بخشی از مقاله
خلاصه
این مقاله به دوربین های تصویربرداری صنعتی و چگونگی ذخیره اطلاعات آن ها و چالش کاربردی کردن این اطلاعات می پردازد. با کار کردن بر روی تجهیزات با تکنولوژی قدیمی تر و تحلیل معایب آن ها دنبال راهی برای بهبود عملکرد این دوربین ها می گردیم تا دید بهتری به اپراتور و مهندسین جهت تحلیل فرآیندهاداده شود.
.1 مقدمه
دستگاههای تصویربرداری مدرن میتوانند اطلاعات زیادی در مورد عملکرد کوره سیمان فراهم کنند ، اما این اطلاعات در یک دریای بسیار بزرگتر از دادههای خام، زیر آب رفتهاست. هر چند که این تکنولوژی از محصولات مصرفی استفاده میکند،استفاده موثراز آن در کارخانه سیمان چالشهایی را برای انتقال داده، ذخیرهسازی، تحلیل و ارائه به وجود آورده است. برای استفاده از کلیه مزایای آن، هم کمپانی فروشنده و هم اپراتور کارخانه باید با شرایط تولید خود را وفق دهند.
.2 الزامات
اولین دوربینهای کوره بر روی ویدئوی آنالوگ زنده تکیه می کردند، که به ناظران در اتاق کنترل برای ارزیابی ظاهر شعله ،کلینکر و پویایی آنها کمک می کرد. به این کار ، اندازهگیری کمی دما نیز اضافه شد که امکان ارزیابی بازده سوختن در کوره را فراهم میآورد. این ها سیستمهایی نسبتا مجزا از هم بودند که تمام داده های خود را چند لحظه پس از ثبت از دست می دادند. دوربینهای مدرن، کیفیت بالا، نرخ فریم بالا و تصاویر با وضوح بالا عرضه می کنند، که هزینههای ناشی از با اتوماسیون کاربردها و مقیاس بازار مصرف کاهش می یابد. سختافزار مدرن اجازه ذخیرهسازی و تحلیل داده های قدیمی را می دهد که یک بعد اضافی به درک اپراتورها از فرآیند کاری خود و فرآیندهای سیستم می افزاید. موانع اصلی برای رسیدن به این موفقیت ناشی از حجم بسیار زیاد دادهها میباشد.
.3 چالشهای ذخیره
اولین چالش وجود تاریخچه کامل اطلاعات ذخیره شده است. باید این امکان وجود داشته باشد که دادههای قبلی دقیقا مثل دادههای در حال پخش تحلیل شوند. همچنین باید امکان تحلیل و بررسی دوباره دادههای قبلی به روشهایی که در زمان جمعآوری پیشبینی نشده بودند ، وجود داشته باشد. به طور ایدهآل، دادههای قبلی باید حداقل در طول مدت یک استارت بلند مدت کوره و یا کمی بیشتر از آن حفظ شوند.
یک دوربین 720 - hd پیکسل 60 هرتز - 105 مگابایت بر ثانیه داده تولید میکند که در طول روز حدود 9 ترابایت میشود. سیستمهای full hd یا 9 4k برابر بیشتر از hd داده خام تولید میکنند. چند دوربین برای پوشش یک خط تولید مورد نیاز است، به عنوان مثال، یک دوربین برای مشاهده مشعل و خروجی کلینکر و دیگری برای کولر در نظر گرفته می شود. اگرچه این میزان داده در زمان پخش زنده به راحتی قابل مدیریت هستند، ذخیره این حجم داده ها برای یک استارت طولانی بسیار پرهزینه بوده و برای تحلیل عمیق بسیار بزرگ هستند.
حتی سریعترین سیستمهای ذخیرهسازی و شبکهها فقط چندین برابر سریعتر از نرخ داده اصلی هستند، بنابراین همان اندازه که ذخیره آن طول می کشد، تحلیل آن نیز زمان می برد. این امر مانعی به وجد می آورد که تا کنون در سیستمهای موجود در کارخانههای سیمان رفع نشده است. ما باید این داده ها را به یک حجم قابل مدیریت کاهش دهیم، البته بدون از دست دادن کیفیت تصویر یا درستی دما، و ما باید این کار را در زمان پخش تصویر انجام دهیم.
یک کاهش قابلتوجه با استفاده از الگوریتم های فشردهسازی ویدیوهای مدرن امکان پذیر است. بیشتر آن ها میتوانند 98 درصد از دادهها را بدون از دست دادن هر گونه کیفیت بصری حذف کنند. با انتخاب دقیق پارامترهای تنظیمکننده و پروفایل عملیاتی، آنها میتوانند درستی دما را نیز حفظ کنند. در گذشته، سختافزار لازم برای انجام این کار در زمان واقعی غیر معمول و پرهزینه بود ، اما در حال حاضر یک کارت گرافیک استاندارد با پردازنده درحد مصرف کننده معمولی برای این کار وجود دارد.
حتی این کاهش همچنان 100 - 50 ترابایت در سال برای هر دوربین ایجاد میکند. این فراتر از فنآوری ذخیره کنونی نیست، اما نوعی زیاده روی برای مشکل پیش رو است. ما میتوانیم دادهها پس از مدتی با کاهش نرخ فریم ویدیویی به میزان 1 تا 2 ترابایت در سال کاهش دهیم. این امر اصل" کامل بودن " سیستم را نقض میکند، اما توانایی ما برای مشاهده ترند دماهای قبلی را کاهش نمی دهد و یک سیستم مدیریت ذخیره هوشمند - - ISM میتواند ویدئوی با کیفیت بالا را برای زمانهای آلارم و اتفاقات مهم حفظ کند. اینها زمان هایی هستند که اپراتورها و مهندسین باید اطلاعات را بدون کاهش دادهها در آینده در دسترس داشته باشند. این کار می تواند درون سیستم خود دوربین یا توسط پروتکلهای استاندارد مانند opc-ae ایجاد شوند.
.4 چالشهای پیش روی رابط بصری
چالش دوم، ارائه دادههای قبلی به شیوهای قابل درک و واضح است تا هم اپراتور و هم مهندسین سایت دسترسی یکسانی داشته باشند تا بتوانند تغییرات فرآیند تولید را ارزیابی کنند و پارامترهای عملیاتی را برای تولید بدون نقص و پایداربهینه سازی کنند. این به کار بستن تجسم ، ارائه و تحلیل دادهها درتولید فقط به جای کنترلی ساده است. یک رابط کاربری همه جانبه مدرن - - UI برای این کار بهتر از یک برنامه سنتی از نوع ویندوزی آن با منوها و جعبه های محاوره ایش عمل میکند. شکل 2آ یک رابط نمونه برای یک سیستم با دو دوربین، یکی در کوره و یکی در کولر مربوطه را نشان میدهد. یک جایگزین واضح این است که به هر دوربین یک نمایشگر جداگانه اختصاص دهیم، اما همانطور که در اینجا نشانداده شده است، نمایش تصویر در تصویر نیز می تواند موثر باشد.کاربران میتوانند با کلیک کردن در تصویر، دوربین را عوض کنند.
شکل 2آ- یک رابط کاربری نمونه
تنها ویژگی ضروری دیگر واسط کاربر محور زمان در پایین صفحه نمایش است. - شکل 2 ب - به طور پیشفرض هر دو دوربین همزمان با همان محور هستند.
