[发明专利]钢卷步进移位防侧翻监控系统及其监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种自动化技术领域的监控装置及监控方法，具体是一种钢卷步进移位防侧翻监控系统及其监控方法。

背景技术

在钢铁厂中，钢带经冷轧收卷后需要移位搬运，均采用步进梁将钢卷托起一步一步地移动至每个V型鞍座上，最终到达指定位置。由于在移动搬运过程中，受到钢卷重心偏差和步进梁承载面倾斜的影响，时常会出现某些钢卷严重偏离步进梁中轴线的现象。一旦出现这样情况，在步进梁再次托起的过程中就很有可能会发生钢卷侧翻的生产事故。为了避免这种事件的发生，以往是依靠人工肉眼观测的方法进行监视，结果费工、费力，又不可靠。因此，从生产实际出发，非常需要一种能够完全代替人工肉眼观测的全自动化、智能化的监控装置及其方法来解决当前在钢铁企业和钢材仓库所面临的技术难题。

经对现有技术文献的检索发现，中国发明专利申请号02158692.6公开了一种物体空间位姿检测装置，属于精密自动测量装置，其由装在机器人末端的摄像机和超声传感器、计算机组成，摄像机和超声传感器由数据线与计算机中的图像采集卡和超声信息采集卡相连，机器人由控制总线与计算机相连。该技术采用摄像机和超声传感器结合技术来取代“双目视觉检测”未能显示其相对先进性，受超声能量损耗的限制，超声传感器对物体的传感被局限在较小的距离之内，而且就其总体算法来看，显得较为复杂和繁琐。

另经检索发现，中国发明专利申请号200710176450.6公开了一种属于运动物体测量设备的涉及非接触方式高精度测量的一种运动物体的瞬时姿态测量装置。该运动物体的瞬时姿态测量装置包括无源部分的反射镜，和有源部分的激光器、测量机构、计算装置及成像装置；其中：无源部分和有源部分中的一个被静止地固定，而另一个和被测量的运动物体固定。但该技术采用激光光学测量机构，机构极为复杂，造价昂贵。

另外，上述现有技术的适用范围也较为狭窄，更无法加以改进后移用到其它应用领域，当然也根本不具备对钢卷步进移位防侧翻监控的功能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种钢卷步进移位防侧翻监控系统及其监控方法，通过CCD摄像机对钢卷移动状态进行实时采像，将采集的钢卷移动状态图像送至信号处理器，通过图像处理与智能识别运算就能够准确判断钢卷是否出现侧向偏差，或者超出侧向安全工作范围，以便向工作人员发出提示或警报，实现对钢卷移动姿态的有效检控。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及钢卷步进移位防侧翻监控系统包括：CCD摄像机、信号处理器和声光警示器，其中：CCD摄像机安装于步进梁中轴线的上方，CCD摄像机的光轴处于通过步进梁中轴线的垂直立面上并与步进梁的中轴线相交，CCD摄像机正对钢卷，使得其视场角能够覆盖所监视的钢卷全景，CCD摄像机的输出接口与信号处理器的图像信号输入接口连接以输出钢卷移动实时姿态图像，信号处理器的数字信号输出接口与声光警示器的数字信号输入接口连接以输出监控指令和数字监控图像。

所述的CCD摄像机为电荷耦合图像传感摄像机。所述的声光警示器的数字信号输入接口包括：监控指令输入接口、监控图像输入接口。

所述的信号处理器包括：图像信号输入接口、模数转换模块、图像处理模块、监控指令输出接口和数字图像输出接口，其中：图像信号输入接口的输入端经视频电缆与CCD摄像机输出接口相连接收钢卷移动实时姿态图像，图像信号输入接口的输出端与模数转换模块的输入端连接，模数转换模块的输出端口与图像处理模块的输入端口连接以输出数字图像信号，图像处理模块的输出端口与监控指令输出接口和数字图像输出接口的输入端口连接用以输出监控指令和数字监控图像。

所述的数字图像输出接口与声光警示器的监控图像输入接口连接通过图像显示器输出数字监控图像向监控室工作人员提供现场实时视频图像以便人工观察现场钢卷步进移动的实况。

所述的图像处理模块包括：图像预处理子模块和智能识别运算子模块，其中：图像预处理子模块的输入端口与模数转换模块的输出端口连接以接收数字图像信号，图像预处理子模块的第一输出端口与智能识别运算子模块的输入端口连接以输出数字分割图像，图像预处理子模块的第二输出端口与数字图像输出接口的输入端口连接输出数字监控图像，智能识别运算子模块的输出端口与监控指令输出接口的输入端口连接输出监控指令。