栏区域的实时图像，并分别发送至所述图像识别组件；
10、所述图像识别模型为基于相机相对点位构建的多图像融合模型，接收所述多个摄像头分别获取的实时图像，进行多图像配准融合并进行识别。
11、进一步地，所述图像获取组件包括：一个摄像头；
12、所述一个摄像头设置于所述炼钢转炉炉门打开后炉口外的预设区域的边缘位置，按照预设角度获取所述电子围栏区域扇形的实时图像，并发送至所述图像识别组件。
13、进一步地，所述plc控制器接收炼钢转炉控制系统的炉门打开控制信号，依据所述炉门打开控制信号生成控制所述图像识别组件的启动控制信号，并将所述启动控制信号发送至所述图像识别组件。
14、进一步地，所述plc控制器设有与所述图像识别组件相应的控制字段，按照预设时间间隔接收所述图像识别组件的报警信号，并依据所述报警信号生成紧急停机控制信号，发送至所述炼钢转炉控制系统控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
15、进一步地，所述基于plc和图像识别的电子围栏安全系统还包括：隐患显示组件；
16、所述图像识别组件基于所述实时图像识别到所述电子围栏区域中存在安全隐患时，将所述实时图像发送至所述隐患显示组件并显示。
17、相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统控制方法，用于控制上述基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，包括如下步骤：
18、基于plc控制器接收炼钢高炉炉门的开启信号；
19、依据所述开启信号启动所述图像识别组件，接收图像获取组件发送的电子围栏区域的实时图像；
20、基于图像识别模型对所述实时图像进行识别，当铁水罐和人员同时位于所述电子围栏区域内时，向所述plc控制器发送报警信号；
21、所述plc控制器依据所述报警信号控制所述炼钢转炉和所述铁水罐紧急停机。
22、进一步地，所述基于图像识别模型对所述实时图像进行识别，包括如下步骤：
23、识别所述实时图像中的预设样式的人体识别标识，所述人体识别标识设置于人员着装的不同位置；
24、当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量大于第一预设数量时，判定所述实时图像中识别到人员全身，结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数；
25、当所述实时图像中的预设范围内识别到的所述人体识别标识的数量小于或等于第一预设数量时，判定所述实时图像中识别到人员部分肢体，并结合光照环境、图像获取方式确定人员识别的权重系数；
26、其中，所述光照环境为设置于所述电子围栏区域中的若干个光照度计检测值的平均值；
27、所述权重系数包括：第一权重系数、第二权重系数、第三权重系数、第四权重系数、第五权重系数和第六权重系数，所述第一权重系数为可见光视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第二权重系数为红外视频拍摄且光照条件良好时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第三权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第四权重系数为可见光视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域，所述第五权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员全身闯入所述电子围栏区域，所述第六权重系数为红外视频拍摄且光照条件较差时识别到人员部分肢体闯入所述电子围栏区域。
28、本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
29、1.通过将plc与机器视觉算法集成在一个系统中，实现了更高效和更可靠的操作，减少了系统复杂性和潜在的故障点；
30、2.能够实时接收炉门状态信号，并自动触发相应的机器视觉算法，从而实现快速和准确的响应；
31、3.通过使用电子围栏，能够更灵活地适应不同的工作环境和条件。电子围栏可以根据实际需要动态地开启或关闭；
32、4.使plc能够在检测到任何不安全的情况时自动触发紧急停机，大大提高了炼钢转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，包括：PLC控制器、图像获取组件和图像识别组件；
2.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
6.根据权利要求1-5任一所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，还包括：隐患显示组件；
7.一种基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1-6任一所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的基于PLC和图像识别的电子围栏安全系统控制方法，其特征在于，所述基于图像识别模型对所述实时图像进行识别，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，包括：plc控制器、图像获取组件和图像识别组件；
2.根据权利要求1所述的基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于plc和图像识别的电子围栏安全系统，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉升，孙宏山，张轶，马贺，蒋昌名，王继昕，王辉，赵嵬，刘亚洲，宋佳，岳文博，
申请(专利权)人：建龙西林钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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0来自[荷兰] 2024年02月08日 16:22e