一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和控制方法

2023-10-11 02:26:29

一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和控制方法
【專利摘要】本發明提出一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和方法，所述系統包括操控終端設備、控制單元、攝像單元和攝像頭，所述操控終端設備連接於控制單元，所述控制單元連接於攝像單元，所述攝像單元連接於攝像頭，所述攝像頭面向漿體管道中的設備單元安裝並能夠拍攝所述設備單元的現場圖像，所述控制單元基於操控終端設備輸入的操控信號控制攝像單元經攝像頭獲取所述設備單元的現場圖像，並提供至操控終端設備。本發明通過在漿體管道各泵站的設備單元附近設置攝像頭，並將所拍攝的現場畫面實時傳輸至處於遠程控制中心，實現了對長距離漿體管道輸送過程的可視操控，以更加快捷和直觀的方式提高了長距離漿體管道輸送系統的控制效率。
【專利說明】一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及長距離漿體管道的控制系統，尤其是涉及一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和控制方法。
【背景技術】
[0002]在我國經濟高速增長的同時，對環境保護的要求也越來越高，隨著漿體管道技術的不斷成熟與完善，漿體管道將在很多行業得到更好更快的應用。現有的漿體輸送管道長度多在幾百公裡量級，在長距離漿體管道輸送過程中對各個泵站、各個設備的操作需要及時反饋給控制中心的操作人員，現有的控制方式都是處於控制中心的操作人員通過電話聯繫處於某一中間泵站的工作人員，通過電話告知操作人員的意圖，比如想獲知某設備的運行情況，然後在由中間泵站的工作人員通過對講機與本站內相應現場人員取得聯繫，由現場人員描述設備運行情況並反饋給控制中心的操控人員，整個過程很繁瑣且效率低下，而且存在控制不實時、不準確等缺陷，比如對操作人員來說需要及時作出操作的時候，往往會因為中間泵站無人接電話或者傳達滯後，導致控制中心的操作人員無法進行操控處理，從而可能引發不可預料的事故發生，而且有時通過電話描述可能無法準確的傳遞控制中心操作人員的意圖，尤其是對於長距離的漿體管道輸送系統，這種現有的控制模式已不能滿足控制中心的控制要求，進而在一定程度上提高了長距離管道的運行風險。

【發明內容】

[0003]本發明基於上述技術問題，提出一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統和控制方法，通過在漿體管道各泵站的設備單元附近設置攝像頭，並將所拍攝的現場畫面實時傳輸至處於遠程端的控制中心顯示屏，實現了對長距離漿體管道輸送過程的可視操控，以更加快捷和直觀的方式大大提高了長距離漿體管道輸送系統的控制效率，完全避免了現有技術中停機、假信號、操作滯後等管道運行風險。
[0004]本發明解決上述技術問題所採取的技術方案如下:
一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統，包括操控終端設備1、控制單元2、攝像單元3和攝像頭4，所述操控終端設備I連接於控制單元2，所述控制單元2連接於攝像單元3，所述攝像單元3連接於攝像頭4，所述攝像頭4面向漿體管道中的設備單元5安裝並能夠拍攝所述設備單元5的現場圖像，所述控制單元2基於操控終端設備I輸入的操控信號控制攝像單元3經攝像頭4獲取所述設備單元5的現場圖像，並提供至操控終端設備1，從而所述操控終端設備I能夠將所選定設備單元的現場圖像數據顯示輸出。
[0005]進一步的根據本發明所述的遠程可視控制系統，其中所述攝像頭4針對漿體管道中的多個設備單元5而設置有多個，所述攝像單元3中預存有各設備單元5與攝像頭4之間的對應關係，當所述控制單元2接收到操控終端設備輸入的針對某一設備單元的操控信號時，向所述攝像單元3輸出對應設備單元的監控攝像啟動控制信號，所述攝像單元3根據所預存設備單元5與攝像頭4間的對應關係，確定面向所述設備單元安裝的攝像頭並向其發出啟動信號。
[0006]進一步的根據本發明所述的遠程可視控制系統，其中所述攝像頭4拍攝的設備單元的現場圖像數據經由攝像單元而輸出至控制單元2，所述控制單元對所述現場圖像數據進行處理後經由所述操控終端設備進行突出顯示。
[0007]進一步的根據本發明所述的遠程可視控制系統，其中所述操控終端設備I為觸控顯示器，能夠顯示漿體管道中的各設備單元圖標，並通過觸控所述圖標而輸入對相關設備單元5的操控信號，同時能夠顯示輸出視頻圖像。
[0008]進一步的根據本發明所述的遠程可視控制系統，其中所述控制單元2同時連接於所述設備單元5，所述控制單元2基於操控終端設備I輸入的操控信號能夠直接控制所述設備單元5。
[0009]進一步的根據本發明所述的遠程可視控制系統，其中所述操控終端設備I和控制單元2設置於遠離設備單元的遠程控制中心，所述攝像單元3和攝像頭4設置於所述設備單元的工作現場。
[0010]一種基於本發明所述的遠程可視控制系統進行的長距離漿體管道遠程可視控制方法，其特徵在於，包括以下步驟:
步驟一、操作人員在遠程控制中心通過操控終端設備I選擇長距離漿體管道輸送系統中的某一設備單元；
步驟二、所述操控終端設備I將對所選擇設備單元的操控信號輸出至控制單元2，然後由所述控制單元2向攝像單元3輸出對應設備單元的攝像啟動控制信號；
步驟三、所述攝像單元3接收到所述攝像啟動控制信號後，根據其預存的設備單元5與攝像頭4間的對應關係，確定面向所述設備單元安裝的攝像頭，並向其發出啟動信號；步驟四、所述攝像頭4現場拍攝操作人員所選擇設備單元的圖像，並將所述圖像實時回傳給攝像單元3，再由攝像單元3輸出至控制單元2 ；
步驟五、所述控制單元2在對攝像圖像數據進行處理後輸出至操控終端設備I進行突出顯示。
[0011]進一步的根據本發明所述的長距離漿體管道遠程可視控制方法，其中還包括有步驟六:遠程控制中心的操作人員基於操控終端設備I所顯示的設備單元運行情況，通過操控終端設備輸入對相關設備單元的操控信號，由控制單元2基於所述操控信號直接對所述設備單元5採取相應的控制措施。
[0012]通過本發明的技術方案至少能夠達到以下技術效果:
I)、通過本發明所述的技術方案使得控制中心操作人員能夠及時、準確、全面的了解到各泵站中設備單元的現場運行情況，並便於操作人員根據設備的運行情況及時採取正確的操控方法，避免發生停機、假信號、無法操作、滯後操作等管道控制風險。
[0013]2)、本發明所述方案通過處於遠程的操控終端顯示屏即可實現對長距離漿體管道的在線操控，大大簡化了各泵站的中間工作人員配備，一改現有電話、對講管控方式，提高了操作運行效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為本發明所述長距離漿體管道的遠程可視控制系統的整體結構示意圖。[0015]圖中各附圖標記含義如下:
1-操控終端設備、2-控制單元、3-攝像單元、4-攝像頭、5-設備單元。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發明的技術方案進行詳細的描述，以使本領域技術人員能夠更加清楚的理解本發明，但並不因此限制本發明的保護範圍。
[0017]如附圖1所示的，本發明所述長距離漿體管道輸送遠程可視控制系統整體包括操控終端設備1、控制單元2、攝像單元3和攝像頭4，所述操控終端設備I連接於控制單元2，所述控制單元2連接於攝像單元3,所述攝像單元3連接於攝像頭4,同時所述控制單元2連接於具體的設備單元5。所述的操控終端設備I實質上是作為HMI人機界面系統實現人機數據交互，優選為觸控顯示器，能夠以觸控的方式輸入控制信號並能夠顯示輸出圖像信號，通過所述觸控顯示器能夠對某個設備單元進行操控，這種操控包括選擇監控某個設備單元的現場運行情況以及對設備採取相應控制措施。所述的控制單元2中預設有長距離漿體管道輸送系統各級泵站中的設備單元5的信息，並將這些設備單元的標識信息輸出至操控終端設備的觸控顯示器進行顯示，在所述觸控顯示器中能夠直觀的顯示長距離管道輸送系統各級泵站中所有的設備單元。所述控制單元2同時連接於攝像單元3和設備單元5，能夠同時向攝像單元3和設備單元輸出控制信號，具體地所述控制單元2將觸控顯示屏輸入的觸控信息進行轉換處理，當觸控顯示屏輸入針對某個設備單元現場運行情況的監控操控信號時，所述控制單元將該信號進行處理後輸出給攝像單元3，由攝像單元基於所述操控信號啟動對對應設備的監控攝像；當觸控顯示屏輸入直接對設備單元進行操控的信號時，所述控制單元基於該操控信號直接向對應設備單元輸出控制信號。所述攝像單元3連接於各攝像頭4，並能夠單獨控制各攝像頭4的工作，優選的在所述攝像單元3中預存有各設備單元5與攝像頭4之間的對應關係，本發明優選的針對各設備單元分別設置有相應的攝像頭，即優選的針對每個或每組設備單元均設置有單獨的攝像頭4，所述攝像頭4安裝在能夠完整拍攝對應設備現場圖像數據的位置，用於實時準確的監控該設備單元的運行情況，這樣在漿體輸送管道系統中，各需要監控的設備單元均存在有對應的攝像頭，所述的設備單元與攝像頭之間存在著映射對應關係，在所述的攝像單元3中預存有設備單元5與攝像頭4之間的這種對應關係，可優選的採用設備標識號與攝像頭序號之間進行對應，這樣當所述控制單元2接收到操控終端設備輸入的監控某一設備單元運行情況的操控信號後，向所述攝像單元3輸出對應設備單元攝像操作的啟動控制信號，由攝像單元3驅動與所述設備單元相對應的攝像頭4進行在線攝像工作，並將所拍攝的設備影像信號經攝像單元後反饋至控制單元2，所述控制單元在對攝像單元回傳的攝像圖像數據進行處理後輸出至操控終端設備I進行顯示，實現了對管道設備的遠程監控，同時根據所監控的設備情況，在操控終端設備中可直接對相應設備採取一定的控制措施，即在操控終端設備中輸入直接針對所述設備的控制信號後，由控制單元根據所述信號控制對應設備運行。基於這種控制原理，所述的操控終端設備I和控制單元2可設置於遠離設備單元的遠程控制中心，所述的攝像單元3和攝像頭4可設置於各級泵站中設備單元工作現場。
[0018]採樣本發明所述長距離漿體管道輸送的遠程可視控制系統對長距離漿體管道輸送系統進行遠程可視控制的具體過程如下: 首先，所述遠程控制中心的操控終端設備I的觸控顯示屏上顯示有長距離漿體管道輸送系統各級泵站中的設備單元，遠程控制中心的操作人員通過所述觸控顯示屏選擇長距離漿體管道輸送系統各級泵站中需要進行監控的設備單元，可通過點擊觸控顯示屏上具體設備單元的監控圖標即可；
接著，操控終端設備I將操作人員所選擇的設備單元的監控觸控信號輸出至控制單元2，所述控制單元2基於該信號生成對應設備單元的監控啟動信號，並輸出至攝像單元3 ；
然後，所述攝像單元3接收到控制單元傳輸的某設備單元的監控啟動信號後，通過查找自身預存的設備單元5與攝像頭4間的對應關係，確定與所述設備單元相對應的攝像頭，並向所述攝像頭輸出啟動控制信號，由所述攝像頭現場拍攝操作人員所選擇設備單元的圖像；
最後，攝像頭拍攝的設備單元的圖像回傳給攝像單元後，由攝像單元輸出至控制單元2，所述控制單元在對攝像圖像數據進行處理後輸出至操控終端設備由其顯示屏進行突出顯示，從而處於遠程控制中心的操作人員在對某設備作出操控選擇後，就可以非常快捷直觀的在顯示屏上看到相應設備的現場動作情況，且所述操作人員能夠根據相關設備的運行情況對其採取特定的控制措施，比如開關機等，這種針對現場設備的控制由操作人員通過操控終端設備可直接操作，即操作人員在觸控顯示屏上選擇對相關設備的操控按鈕後，由控制單元直接控制相關設備採取對應措施。這樣如果設備存在異常情況即可立即採取相應的補救措施，極大的提高了操作的可靠性和遠程控制效率，一改傳統的設備遠程操作方式。
[0019]本發明所述方案通過操作人員在操控終端的人機界面上點擊選擇相關的設備，由控制單元向攝像單元發送對應設備圖像調取指令，再由攝像單元通過攝像頭把當前操作的設備單元所對應的現場圖像立即調取出來顯示在主要醒目位置，使得操作人員能夠及時準確的了解到操作設備的運行情況，便於操作人員根據設備的運行情況及時採取正確的操作方法，以避免發生停機、假信號、無法操作等，進一步提高了長距離漿體管道輸送系統的運行效率。
[0020]以上僅是對本發明的優選實施方式進行了描述，並不將本發明的技術方案限制於此，本領域技術人員在本發明的主要技術構思的基礎上所作的任何公知變形都屬於本發明所要保護的技術範疇，本發明具體的保護範圍以權利要求書的記載為準。
【權利要求】
1.一種長距離漿體管道的遠程可視控制系統，其特徵在於，包括操控終端設備(I )、控制單元(2)、攝像單元(3)和攝像頭(4)，所述操控終端設備(I)連接於控制單元(2)，所述控制單元(2)連接於攝像單元(3),所述攝像單元(3)連接於攝像頭(4),所述攝像頭(4)面向漿體管道中的設備單元(5)安裝並能夠拍攝所述設備單元(5)的現場圖像，所述控制單元(2)基於操控終端設備(I)輸入的操控信號控制攝像單元(3)經攝像頭(4)獲取所述設備單元(5)的現場圖像，並提供至操控終端設備(1)，從而所述操控終端設備(I)能夠將所選定設備單元的現場圖像數據顯示輸出。
2.根據權利要求1所述的遠程可視控制系統，其特徵在於，所述攝像頭(4)針對漿體管道中的多個設備單元(5)而設置有多個，所述攝像單元(3)中預存有各設備單元(5)與攝像頭(4)之間的對應關係，當所述控制單元(2)接收到操控終端設備輸入的針對某一設備單元的操控信號時，向所述攝像單元(3)輸出對應設備單元的監控攝像啟動控制信號，所述攝像單元(3)根據所預存設備單元(5)與攝像頭(4)間的對應關係，確定面向所述對應設備單元安裝的攝像頭並向其發出啟動信號。
3.根據權利要求2所述的遠程可視控制系統，其特徵在於，所述攝像頭(4)拍攝的設備單元的現場圖像數據經由攝像單元而輸出至控制單元(2)，所述控制單元對所述現場圖像數據進行處理後經由所述操控終端設備進行突出顯示。
4.根據權利要求1-3任一項所述的遠程可視控制系統，其特徵在於，所述操控終端設備(I)為觸控顯示器，能夠顯示漿體管道中的各設備單元圖標，並通過觸控所述圖標而輸入對相關設備單元(5)的 操控信號，同時能夠顯示輸出視頻圖像。
5.根據權利要求1-4任一項所述的遠程可視控制系統，其特徵在於，所述控制單元(2)同時連接於所述設備單元(5 )，所述控制單元(2 )基於操控終端設備(I)輸入的操控信號能夠直接控制所述設備單元(5)。
6.根據權利要求1-5任一項所述的遠程可視控制系統，其特徵在於，所述操控終端設備(I)和控制單元(2)設置於遠離設備單元的遠程控制中心，所述攝像單元(3)和攝像頭(4)設置於所述設備單元的工作現場。
7.一種基於權利要求1-6任一項所述的遠程可視控制系統進行的長距離漿體管道遠程可視控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟一、操作人員在遠程控制中心通過操控終端設備(I)選擇長距離漿體管道輸送系統中的某一設備單元； 步驟二、所述操控終端設備(I)將對所選擇設備單元的操控信號輸出至控制單元(2)，然後由所述控制單元(2)向攝像單元(3)輸出對應設備單元的攝像啟動控制信號； 步驟三、所述攝像單元(3)接收到所述攝像啟動控制信號後，根據其預存的設備單元(5)與攝像頭(4)間的對應關係，確定面向所述設備單元安裝的攝像頭，並向其發出啟動信號; 步驟四、所述攝像頭(4)現場拍攝操作人員所選擇設備單元的圖像，並將所述圖像實時回傳給攝像單元(3)，再由攝像單元(3)輸出至控制單元(2)； 步驟五、所述控制單元(2)在對攝像圖像數據進行處理後輸出至操控終端設備(I)進行突出顯示。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，還包括有步驟六:遠程控制中心的操作人員基於操控終端設備(1)所顯示的設備單元運行情況，通過操控終端設備輸入對相關設備單元的操控信號， 由控制單元(2)基於所述操控信號直接對所述設備單元(5)採取相應的控制措施。
【文檔編號】G05B19/418GK103941695SQ201410167223
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】瞿承中, 劉弘偉, 周傳奇 申請人:雲南大紅山管道有限公司