BG3822U1 - Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes - Google Patents

Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes Download PDF

Info

Publication number
BG3822U1
BG3822U1 BG5020U BG502020U BG3822U1 BG 3822 U1 BG3822 U1 BG 3822U1 BG 5020 U BG5020 U BG 5020U BG 502020 U BG502020 U BG 502020U BG 3822 U1 BG3822 U1 BG 3822U1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
unit
production
analysis
camera
image
Prior art date
Application number
BG5020U
Other languages
Bulgarian (bg)
Inventor
Петко Динев
Димитров Динев Петко
Original Assignee
„Имперекс“ Еоод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by „Имперекс“ Еоод filed Critical „Имперекс“ Еоод
Priority to BG5020U priority Critical patent/BG3822U1/en
Publication of BG3822U1 publication Critical patent/BG3822U1/en

Links

Landscapes

  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

This utility model relates to a smart Ethernet IP camera for monitoring and analysis of production processes, which provides continuous high-speed recording and analysis of production processes, while performing automatic optical quality control of the manufactured products using specially designed firmware. The recording is synchronized with the IEEE 1588 precision time production server, thus, the time and spatial coordinates of each manufactured product are uniquely determined. When a problem is detected, the smart Ethernet IP camera can alert by notifying of the "noticed" irregularity, and determine the exact location of the fault and send a short video containing the information to the smartphone, tablet or computer of the person in charge. A specially designed graphical user interface allows the line operator to monitor multiple smart Ethernet IP cameras simultaneously, and to receive information about the parameters of the production process, regardless of the geographical location of the individual production lines.

Description

Област на техникатаField of technology

Настоящият полезен модел се отнася до интелигентна Етернет IP камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, който ще намери приложение в областта на индустриалната автоматизация и по-специално за непрекъснато високоскоростно заснемане и анализиране на производствени процеси, чрез възпроизвеждане на видео информацията.This utility model relates to an intelligent Ethernet IP camera for monitoring and analysis of production processes, which will find application in the field of industrial automation and in particular for continuous high-speed recording and analysis of production processes by reproducing video information.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Почти всеки съвременен производствен процес използва системи за машинно зрение. Тези системи осигуряват бързи, точни и повтарящи се измервания, като по този начин гарантират постоянно качество на продукта. Основният компонент на всяка система за машинно зрение е камерата за заснемане на изображения. В повечето конвенционални системи, камерата предоставя изображение, което се анализира от потребителски компютър, свързан към камерата. Известни са и системи за машинно зрение - интелигентни камери, които интегрират функциите за заснемане и анализ на изображенията. Обикновено, в тези камери са инсталирани специални алгоритми за обработка на изображенията, разработени от производителя, и подбрани по такъв начин, че да задоволят най-популярните и търсени клиентски потребности.Almost every modern production process uses machine vision systems. These systems provide fast, accurate and repeatable measurements, thus ensuring consistent product quality. The main component of any machine vision system is the imaging camera. In most conventional systems, the camera provides an image that is analyzed by a user computer connected to the camera. Machine vision systems are also known - intelligent cameras that integrate imaging and image analysis functions. Typically, these cameras are equipped with special image processing algorithms developed by the manufacturer and selected in such a way as to meet the most popular and sought-after customer needs.

Във високоскоростните производствени линии, освен система за наблюдаване и анализ на произвежданите продукти, е необходимо да се следи и за правилното протичане на производствения процес. Наблюдението на самия процес е много важно, защото в много случаи процеса се прекъсва по неизвестни причини и поточната линия спира, което води до спиране на целия производствен процес. Тъй като стандартните системи за машинно зрение не наблюдават самото движение на лентата, намирането и отстраняването на причината за прекъсването отнема много време. Съвременните производствени линии се движат много бързо и внезапното спиране може да доведе до задръстване на линията с продукти, до щети и повреди в самата производствена линия, както и до загуба на приходи, тъй като повредените в резултат на прекъсването продукти трябва да бъдат унищожени.In high-speed production lines, in addition to a system for monitoring and analysis of manufactured products, it is necessary to monitor the proper course of the production process. Monitoring the process itself is very important because in many cases the process is interrupted for unknown reasons and the production line stops, which leads to the shutdown of the entire production process. Because standard machine vision systems do not monitor the movement of the tape itself, finding and removing the cause of the interruption is time consuming. Modern production lines move very fast and sudden shutdowns can lead to congestion of the product line, damage and damage to the production line itself, as well as loss of revenue, as products damaged as a result of the interruption must be destroyed.

Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model

Задача на полезния модел е да се създаде интелигентна Етернет IP камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, която да осигурява непрекъснато високоскоростно наблюдение и анализиране на движението на поточната линия, както и възможност за автоматична оптична проверка на качеството на произвежданите продукти.The task of the utility model is to create an intelligent Ethernet IP camera for monitoring and analysis of production processes, which will provide continuous high-speed monitoring and analysis of the movement of the production line, as well as the ability for automatic optical quality control of manufactured products.

Задачата е решена като е създадена интелигентна Етернет IP камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, която е съставена от поне един модул за заснемане на изображения, снабден с корпус, към който са механично свързани обектив за фокусиране на изображение, светлочувствителен сензор,’ интерфейсен конектор и осветителен блок. В корпуса са разположени сензорен обработващ блок, блок за анализ на процеси, състоящ се от кръгов буфер, вътрешен сървър за прецизно време и модул за анализ на изображение, изходен блок и захранващ блок. Светлочувствителният сензор, от една страна, е оптично свързан с обектива за фокусиране на изображение, а от друга страна, е двупосочно свързан посредством първа системна шина със сензорния обработващ блок. Сензорният обработващ блок, от една страна, е еднопосочно свързан с осветителния блок, а от друга страна е двупосочно свързан посредством втора системна шина с кръговия буфер и с модула за анализ на изображение в блока за анализ на процеси. Кръговият буфер е двупосочно свързан с изходния блок и с вътрешния сървър за прецизно време, който от своя страна посредством трета системна шина е свързан с изходния блок. Модулът за анализ на изображение посредством четвърта системна шина е свързан с изходния блок, който е двупосочно свързан с интерфейсния конектор. Интерфейсният конектор е двупосочно свързан с външен контролен център, включващ файлов сървър, двупосочно свързан с производствен IEEE 1588 сървър за прецизно време, който е двупосочно свързан с блок за управление и контрол на производствения процес. Захранващият блок е еднопосочно свързан чрез захранващи шини със светThe task was solved by creating an intelligent Ethernet IP camera for monitoring and analysis of production processes, which consists of at least one image capture module equipped with a housing to which are mechanically connected an image focusing lens, a light-sensitive sensor, an interface connector and lighting unit. The housing houses a sensor processing unit, a process analysis unit consisting of a circular buffer, an internal precision time server and an image analysis module, an output unit and a power supply unit. The light-sensitive sensor, on the one hand, is optically connected to the image focusing lens, and on the other hand, is connected in both directions by means of a first system bus to the sensor processing unit. The sensor processing unit, on the one hand, is connected in one direction to the lighting unit and, on the other hand, is connected in two directions by means of a second system bus to the circuit buffer and to the image analysis module in the process analysis unit. The circular buffer is connected in both directions to the output unit and to the internal precision time server, which in turn is connected to the output unit via a third system bus. The image analysis module via a fourth system bus is connected to the output unit, which is bidirectionally connected to the interface connector. The interface connector is bidirectionally connected to an external control center, including a file server, bidirectionally connected to a production IEEE 1588 precision time server, which is bidirectionally connected to a production process control and monitoring unit. The power supply unit is connected in one direction by power busbars with light

3822 UI лочувствителния сензор, с осветителния блок, със сензорния обработващ блок, с блока за анализ на процеси и с изходния блок.3822 UI sensory sensor, with lighting unit, with sensor processing unit, with process analysis unit and with output unit.

Предимство на създадената интелигентна Етернет IP камера е, че позволява непрекъснат високоскоростен запис и анализ на движението на поточната линия, както и анализиране на изображения и извършване на автоматичен оптичен контрол на качеството на произвежданите продукти. Работата на интелигентната Етернет IP камера е синхронизирана по време с производствен сървър за прецизно време, работещ по протокол IEEE 1588, който контролира целия производствен процес, както и движението на поточната линия. По този начин, времевите и пространствени координати на всеки произвеждан продукт са еднозначно определени. Това позволява още в самото начало да се регистрират и локализират потенциални проблеми в работата на поточната линия, преди те да са довели до значително отклонение или прекъсване на производствения цикъл. Освен това, интелигентната Етернет IP камера може да алармира и уведомява за „забелязаната“ нередност, да определя точното място на повреда и да изпраща кратък видеоклип съдържащ информация за нередността до смартфона, таблета или компютъра на отговорното лице.The advantage of the created intelligent Ethernet IP camera is that it allows continuous high-speed recording and analysis of the movement of the production line, as well as image analysis and automatic optical quality control of the manufactured products. The operation of the intelligent Ethernet IP camera is synchronized in time with a production server for precise time, operating according to the IEEE 1588 protocol, which controls the entire production process, as well as the movement of the production line. In this way, the temporal and spatial coordinates of each manufactured product are uniquely defined. This allows potential problems in the operation of the production line to be registered and localized from the very beginning, before they have led to a significant deviation or interruption of the production cycle. In addition, the intelligent Ethernet IP camera can alert and notify about the "noticed" irregularity, determine the exact location of the fault and send a short video containing information about the irregularity to the smartphone, tablet or computer of the responsible person.

Предимство е и това, че множество интелигентни Етернет IP камери, синхронизирани с производствения сървър за прецизно време, могат да бъдат свързани в обща компютърна мрежа, като по този начин целият производствен процес се контролира от едно място, независимо от географското местоположение на отделните производствени линии.Another advantage is that many intelligent Ethernet IP cameras, synchronized with the production server for precise time, can be connected to a common computer network, thus the entire production process is controlled from one place, regardless of the geographical location of individual production lines. .

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Настоящият полезен модел е илюстриран на приложената фигура 1, която представлява принципна схема на интелигентна Етернет 1Р камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, съгласно полезния модел.The present utility model is illustrated in the attached figure 1, which is a schematic diagram of an intelligent Ethernet 1P camera for monitoring and analysis of production processes, according to the utility model.

Пример за изпълнение на полезния моделExample of implementation of the utility model

Създадената интелигентна Етернет 1Р камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, показана на фигура 1, е съставена от поне един модул за заснемане на изображения, снабден с корпус 100, към който са механично свързани обектив за фокусиране на изображение 101, светлочувствителен сензор 102, интерфейсен конектор 109 и осветителен блок 110. В корпуса 100 са разположени сензорен обработващ блок 103, блок за анализ на процеси 104, състоящ се от кръгов буфер 104.1, вътрешен сървър за прецизно време 104.2 и модул за анализ на изображение 104.3, изходен блок 105 и захранващ блок 106.The created intelligent Ethernet 1P camera for monitoring and analysis of production processes, shown in figure 1, consists of at least one imaging module equipped with a housing 100, to which are mechanically connected an image focusing lens 101, a light-sensitive sensor 102, interface connector 109 and lighting unit 110. A sensor processing unit 103, a process analysis unit 104 consisting of a circular buffer 104.1, an internal precision time server 104.2 and an image analysis module 104.3, an output unit 105 and power supply unit 106.

Светлочувствителният сензор 102, от една страна, е оптично свързан с обектива за фокусиране на изображение 101, а от друга страна, е двупосочно свързан посредством първа системна шина със сензорния обработващ блок 103. Сензорният обработващ блок 103, от една страна, е еднопосочно свързан с осветителния блок 110, а от друга страна е двупосочно свързан посредством втора системна шина с кръговия буфер 104.1 и с модула за анализ на изображение 104.3 в блока за анализ на процеси 10 . Кръговият буфер 104.1 е двупосочно свързан с изходния блок 105 и с вътрешния сървър за прецизно време 104.2, който от своя страна посредством трета системна шина е свързан с изходния блок 105. Модулът за анализ на изображение 104.3 посредством четвърта системна шина е свързан с изходния блок 105 който е двупосочно свързан с интерфейсния конектор 109. Интерфейсният конектор 109 е двупосочно свързан с външен контролен център 200, включващ файлов сървър 201, двупосочно свързан с производствен IEEE 1588 сървър за прецизно време 202, който е двупосочно свързан с модул за управление и контрол на производствения процес 203. Захранващият блок 106 е еднопосочно свързан чрез захранващи шини със светлочувствителния сензор 102, с осветителния блок 110, със сензорния обработващ блок 103, с блока за анализ на процеси 104 и с изходния блок 105.The photosensitive sensor 102, on the one hand, is optically connected to the image focusing lens 101, and on the other hand, is bidirectionally connected via a first system bus to the sensor processing unit 103. The sensor processing unit 103 is, on the one hand, connected to the the lighting unit 110, on the other hand, is connected in both directions by means of a second system bus to the circuit buffer 104.1 and to the image analysis module 104.3 in the process analysis unit 10. The circular buffer 104.1 is bidirectionally connected to the output unit 105 and to the internal precision time server 104.2, which in turn is connected to the output unit 105 via a third system bus. The image analysis unit 104.3 is connected to the output unit 105 via a fourth system bus. which is bidirectionally connected to the interface connector 109. The interface connector 109 is bidirectionally connected to an external control center 200 including a file server 201 bidirectionally connected to a production IEEE 1588 precision time server 202 that is bidirectionally connected to a production management and control module process 203. The power supply unit 106 is connected in one direction by power busbars to the light-sensitive sensor 102, to the lighting unit 110, to the sensor processing unit 103, to the process analysis unit 104, and to the output unit 105.

Производствена линия 300, върху която се движат продуктите, от една страна е двупосочно свързана с контролния център 200, а от друга страна е оптично свързана с обектива за фокусиране на изо ражение 101 и с осветителния блок 110.A production line 300 on which the products move is, on the one hand, connected in two directions to the control center 200 and, on the other hand, optically connected to the image focusing lens 101 and to the lighting unit 110.

Използваните захранващи шини са силови шини, предназначени да осигуряват необходимите напрежения и ток към отделните блокове. Използваните системни шини са сигнални шини, предназначени да осигуряват високоскоростен двупосочен поток от данни, сигнали за контрол и сигнали за комуникация.The power busbars used are power busbars designed to provide the necessary voltages and current to the individual units. The system buses used are signal buses designed to provide high-speed bidirectional data flow, control signals and communication signals.

3822 UI3822 UI

Обективът за фокусиране на изображение 101 включва поне един оптичен елемент, тип леща, омедало или пластина, чрез който създава ясно изображение на определена част от движеща се производствена линия 300 и продуктите, намиращи се върху нея, върху повърхността на светлочувствителния сензор 102.The image focusing lens 101 includes at least one optical element, such as a lens, a blister, or a plate, through which it creates a clear image of a certain portion of a moving production line 300 and the products located thereon on the surface of the light-sensitive sensor 102.

Светлочувствителният сензор 102 включва поне един линеен или матричен приемник на светлина тип CCD или CMOS. Функциите му са да създава диги тален еквивалент на изображението, фокусирано върху повърхността му, и да го предава на сензорния обработващ блок 103, както и да получава сигнали за контрол от сензорния обработващ блок 103.The light-sensitive sensor 102 includes at least one linear or matrix CCD or CMOS type light receiver. Its functions are to create a digital equivalent of the image focused on its surface and to transmit it to the sensor processing unit 103, as well as to receive control signals from the sensor processing unit 103.

Сензорният обработващ блок 103 включва динамична памет тип RAM, постоянна памет тип FLASH и процесор, който може да се състои от един или няколко еднакви или различни микроконтролера, процесори тип ARM, DSP, CPU или програмируем хардуер като CPLD или FPGA. Функциите на сензорния обработващ блок 103 са да генерира и да подава към светлочувствителния сензор 102 сигналите, необходими за правилната му работа; да приема сигналите, генерирани от сензора 102, да ги декодира и форматира като поток от данни и сигнали за контрол; да подава към блока за анализ на процеси 104 форматирания поток от данни и сигнали; да приема сигнали за обратна връзка и контрол от блока за анализ на процеси 104; да генерира сигнали за управление на осветителния блок 110, както и да следи за правилното функциониране на всички блокове.The sensor processing unit 103 includes dynamic memory type RAM, non-volatile memory type FLASH and a processor, which may consist of one or more identical or different microcontrollers, processors type ARM, DSP, CPU or programmable hardware such as CPLD or FPGA. The functions of the sensor processing unit 103 are to generate and transmit to the light-sensitive sensor 102 the signals necessary for its proper operation; to receive the signals generated by the sensor 102, decode them and format them as a data stream and control signals; to submit to the process analysis unit 104 the formatted data and signal flow; to receive feedback and control signals from the process analysis unit 104; to generate control signals of the lighting unit 110, as well as to monitor the proper functioning of all units.

Блокът за анализ на процеси 104 приема генерираните от сензорния обработващ блок 103 поток от данни и сигнали за контрол, като разделя входящия поток от данни на два идентични вътрешни потока. Чрез първият вътрешен поток се създава и запазва динамична поредица от изображения в кръговия буфер 104.1, като по всяко време буфера 104.1 съдържа предварително зададен брой изображения. Всяко изображение се кодира с точното производствено време, получено от вътрешния сървър за прецизно време 104.2 работещ по протокол IEEE 1588. Блокът за анализ на процеси 104 изпраща при поискване към изходния блок 105 текущото съдържание на кръговия буфер 104.1 и получава времеви код за точното производствено време от външния производствен сървър 202, работещ по протокол IEEE 1588. Чрез вторият вътрешен поток и посредством зададените алгоритми в модула за анализ на изображение 104.3 се създава нов поток от данни, носещ информация за параметрите на продукта, намиращ се на производствената линия, който се подава към изходния блок 105. Блокът за анализ на процеси 104 пренася към изходния блок 105 сигнали за контрол, които са вътрешно генерирани, както и сигнали за контрол, генерирани от сензорния обработващ блок 103.The process analysis unit 104 receives the data stream and control signals generated by the sensor processing unit 103 by dividing the incoming data stream into two identical internal streams. The first internal stream creates and saves a dynamic sequence of images in the circular buffer 104.1, each time the buffer 104.1 contains a predetermined number of images. Each image is encoded with the exact production time received by the IEEE 1588 internal precision time server 104.2. The process analysis unit 104 sends the current contents of the circular buffer 104.1 to the output unit 105 upon request and receives a time code for the exact production time. from the external production server 202, operating according to the IEEE 1588 protocol. Through the second internal flow and by means of the set algorithms in the image analysis module 104.3 a new data stream is created, carrying information about the parameters of the product located on the production line. to the output unit 105. The process analysis unit 104 transmits to the output unit 105 control signals that are internally generated as well as control signals generated by the sensor processing unit 103.

Изходният блок 105 включва схема за преформатиране на потока данни и сигнали за контрол, и схема за интерфейс към външно устройство. Функциите на изходния блок 105 са да приема генерираният от блока за анализ на процеси 104 поток от данни, носещ информация за параметрите на продукта от вътрешния сървър за прецизно време 104.2; да приема генерирания поток данни, представляващ съдържанието на кръговия буфер 104.1; да интегрира и форматира двата потока като нов поток от данни и сигнали за контрол, съгласно стандартен или нестандартен комуникационен протокол тип GigE, GigE Vision, TCP/IP, Wi-Fi и/или Bluetooth; да предава ново форматирания поток от данни и сигнали за контрол към интерфейсния конектор 109; да приема и предава контролни сигнали от и към контролния център 200; да приема и извлича информация за точното производствено време, кодирана в комуникационния протокол, и да я подава към вътрешния сървър за прецизно време 104.2 в блока за анализ на процеси 104; да приема външно захранване, подадено от интерфейсния конектор 109 и/или да извлича захранване, предоставено от комуникационния протокол, ако протоколът го позволява, както и да подава полученото и/или създадено захранване към захранващия блок 106.The output unit 105 includes a circuit for reformatting the data flow and control signals, and a circuit for interface to an external device. The functions of the output unit 105 are to receive the data stream generated by the process analysis unit 104, carrying information about the product parameters from the internal server for precise time 104.2; to receive the generated data stream representing the contents of the circular buffer 104.1; to integrate and format both streams as a new stream of data and control signals, according to standard or non-standard communication protocol type GigE, GigE Vision, TCP / IP, Wi-Fi and / or Bluetooth; transmitting the newly formatted data stream and control signals to the interface connector 109; to receive and transmit control signals to and from the control center 200; to receive and retrieve information about the exact production time encoded in the communication protocol and to submit it to the internal server for precise time 104.2 in the process analysis unit 104; to receive an external power supply supplied by the interface connector 109 and / or to extract a power supply provided by the communication protocol, if the protocol allows it, as well as to supply the received and / or created power supply to the power supply unit 106.

Захранващият блок 106 включва множество импулсни и линейни преобразуватели на напрежение, както и схема за последователно включване и изключване на отделните напрежения. Функциите на захранващия блок 106 са да създава различни работни напрежения, необходими за правилната работа на отделните модули; да осигурява защита от претоварване на отделните преобразуватели на напрежение; да включва и изключва отделните преобразуватели в предварително зададена последователност, както и да получава подаденото напрежение от изходния блок 105.The power supply unit 106 includes a plurality of pulse and linear voltage converters, as well as a circuit for sequentially turning the individual voltages on and off. The functions of the power supply unit 106 are to generate different operating voltages necessary for the proper operation of the individual modules; to provide protection against overload of the individual voltage converters; to switch the individual converters on and off in a predetermined sequence, as well as to receive the supplied voltage from the output unit 105.

Интерфейсният конектор 109 включва конектор, типа на който се определя от избрания в изходThe interface connector 109 includes a connector, the type of which is determined by the output selected

3822 UI пия блок 105 стандартен или нестандартен комуникационен протокол. Функциите на интерфейсния конектор 109 са да получава от изходния блок 105 форматирания нов поток от данни и да го предава на външния контролен център 200; да приема и предава контролни сигнали до и от модула за управление и контрол на производствения процес 203; да получава захранващо напрежение от външен източник и да го предава на захранващия блок 106.3822 UI drink block 105 standard or non-standard communication protocol. The functions of the interface connector 109 are to receive from the output unit 105 the formatted new data stream and to transmit it to the external control center 200; to receive and transmit control signals to and from the module for management and control of the production process 203; to receive supply voltage from an external source and transmit it to the power supply unit 106.

Осветителният блок 110 включва поне един излъчвател на светлина и схема за контролиране на яркостта на излъчената светлина. Функциите му са да получава контролни сигнали от сензорния обработващ блок 103; да получава захранващо напрежение от захранващия блок 106 и да го преобразува в светлина с желан спектрален диапазон; да контролира яркостта на излъчената светлина в зависимост от подадените контролни сигнали и да осветява определена част от производствена линия 300 и продуктите върху нея, намиращи се пред обектива 101.The lighting unit 110 includes at least one light emitter and a circuit for controlling the brightness of the emitted light. Its functions are to receive control signals from the sensor processing unit 103; to receive a supply voltage from the power supply unit 106 and convert it into light with a desired spectral range; to control the brightness of the emitted light depending on the given control signals and to illuminate a certain part of the production line 300 and the products on it, located in front of the lens 101.

Корпусът 100 на камерата представлява механична конструкция, която обвива и предпазва отделните блокове на камерата, като отнема генерираната от вътрешните блокове топлина. Корпусът 100 може да бъде прикрепян към външни повърхности и позволява прикрепяне на външни елементи към него.The housing 100 of the chamber is a mechanical structure that envelops and protects the individual blocks of the chamber, taking away the heat generated by the inner blocks. The housing 100 can be attached to external surfaces and allows external elements to be attached to it.

Външният контролен център 200 може да бъде компютър или сървър, който съдържа файловия сървър 201 за съхраняване на информацията, получена от отделните интелигентни Етернет IP камери, производствения сървър за прецизно време 202 работещ по протокол IEEE 1588 за подаване на времеви код към свързаните камери и модула за управление и контрол на производствения процес 203. Външният контролен център 200 може да бъде локален или отдалечен, като връзката между центъра 200 и камерата може да бъде кабелна или безжична.The external control center 200 may be a computer or server comprising a file server 201 for storing information received from individual intelligent Ethernet IP cameras, a production time server 202 operating according to the IEEE 1588 protocol for submitting a time code to the connected cameras and the module. for controlling and controlling the production process 203. The external control center 200 may be local or remote, and the connection between the center 200 and the camera may be wired or wireless.

Създадената интелигентна Етернет 1Р камера за наблюдение и анализ на производствени процеси се използва по следния начин.The created intelligent Ethernet 1P camera for monitoring and analysis of production processes is used as follows.

Осветителният блок 110 получава напрежение от захранващия блок 106 и контролни сигнали от сензорния обработващ блок 103, като генерира поток от светлина, която осветява определена част от производствената линия 300 и продуктите, намиращи се върху тази част. Отразената от продуктите и производствена линия 300 светлина преминава през обектива 101 и се фокусира върху светлочувствителната повърхност на сензора 102. Сензорът 102 превръща създадената проекция в цифров поток от данни, представляващ дигитален модел на определената част от производствената линия и продуктите, намиращи се върху нея. Сензорният обработващ блок 103 генерира всички необходими сигнали за осигуряване на правилна работа на сензора 102, като също така получава генерирания от сензора 102 поток от данни. Сензорният обработващ блок 103 обработва потока от данни и го преобразува в поток от данни и сигнали за контрол като използва наличните сензорни алгоритми за обработка. Така полученият нов поток от данни и сигнали за контрол се подава за последваща обработка на блока за анализ на процеси 104. Блокът за анализ на процеси 104 приема генерираните от сензорния обработващ блок 103 поток от данни и сигнали за контрол и го разделя на поток от данни и поток от сигнали за контрол. Блокът за анализ на процеси 104 допълнително разделя новосъздадения поток от данни на два идентични вътрешни потока и използва първия вътрешен поток да създаде и запази динамичната поредица от изображения в кръговия буфер 104.1, като по всяко време буферът 104.1 съдържа предварително зададен брой изображения, като при постъпване на ново изображение, най-старото се изтрива. Кръговият буфер 104.1 извлича от вътрешния сървър за прецизно време 104.2, работещ по протокол IEEE 1588, точното производствено време и го кодира във всяко изображение преди то да е запазено. При получаване на сигнал за спиране и/или неправилно функциониране на производствената линия 300, съдържанието на кръговия буфер 104.1 се подава към изходния блок 105 и се изпраща на контролния център 200. Тъй като кръговият буфер 104.1 съхранява определен брой изображения, заснети преди спирането на линията, и всяко изображение носи информация за точното време и място където е било получено, анализът на тези изображения ще покаже еднозначно къде, кога и какво е довело до неправилното функциониране на производствената линия. Блокът за анализ на процеси 104 използва вторият вътрешен поток от данни и го подава на модула за анализ на изображение 104.3, където посредством зададените в модула алгоритми, се прави оценка дали продуктът отговаря на заложените параметри за качество. Модулът за анализ на изображение 104.3 създава нов поток от данни, носещThe lighting unit 110 receives voltage from the power supply unit 106 and control signals from the sensor processing unit 103, generating a stream of light that illuminates a certain part of the production line 300 and the products located on that part. The light reflected from the products and the production line 300 passes through the lens 101 and focuses on the light-sensitive surface of the sensor 102. The sensor 102 converts the created projection into a digital data stream representing a digital model of the defined part of the production line and products. The sensor processing unit 103 generates all the necessary signals to ensure proper operation of the sensor 102, while also receiving the data stream generated by the sensor 102. The sensor processing unit 103 processes the data stream and converts it into a data stream and control signals using the available sensor processing algorithms. The thus obtained new data stream and control signals are fed for further processing of the process analysis unit 104. The process analysis unit 104 receives the data stream and control signals generated by the sensor processing unit 103 and divides it into a data stream. and a flow of control signals. The process analysis unit 104 further divides the newly created data stream into two identical internal streams and uses the first internal stream to create and maintain the dynamic sequence of images in the circular buffer 104.1, at any time the buffer 104.1 contains a predetermined number of images. on a new image, the oldest is deleted. Circular buffer 104.1 retrieves from the internal IEEE 1588 precision time server 104.2 the exact production time and encodes it in each image before it is saved. Upon receiving a signal to stop and / or malfunction the production line 300, the contents of the circular buffer 104.1 are fed to the output unit 105 and sent to the control center 200. Because the circular buffer 104.1 stores a number of images taken before the line stops , and each image carries information about the exact time and place where it was obtained, the analysis of these images will show unambiguously where, when and what led to the malfunction of the production line. The process analysis unit 104 uses the second internal data stream and feeds it to the image analysis module 104.3, where by means of the algorithms set in the module, an assessment is made as to whether the product meets the set quality parameters. The image analysis module 104.3 creates a new data stream carrying

3822 UI информация за параметрите и качество на продукта, намиращ се на производствената линия 300 и го подава към изходния блок 105. Ако при анализа на параметрите на продукта се окаже, че продуктът е негоден или не отговаря на стандарта, към контролния център 200 се подава контролен сигнал и продуктът се отстранява от производствената линия 300. Паралелно, блокът за анализ на процеси 104 преобразува получения от сензорния обработващ блок 103 поток от сигнали за контрол, смесва го с вътрешно генериран поток от сигнали за контрол и го предава към изходния блок 105. Изходният блок 105 получава новосъздадените от блока за анализ на процеси 104 потоци от данни и сигнали за контрол и ги преформатира в подходящия изходен формат, който може да бъде дигитален, работещ с някои от стандартите TCP/IP, GigE, GigE Vision, USB, безжичен Wi-Fi, Bluetooth или всеки друг стандартен или нестандартен изходен формат. Така формираният изходен сигнал се подава на интерфейсния конектор 109, който се свързва с външния контролен център 200. Допълнително, през интерфейсния конектор 109 се подава и външно напрежение, което е необходимо за работата на камерата. Камерата може да получи напрежение и чрез извличане на напрежението, което е интегрирано с данните в изходния протокол. Някои дигитални стандарти, като GigE, GigE Vision и USB, позволяват такова интегриране. Захранващият модул 106 получава подаденото външно и/или извлеченото вътрешно захранване и го преобразува в напрежения, които се подават на отделните блокове на камерата. Допълнително, по време на пускане и спиране на камерата, захранващият блок 106 задава последователността, с която тези напрежения се активират и деактивират. Контролният център 200 подава към интелигентна камера и производствената линия 300 информация за точното производствено време, получено от производствения сървър за прецизно време 202 работещ по протокол IEEE 1588. По този начин времевите и пространствените координати на всеки участък от производствена линия 300 и продуктите, движещи се върху нея, са еднозначно определени.3822 UI information about the parameters and quality of the product located on the production line 300 and feeds it to the output unit 105. If the analysis of the parameters of the product proves that the product is unfit or does not meet the standard, the control center 200 is fed control signal and the product is removed from the production line 300. In parallel, the process analysis unit 104 converts the flow of control signals received from the sensor processing unit 103, mixes it with an internally generated flow of control signals and transmits it to the output unit 105. The output unit 105 receives the newly created from the process analysis unit 104 data streams and control signals and reformats them into the appropriate output format, which can be digital, working with some of the standards TCP / IP, GigE, GigE Vision, USB, wireless Wi-Fi, Bluetooth or any other standard or non-standard output format. The output signal thus formed is fed to the interface connector 109, which is connected to the external control center 200. Additionally, an external voltage is applied through the interface connector 109, which is necessary for the operation of the camera. The camera can also receive voltage by extracting the voltage that is integrated with the data in the output protocol. Some digital standards, such as GigE, GigE Vision and USB, allow such integration. The power supply module 106 receives the supplied external and / or extracted internal power supply and converts it into voltages that are applied to the individual units of the chamber. Additionally, during the start and stop of the camera, the power supply 106 sets the sequence in which these voltages are activated and deactivated. The control center 200 supplies to the smart camera and the production line 300 information about the exact production time obtained from the production time server 202 operating according to the IEEE 1588 protocol. Thus, the time and spatial coordinates of each section of the production line 300 and the products moving on it are unambiguously defined.

Примери за приложение на полезния моделExamples of application of the utility model

Използването на създадената интелигентна Етернет IP камера значително ще подобри производителността и производствените разходи, като се премахне необходимостта от използване на отделни системи за машинно зрение за наблюдение на производствената линия и за проверка на качеството на произвежданите продукти. Създадената интелигентна Етернет 1Р камера ще разпознае мигновено дефектните продукти и ще ги извади от производствения процес в ранните етапи на производство, така че по-нататъшната обработка няма да бъде извършвана върху дефектни продукти. Това допълнително ще доведе до значително намаляване на разходите, енергията и използването на природните ресурси. Освен това, интелигентната Етернет IP камера ще подобри производителността на линиите, ще намали разходите за престой, ще допринесе за определяне на причината за неправилната работа на производствената линия, ще позволи да се „проследи“ кога проблемът е възникнал и ще алармира своевременно оператора на линията. Това ще позволи идентифицираните проблемни места да бъдат „маркирани“ и информацията за тях да бъде използвана, за да се предотврати възникването на подобни проблеми в други подобни производствени процеси. Поради малкия си размер, тази камера може да се използва в трудни за работа условия или където са налице опасни или токсични условия за труд.The use of the created intelligent Ethernet IP camera will significantly improve productivity and production costs, eliminating the need to use separate machine vision systems to monitor the production line and to check the quality of manufactured products. The created intelligent Ethernet 1P camera will instantly recognize the defective products and will take them out of the production process in the early stages of production, so that further processing will not be performed on defective products. This will further lead to a significant reduction in costs, energy and the use of natural resources. In addition, the intelligent Ethernet IP camera will improve line performance, reduce downtime, help determine the cause of production line malfunctions, allow you to "track" when a problem has occurred and alert the line operator in a timely manner. . This will allow the identified problem areas to be "marked" and the information about them to be used to prevent similar problems from occurring in other similar production processes. Due to its small size, this camera can be used in difficult working conditions or where there are dangerous or toxic working conditions.

Claims (1)

3822 UI Претенции3822 UI Claims 1. Интелигентна Етернет IP камера за наблюдение и анализ на производствени процеси, характеризираща се с това, че е съставена от поне един модул за заснемане на изображения, снабден с корпус (100), към който са механично свързани обектив за фокусиране на изображение (101), светлочувствителен сензор (102), интерфейсен конектор (109) и осветителен блок (110), при което в корпуса (100) са разположени сензорен обработващ блок (103), блок за анализ на процеси (104), състоящ се от кръгов буфер (104.1), вътрешен сървър за прецизно време (104.2) и модул за анализ на изображение (104.3), изходен блок (105) и захранващ блок (106), като светлочувствителният сензор (102), от една страна, е оптично свързан с обектива за фокусиране на изображение (101), а от друга страна, е двупосочно свързан посредством първа системна шина със сензорния обработващ блок (103), при което сензорният обработващ блок, от една страна, е еднопосочно свързан с осветителния блок (110), а от друга страна е двупосочно свързан посредством втора системна шина с кръговия буфер (104.1) и с модула за анализ на изображение (104.3) в блока за анализ на процеси (104), като кръговият буфер (104.1) е двупосочно свързан с изходния блок (105) и с вътрешния сървър за прецизно време (104.2), които от своя страна посредством трета системна шина е свързан с изходния блок (105), а модулът за анализ на изображение (104.3) посредством четвърта системна шина е свързан с изходния блок (105), които е двупосочно свързан с интерфейсния конектор (109), при което интерфейсният конектор (109) е двупосочно свързан с външен контролен център (200), включващ файлов сървър (201), двупосочно свързан с производствен IEEE 1588 сървър за прецизно време (202), който е двупосочно свързан с модул за управление и контрол на производствения процес (203), като захранващият блок (106) е еднопосочно свързан чрез захранващи шини със светлочувствителния сензор (102), с осветителния блок (110), със сензорния обработващ блок (103), с блока за анализ на процеси (104) и с изходния блок (105).Intelligent Ethernet IP camera for monitoring and analysis of production processes, characterized in that it consists of at least one image capture module equipped with a housing (100) to which a lens for image focusing is mechanically connected (101) ), a light-sensitive sensor (102), an interface connector (109) and a lighting unit (110), wherein a sensor processing unit (103), a process analysis unit (104) consisting of a circular buffer are arranged in the housing (100). (104.1), an internal precision time server (104.2) and an image analysis module (104.3), an output unit (105) and a power supply unit (106), the light-sensitive sensor (102) being optically connected to the lens on the one hand. for focusing an image (101), and on the other hand, is connected in two directions by means of a first system bus to the sensor processing unit (103), wherein the sensor processing unit is, on the one hand, unidirectionally connected to the lighting unit (110) and the other side is bidirectionally connected by means of a second system bus with the circuit buffer (104.1) and the image analysis module (104.3) in the process analysis unit (104), the circuit buffer (104.1) being connected in both directions to the output unit (105) and to the internal server for precision time (104.2), which in turn is connected to the output unit (105) via a third system bus, and the image analysis module (104.3) is connected to the output unit (105) via a fourth system bus, which is connected in both directions to the interface connector (109), wherein the interface connector (109) is bidirectionally connected to an external control center (200) including a file server (201) bidirectionally connected to a production IEEE 1588 precision time server (202) that is bidirectionally connected to a module for controlling and controlling the production process (203), the power supply unit (106) being connected in one direction by power busbars to the light-sensitive sensor (102), to the lighting unit (110), to the sensor processing unit (103), to the analysis unit on processes (104) and with the output unit (105).
BG5020U 2020-06-22 2020-06-22 Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes BG3822U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG5020U BG3822U1 (en) 2020-06-22 2020-06-22 Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG5020U BG3822U1 (en) 2020-06-22 2020-06-22 Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG3822U1 true BG3822U1 (en) 2020-07-31

Family

ID=75537121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG5020U BG3822U1 (en) 2020-06-22 2020-06-22 Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG3822U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11887321B2 (en) Three-dimensional scanning image acquisition and processing methods and apparatuses, and three-dimensional scanning device
US20190200005A1 (en) Embedded system, fast structured light based 3d camera system and method for obtaining 3d images using the same
CN101986143A (en) Machine vision belt tear detection and protective device
CN112437255A (en) Intelligent video monitoring system and method for nuclear power plant
CN102752502A (en) Intelligent camera and intelligent camera shooting method
CN111783727B (en) Automatic meter reading method and system based on machine vision and edge computing technology
CN105004734A (en) Circuit board online double-sided detection method and system thereof
JP2013013086A (en) Quality checking in video monitoring system
KR101685950B1 (en) CCTV recording system having self-diagnosis function
GB2587154A (en) Data capture system and method for object dimensioning
JP6513325B1 (en) Control device, control system, notification method and program
BG3822U1 (en) Smart ethernet ip camera for monitoring and analysis of production processes
CN107979649A (en) The more wire body multistation system and methods of AOI based on Inline servers
CN208847673U (en) High-precision charger riveting visual detection equipment
CN203069140U (en) Detecting device for piston
JP2009217723A (en) Monitoring device and program
KR20220028803A (en) System and method for detecting leakage
US20150041626A1 (en) Method and Apparatus for Control of a Dual Matrix Sensor Array
AU2021100634A4 (en) Image target recognition system based on rgb depth-of-field camera and hyperspectral camera
US11823832B2 (en) Alert system for transformer
KR20100051148A (en) Warning system of accidental situation in monitoring area
CN105021620A (en) Double-sided detection method and double-sided detection system for circuit board
TWI511091B (en) Digital alarm adapter system and method thereof
CN106338980B (en) A kind of Intelligent station condition checkout gear
CN111385473B (en) ICR line sequence determination device, method and device