[发明专利]视频钢管跟踪系统

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金领域，尤其涉及钢管生产技术，特别涉及钢管生产过程的监控装置，特别是一种视频钢管跟踪系统。

背景技术：

在ERW钢管生产线的后段，钢管从整个钢卷生产的连续管上被切割下来之后，被送入精整区域进行检验和处理。根据ERW钢管生产业的通行标准——API(American Petroleum Institute)标准的要求，需要对所有符合标准要求的产品实现生产数据的追溯，也就是通过最终打印在钢管管体的编号可以查询生产此钢管时对应的数据以及所有的检测数据。由于整个精整区域的面积很大，长度会达到数百米，钢管在区域内的流向复杂，检测处理的设备众多，难以将所有的数据准确的对应到每一根生产的钢管上。现有技术中，采用传感器检测和人工修正相配合的方式，通过各种传感器感应钢管的位置，加上通过对与电磁阀控制的搬运机构和电机控制的传输辊道的逻辑判断，来跟踪钢管的流向。对应一部分钢管离线处理要求采用人工修正，比如钢管被送入人工检测台架后进行了人工的处理(打磨，短切等)，或者由吊车将离线的钢管重新吊入指定的在线区域进行接下来的处理等。

但是，现有技术存在以下问题：(1)传感器检测的准确性存在问题，由于钢管生产线的环境恶劣，管体通过传感器检测点时通常会带有乳化液体和焊接造成的内外毛刺，管体表面有大量的氧化铁粉，同时钢管进入精整区域的时候温度较高。检测钢管的传感器比较容易造成误信号。同时，由于生产的钢管的产品系列从小到大的管径差距较大，传感器的检测位置也是一个很大的问题，如果调整不好很容易造成某些产品由于传感器安装位置的问题而无法感应，进而无法进行检测。(2)现场布线复杂。由于精整区域的面积巨大，每个区域的面积也很大，钢管的尺寸大小不一，长短差距也很大，那么要正确检测钢管的位置的话，就需要在布置大量的传感器，而且在目前的情况下，由于单个传感器检测的可靠性的问题，通常的对应方法是采用冗余传感器的方法，这样就需要更多数量的传感器，考虑到每个传感器都需要电源、检测信号等一系列的电缆线，整个的布线就会非常复杂。(3)实施和维护成本高。设计、施工、调试、维护的成本，由于大量的传感器的数量的问题，就变得非常困难，成本会大量增加。整个项目的过程也会因此被拖延很长时间。同时，传感器的损坏(自然损坏和被钢管撞击的意外损坏)使得维护的备件和人员消耗都很大。(4)软件设计难度高。大量输入输出点的处理，冗余的处理会是软件设计的难度大大增加。(5)不利于系统模块化。由于传感器检测系统的所有信号点都是与控制系统紧密相关的，整个系统的软件和硬件会最终融合在一起，难以实施模块化。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种视频钢管跟踪系统，所述的这种视频钢管跟踪系统要解决现有技术中钢管生产线中钢管检测不准确、监控线路复杂以及维护成本高的技术问题。

本发明的这种视频钢管跟踪系统，包括光源、摄像机和计算机，其中，利用所述的光源发出条形光，利用所述的条形光照射生产线中的钢管，利用所述的摄像机采集落在钢管上的条形光的形变曲线，摄像机将图像信号发送到所述的计算机，利用计算机根据反射光的曲率变化来判断钢管存在，根据前后两个反射光格栅的时序来判断钢管运动的方向，根据条形光反射后形成的波峰的数量来判断钢管的数量，根据条形光反射后形成的波峰在视场中的位置和持续时间来跟踪钢管的位置。

进一步的，所述的光源是近红外光源。

进一步的，所述的摄像机是近红外相机。

进一步的，所述的计算机集成在所述的摄像机中。

进一步的，所述的计算机连接在以太网络或者无线网络中。

进一步的，所述的光源和摄像机交错安装。

进一步的，所述的光源和摄像机设置在一个现场层中，所述的计算机采用图像处理工作站并设置在一个控制层中，摄像机的数据线与所述的图像处理工作站连接，所述的控制层中设置有复数个可编程控制器，图像处理工作站通过网络与所述的可编程控制器连接，控制层通过网络与一个制造执行系统连接，所述的制造执行系统包括运行工作站、工程工作站和制造执行系统服务器，所述的运行工作站、工程工作站和制造执行系统服务器分别与一个交换机连接，控制层中的网络也与所述的交换机连接。

进一步的，现场层中设置有传感器，所述的传感器设置在钢管传送带处。