离线自动计量系统应用研究

导语：离线自动计量系统应用研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

[摘要]本研究提供了一套基于智能识别技术的离线自动计量系统。此系统主要通过高度集成化的扫描设备自动级别钢板喷号面标内容，将图像识别信息传递给计量系统，实现钢板计量单号的自动匹配。同时设计计量系统的钢板号信息纠错功能，保证扫码获得的信息与计量系统上申报的信息无差别匹配。实现计量数据的精准化，通过红外光栅严格定位过跨车的有效称重段。同时系统增加数据稳定功能的判断，对称重仪表采集的有效数据进行精准的分析，通过合理的算法获得最优值。实现计量信息不落地，计量数据和智能识别的图片同时存入数据库，并上传至生产系统，形成随时可查、可用的电子档案。建立视频监控系统，增加云台摄像头，辅助当班人员计量过程中查看现场情况，同时可对计量全过程进行溯源。

[关键词]自动计量；智能识别

一、背景技术

对于钢铁行业使用多台离散分布的离线秤计量钢板的业务，目前采用多人手工计量完成，一台离线秤至少需要配备一个岗位进行称重操作，主要负责计量申请单的选择，称重过程过跨车停稳的确认，计量过空和过重的指挥及操作。连续生产情况下，过跨车和成品秤使用非常频繁，人员连续作业强度较大。

二、研究内容

本研究的目的在于建立一套基于智能识别技术的离线自动计量系统。通过智能识别技术替代现场人工称重操作人员，自动进行钢板计量，自动选择钢板计量申请单及确定过空过重。本研究的整体技术方案是：通过高度集成化的扫描设备自动级别钢板喷号面标内容，将图像识别信息传递给计量系统，实现钢板计量单号的自动匹配。同时设计计量系统的钢板号信息纠错功能，保证扫码获得的信息与计量系统上申报的信息无差别匹配。实现计量数据的精准化，通过红外光栅严格定位过跨车的有效称重段。同时系统增加数据稳定功能的判断，对称重仪表采集的有效数据进行精准的分析，通过合理的算法获得最优值。实现计量信息不落地，计量数据和智能识别的图片同时存入数据库，并上传至生产系统，形成随时可查、可用的电子档案。建立视频监控系统，增加云台摄像头，辅助当班人员计量过程中查看现场情况，同时可对计量全过程进行溯源。本研究所取得的实质性特点和显著的技术进步在于：（1）通过高度集成化的扫描设备自动级别钢板喷号面标内容，将图像识别信息传递给计量系统，实现钢板计量单号的自动匹配；（2）实现计量数据的精准化，通过红外光栅严格定位过跨车的有效称重段；（3）实现计量信息不落地，计量数据和智能识别的图片同时存入数据库，并上传至生产系统，随时可查。（4）建立视频监控系统，增加云台摄像头，辅助当班人员计量过程中查看现场情况，同时可对计量全过程进行溯源。数据传递图，如图1所示。具体实施方式（1）智能扫码设备位置布局高度集成的智能扫码设备自带辅助光源，无需现场提供光源。设备的安装位置根据现场的情况可选择龙门式桥架安装或悬臂式支架安装。根据板坯上喷号的固定位置，在其上方1m~1.5m的位置进行调整，扫描角度最优以垂直为佳，不得与现场的设备有干扰，影响其精度。设备通过TCP/IP网线连接到计量系统。（2）红外光栅的位置布局红外光栅安装在轨道衡的两端，每组包括发送和接收两个设备，一共两组。安装位置不能超出轨道衡的计量范围同时还要保证过跨车有一定的行车盈余。保证每组设备间无任何遮挡，不与现场的设备有干扰。设备采用直流24V供电，反馈信号接入PLC控制单元，PLC与计量系统通信，实现自动定位。（3）系统流程板坯装载到过跨车上，过跨车行驶到轨道衡准备过磅。1）红外光栅检测过跨车的位置，如果过跨车没有停在两组红外光栅之间的有效称重位，计量系统会发出声光报警、语音提示，直到过跨车位置正确，操作人员可以通过视频监控辅助作业；2）板坯上的喷号区域到达智能扫描设备的识别区域，智能扫描仪自动识别图片中的板坯号上传至计量系统匹配计量单号，如果识别的号码存于计量申请单中时，号码显示在右边列表框中，标记为“1”，说明该号码识别正确，自动匹配计量单号并上传计量数据；识别的号码不在计量申请单中时，可以在系统中调出采集的相应图片，通过与图片的对比，检查号码是否正确，如果不正确，可以点选修改按钮将其修改正确，修改后的号码会显示到右边的列表框中，并标记为“0”，说明该号码是修改后正确的号码。对于显示在左边的列表框中的一些无效的图片，还可以点击删除按钮将其删除；3）计量系统判断称重数据的稳定状态，当位置条件、板坯号信息、稳定状态都为真的条件下，系统自动取重，生成完整的过磅记录并上传PES生产系统；4）板坯称重完成，系统复位等待下一次计量；5）硬盘录像机24小时进行录像。

三、图像识别算法

在厚板/生产现场特殊环境下，通过ROI区域选取、图像校正、轮廓切分、字符提取等步骤，并且采用与其他图像识别技术不同的自适应方法，使喷码标识的准确快速识别，并通过MLP神经元训°b）通过识别以上算法在图像中获得中厚板喷号信息，作为自动计量的基础信息，用于计量过程。

参考文献：

[1]徐光华,张继军,屈梁生.基于系统辨识的动态汽车衡称重方法[J].中国机械工程,2002,13(8):682-685.

[2]魏鲁原,伍斌,崔霞.动态称重系统的设计[J].自动化仪表,2002,23(8):34-37.

[3]樊丽辉.车辆动态称重技术[J].中南汽车运输,1998,(2):5-7.

[4]施昌彦.动态称重测力技术的现状和发展趋势[J].计量学报,2001,22(3):201-205.

[5]王斌.电子汽车衡的选用[J].衡器,2002,31(6):40-41.

[6]MCCALLB.State'ssuccessfulpracticesweigh-inmotionhandbook[M].1997.

作者：苏海涛 刘秀华 王保杰 陈楠 高洪章 许建强 刘彦川 李嘉 纪军 赵靓 单位：首钢京唐钢铁联合有限责任公司