Промышленное Видеонаблюдение: Собираем Технологические Данные С Камер И Прогнозируем Нештатные Ситуации

Очень далеко за МКАД, где бродят только геологи и редкие медведи (забегая вперед, они еще и наркоманы), находится промышленный комплекс.

На входе — добытая руда, на выходе — концентрат, который впоследствии может погибнуть.



Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

Если при определенных условиях рабочий попадет в эту зону, его семье будет выплачена страховка.

Естественно, на этом заводе есть куча датчиков, которые сообщают об авариях.

Однако был необходим второй цикл подтверждения, потому что перед началом проекта человек всегда приходил в мастерскую или точку и визуально подтверждал ситуацию.

До этого невозможно было принять какие-либо критические меры.



Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

Это цветной снимок одной из камер.

Всё, всё покрыто серой пылью.

В отличие от теплых и очаровательных офисов и стерильных центров обработки данных, этот объект постоянно страдает от электромагнитного излучения от кабелей толщиной в фут и помех от запуска различного оборудования.

А еще здесь отличная пыль, которая скапливается по сантиметру в день.



Постановка задачи

Так, на заводе имеется комплекс датчиков, сигнализирующих диспетчеру о тех или иных нештатных ситуациях.

Поскольку датчики очень часто ведут себя странно, плюс не дают полного представления о масштабе ситуации и общем характере ее развития, для принятия серьезного решения нужно послать человека посмотреть, что происходит. Диспетчер звонит начальнику цеха по домофону, а тот уже ищет мастера и просит разобраться.

Ответа два: «Нет, компьютер гонит» и, гораздо реже, «Михалыч, есть ####, давайте #### срочно!» Через несколько минут приходит словесное описание происшествия.

Если авария серьезная – в очень сжатой, емкой и образной форме.

Именно такая форма (опоздание на 4-5 минут) становится причиной остановки конвейера, аварийного сброса давления на ряде агрегатов, поломки дорогостоящего оборудования при аварийном останове и прочего, после чего предприятие обычно несет финансовые потери.

.

Финансовые потери, конечно, нельзя было терпеть.

Изначально заказчик обратился к нам для расчета стоимости системы машинного зрения, которая позволила бы автоматически отслеживать все проблемные точки.

Список компонентов и список возможных аварий были приложены.

Например, в этом чане ничего не должно переливаться; данный аппарат не должен работать, пока рядом находятся люди; Медведи иногда из любопытства приходят сюда к трубопроводу; тут в трубопроводе разрыв, и здесь нужно следить, чтобы по конвейеру внезапно не пошел крупный кусок или мусор - или лента не порвалась.

Забегая немного вперед, покажу вам кадр с линии, где, например, вам нужно контролировать проходящие ломы, палки и другие крупные предметы.

На Западе по-прежнему контролируют размер фракции, но это гораздо дороже из-за требований к картинке, освещению и из-за специфики кода:

Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

Для таких систем существуют готовые промышленные решения, разработанные для американского, немецкого и японского производства.

Основная их проблема в том, что каждый нестандартный детектор требует значительного количества тестов кода и распознавания.

Мы поговорили как с отечественными, так и с западными разработчиками подобных систем, и рассчитали первый бюджет. Основные проблемы — это нестандартные детекторы и трудно распознаваемые сцены, подобные приведенным выше, практически без контраста.

Бюджет оказался очень большим, поэтому заказчик ушел думать дальше.

По его расчетам, выходило, что через 10 лет гораздо дешевле будет поднять еще один центр управления и поставить туда людей, знающих производство как свои пять пальцев и отлично умеющих распознавать нештатные ситуации.

Плюс добавьте базовую автоматизацию вроде фокусировки на картинке при срабатывании датчика, базового отслеживания движений в местах, где не должно быть движения и т. д. В общем, человек должен быть как женщина на эскалаторе в метро.

Итак, мы собрали систему на основе камер, простых датчиков и в программной части базовых (библиотечных) детекторов.



Технологическое видение

Систему правильно называют «технологическое видение».

Технолог удаленно наблюдает за тем, что происходит на его заводе, и не попадает в агрессивную среду.

Но в этой агрессивной среде завода у нас есть свои камеры.

В понятие технологического видения также входят такие решения, как специализированная аналитика для узла.

Например, если есть такая машина, то задача состоит в том, чтобы смешать компоненты и получить на выходе пену определенного типа.

Машинное зрение определяет размер пенопластовой ячейки — в зависимости от размера ячейки аналитик определяет, какой реагент добавить, и сразу же подает команду контроллеру машины.

У нас это пока не реализовано, но, в целом, это вполне возможно.

Другое дело, что, повторюсь, здесь в силу особых условий живой технолог оказывается более экономным.

Первой проблемой проекта было то, что необходимо было составить конкретное проектное предложение.

Если на обычном проекте это можно сделать за неделю сидения с планами и моделями и одну поездку, то здесь это не получилось.

Мы ходили туда несколько раз.

Мы ходили по каждому цеху, разговаривали с технологами, спрашивали у всех, что им нужно увидеть и как бы они хотели, чтобы были расположены датчики.



Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

Вот фотография телефона с осмотра и очерченное поле зрения камеры Размеры завода огромны (десятки километров), точные планировки имеются не везде, нет возможности привязаться к чему-либо на месте, чтобы в дальнейшем составить план для монтажников.

В результате мы просто снимали определенные места и отмечали на них точки для камер и другие слабые места.

Как это:

Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

Суть в том, чтобы заснять не только момент монтажа, но и вместе с технологом то, что увидит камера.

Во избежание каких-либо недоразумений.

Мы делали это около двух недель.

Обычно проектирование занимает столько времени, но здесь на выполнение полного проекта ушло 2 месяца.

Надо сказать, что я ходил по объекту с сервисным ноутбуком, который за это время пару раз падал, ломался, и даже через полгода после сдачи системы на нем все еще оставались следы локальной пыли.

Само переключение было относительно простым.

В комплексе присутствует кольцо оптики с ответвлениями, поэтому проблем с каналом для HD картинки не возникает. Оптика там, кстати, потому что медь просто не подойдет. Длинные переходы между цехами возможны только по существующим кабельным эстакадам.

А есть силовые кабели с сечением жилы в несколько сантиметров.

И жило их там далеко не десяток.

Медь была только от экранов до самих камер, и в кабеле с несколькими уровнями экранирования.

Щиты собрали сами — рассчитали температурный режим и установили внутри промышленные шумозащитные выключатели.

Как показала практика, это прекрасно работает и никак не становится узким местом.

Проблема была в том, что не было камер как таковых для очень жесткого промышленного использования.

Я имею в виду, чтобы у них тоже были соответствующие сертификаты.

Поэтому опять же пришлось поместить их в специальные кожухи, сделать заземление и сверху прикрутить специальные «дворники», чтобы стряхнуть пыль.

Корпуса со дворниками были очень удачно найдены у одного крупного продавца и сразу подошли как надо.

Из 165 камер при вводе в эксплуатацию 19 сразу отвалились.

Был ли это транспортный или заводской брак, неизвестно.

Нужно было проверить его в Москве после приезда, но заказчику он был нужен как можно быстрее, поэтому мы отправили его сразу на комплекс, не распаковывая.

Когда мы прокладывали наши маршруты, мы узнали, что такое устаревшая изоляция.

На заводе много линий, которые не использовались со времен СССР, потому что их дублировали, заменяли, а не демонтировали и т. д. В большинстве случаев заказчик давал нам лотки, и мы их устанавливали.

Но на ряде трасс встречались консоли с большими расстояниями между опорами.

Толстый самонесущий трос там прекрасно себя чувствовал, да и все остальное собственно к нему и крепилось.

Так, после 20 лет эксплуатации в агрессивной среде изоляция на таких кабелях превращается в пыль.

Пока стоишь и смотришь, все в порядке.

Трогаешь косу, и она с тихим шорохом падает.

Промышленное видеонаблюдение: собираем технологические данные с камер и прогнозируем нештатные ситуации

В одной из старинных мастерских

Нижняя граница

Раньше прорыв трубопровода мог за 15-20 минут размыть насыпь у близлежащего озера.

Теперь время размытия не изменилось, но изменилось время реакции.

Визуальное подтверждение можно получить сразу и принять решение сразу.

Раньше для этого требовалось запрыгнуть в вездеход и поехать на другой конец территории, например.

Тут еще нужно добавить, что по этому озеру возле комплекса гулять было не страшно только в обе недели лета.

В остальное время ядовитые медведи устраивают там жаркие вечеринки.

Эти животные любят сильные необычные запахи — для медведей они как чтение Хабра для айтишников.

Поэтому каждый раз проверять датчик было как-то не очень интересно.

Еще нам рассказывали истории о волках, но мы их не видели.

Помимо сокращения времени реакции, сократилась и продолжительность простоя после аварии.

Раньше большой проблемой после остановки было сделать так, чтобы все ремонтники покинули объект. Делалось это по той же цепочке и с трудом.

Теперь есть более визуальное подтверждение.



Ссылки:

Теги: #видеонаблюдение #безопасность #контроль доступа #распознавание образов #промышленное видеонаблюдение #Обработка изображений
Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2019-12-10 15:07:06
Баллов опыта: 0
Всего постов на сайте: 0
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.