生产线设备故障图像监控系统

生产线设备故障图像监控系统

1． 产品总体设计和目标
一般生产线需要24*7小时连续运行。当出现故障的时候，很难获得故障点的实时图像来帮助故障诊断。本系统提供的高速相机和AD采集，可在出现故障的时候，保存故障前几分钟的视频，通过对故障前的视频和外部环境参数，比如电压电流的分析来帮助快速定位系统故障。
本产品主要针对于：高速焊接过程、熔滴过度过程监控，高速组装生产线，高速阀门运转监控，高速电梯运转测试，齿轮运转监控以及其它瞬态过程监控
2． 系统基本原理
本系统的核心是本公司自主研发的“高速数据采集系统软件”，该软件能智能管理超大的内存堆（RAM）。通过同步设备同步各个设备的工作，在满足系统设定的记录条件的情况下，系统同时对高速图像、高速AD数据实时、完整的记录下来。通过同步设备得到的同步信息，将高速图像流中的每一帧、与对应的传感器设备在拍摄时刻的状态实现对准。从而实现系统对监控目标的全状态监控。
3． 系统结构与构成
本系统主要由可见光图像传感器设备（相机+镜头）、图像采集设备、AD采集设备、监控传感器单元（可选配）、工业服务器、超大内存阵列、高速存储设备/海量磁盘阵列（可选配）、高速数据采集系统软件、同步设备等构成。
系统组成框图如下：

4． 系统功能特点简介
1） 硬件性能指标：
 内存堆可以配置高达64GB；
 高速图像的拍摄帧频高达17,000FPS（128*128@8bit）；
 可以根据需要同步采集多路高速视频信号，并实时记录原始图片；
 AD采集单元可以支持4路同步采集，采集速度为100kHz（该部分设备可以根据需求定制）；
 外部存储阵列可以根据使用需要自由选择高速存储阵列、低速磁盘阵列。如果选择高速存储阵列，其持续读写速度高达650MB/s，存储设备容量可以根据需要配置高达1TB以上；
 由于本产品采用了超大内存作为临时存储媒介，基于内存的高速性、高可靠性可以保证采集、存储数据的高速性及高可靠性；
2）系统软件功能介绍
 软件具有友好、强大的显示功能，良好、丰富的人机交互界面；
 存储软件可以接收外部硬件信号（TTL）的高低电平来控制是否记录图像，及其他数据；
 可以设定固定帧数记录、固定时间记录、固定文件大小记录、循环记录等记录方式来记录相机的图像和AD采集设备的数据，并实现对齐；
 可以固定内存缓存大小，让软件循环记录最新的视频及AD数据。当系统接到停止记录信号的时候停止记录，从而把已经存储下来的数据保存出来。
 采集的外部传感器数据能在界面以波形来显示，可以按时间、帧数去查询记录的图片及对应拍摄时刻的传感器信息，并以波形形式显示在界面上；
 可对存储后的流文件可按指定帧数或时间查询、检阅图片，并能按指定帧数或时间，同时把对应的外部设备的同步信息转存记录到标准BMP图片系列中；或把对应的图片序列转存成标准AVI视频。