一种长距离浆体管道的远程可视控制系统和控制方法
【专利摘要】本发明提出一种长距离浆体管道的远程可视控制系统和方法，所述系统包括操控终端设备、控制单元、摄像单元和摄像头，所述操控终端设备连接于控制单元，所述控制单元连接于摄像单元，所述摄像单元连接于摄像头，所述摄像头面向浆体管道中的设备单元安装并能够拍摄所述设备单元的现场图像，所述控制单元基于操控终端设备输入的操控信号控制摄像单元经摄像头获取所述设备单元的现场图像，并提供至操控终端设备。本发明通过在浆体管道各泵站的设备单元附近设置摄像头，并将所拍摄的现场画面实时传输至处于远程控制中心，实现了对长距离浆体管道输送过程的可视操控，以更加快捷和直观的方式提高了长距离浆体管道输送系统的控制效率。
【专利说明】一种长距离浆体管道的远程可视控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及长距离浆体管道的控制系统，尤其是涉及一种长距离浆体管道的远程可视控制系统和控制方法。
【背景技术】
[0002]在我国经济高速增长的同时，对环境保护的要求也越来越高，随着浆体管道技术的不断成熟与完善，浆体管道将在很多行业得到更好更快的应用。现有的浆体输送管道长度多在几百公里量级，在长距离浆体管道输送过程中对各个泵站、各个设备的操作需要及时反馈给控制中心的操作人员，现有的控制方式都是处于控制中心的操作人员通过电话联系处于某一中间泵站的工作人员，通过电话告知操作人员的意图，比如想获知某设备的运行情况，然后在由中间泵站的工作人员通过对讲机与本站内相应现场人员取得联系，由现场人员描述设备运行情况并反馈给控制中心的操控人员，整个过程很繁琐且效率低下，而且存在控制不实时、不准确等缺陷，比如对操作人员来说需要及时作出操作的时候，往往会因为中间泵站无人接电话或者传达滞后，导致控制中心的操作人员无法进行操控处理，从而可能引发不可预料的事故发生，而且有时通过电话描述可能无法准确的传递控制中心操作人员的意图，尤其是对于长距离的浆体管道输送系统，这种现有的控制模式已不能满足控制中心的控制要求，进而在一定程度上提高了长距离管道的运行风险。
【发明内容】
[0003]本发明基于上述技术问题，提出一种长距离浆体管道的远程可视控制系统和控制方法，通过在浆体管道各泵站的设备单元附近设置摄像头，并将所拍摄的现场画面实时传输至处于远程端的控制中心显示屏，实现了对长距离浆体管道输送过程的可视操控，以更加快捷和直观的方式大大提高了长距离浆体管道输送系统的控制效率，完全避免了现有技术中停机、假信号、操作滞后等管道运行风险。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种长距离浆体管道的远程可视控制系统，包括操控终端设备1、控制单元2、摄像单元3和摄像头4，所述操控终端设备I连接于控制单元2，所述控制单元2连接于摄像单元3，所述摄像单元3连接于摄像头4，所述摄像头4面向浆体管道中的设备单元5安装并能够拍摄所述设备单元5的现场图像，所述控制单元2基于操控终端设备I输入的操控信号控制摄像单元3经摄像头4获取所述设备单元5的现场图像，并提供至操控终端设备1，从而所述操控终端设备I能够将所选定设备单元的现场图像数据显示输出。
[0005]进一步的根据本发明所述的远程可视控制系统，其中所述摄像头4针对浆体管道中的多个设备单元5而设置有多个，所述摄像单元3中预存有各设备单元5与摄像头4之间的对应关系，当所述控制单元2接收到操控终端设备输入的针对某一设备单元的操控信号时，向所述摄像单元3输出对应设备单元的监控摄像启动控制信号，所述摄像单元3根据所预存设备单元5与摄像头4间的对应关系，确定面向所述设备单元安装的摄像头并向其发出启动信号。
[0006]进一步的根据本发明所述的远程可视控制系统，其中所述摄像头4拍摄的设备单元的现场图像数据经由摄像单元而输出至控制单元2，所述控制单元对所述现场图像数据进行处理后经由所述操控终端设备进行突出显示。
[0007]进一步的根据本发明所述的远程可视控制系统，其中所述操控终端设备I为触控显示器，能够显示浆体管道中的各设备单元图标，并通过触控所述图标而输入对相关设备单元5的操控信号，同时能够显示输出视频图像。
[0008]进一步的根据本发明所述的远程可视控制系统，其中所述控制单元2同时连接于所述设备单元5，所述控制单元2基于操控终端设备I输入的操控信号能够直接控制所述设备单元5。
[0009]进一步的根据本发明所述的远程可视控制系统，其中所述操控终端设备I和控制单元2设置于远离设备单元的远程控制中心，所述摄像单元3和摄像头4设置于所述设备单元的工作现场。
[0010]一种基于本发明所述的远程可视控制系统进行的长距离浆体管道远程可视控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤一、操作人员在远程控制中心通过操控终端设备I选择长距离浆体管道输送系统中的某一设备单元；
步骤二、所述操控终端设备I将对所选择设备单元的操控信号输出至控制单元2，然后由所述控制单元2向摄像单元3输出对应设备单元的摄像启动控制信号；
步骤三、所述摄像单元3接收到所述摄像启动控制信号后，根据其预存的设备单元5与摄像头4间的对应关系，确定面向所述设备单元安装的摄像头，并向其发出启动信号；步骤四、所述摄像头4现场拍摄操作人员所选择设备单元的图像，并将所述图像实时回传给摄像单元3，再由摄像单元3输出至控制单元2 ；
步骤五、所述控制单元2在对摄像图像数据进行处理后输出至操控终端设备I进行突出显示。
[0011]进一步的根据本发明所述的长距离浆体管道远程可视控制方法，其中还包括有步骤六:远程控制中心的操作人员基于操控终端设备I所显示的设备单元运行情况，通过操控终端设备输入对相关设备单元的操控信号，由控制单元2基于所述操控信号直接对所述设备单元5采取相应的控制措施。
[0012]通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
I)、通过本发明所述的技术方案使得控制中心操作人员能够及时、准确、全面的了解到各泵站中设备单元的现场运行情况，并便于操作人员根据设备的运行情况及时采取正确的操控方法，避免发生停机、假信号、无法操作、滞后操作等管道控制风险。
[0013]2)、本发明所述方案通过处于远程的操控终端显示屏即可实现对长距离浆体管道的在线操控，大大简化了各泵站的中间工作人员配备，一改现有电话、对讲管控方式，提高了操作运行效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图1为本发明所述长距离浆体管道的远程可视控制系统的整体结构示意图。[0015]图中各附图标记含义如下:
1-操控终端设备、2-控制单元、3-摄像单元、4-摄像头、5-设备单元。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明，但并不因此限制本发明的保护范围。
[0017]如附图1所示的，本发明所述长距离浆体管道输送远程可视控制系统整体包括操控终端设备1、控制单元2、摄像单元3和摄像头4，所述操控终端设备I连接于控制单元2，所述控制单元2连接于摄像单元3,所述摄像单元3连接于摄像头4,同时所述控制单元2连接于具体的设备单元5。所述的操控终端设备I实质上是作为HMI人机界面系统实现人机数据交互，优选为触控显示器，能够以触控的方式输入控制信号并能够显示输出图像信号，通过所述触控显示器能够对某个设备单元进行操控，这种操控包括选择监控某个设备单元的现场运行情况以及对设备采取相应控制措施。所述的控制单元2中预设有长距离浆体管道输送系统各级泵站中的设备单元5的信息，并将这些设备单元的标识信息输出至操控终端设备的触控显示器进行显示，在所述触控显示器中能够直观的显示长距离管道输送系统各级泵站中所有的设备单元。所述控制单元2同时连接于摄像单元3和设备单元5，能够同时向摄像单元3和设备单元输出控制信号，具体地所述控制单元2将触控显示屏输入的触控信息进行转换处理，当触控显示屏输入针对某个设备单元现场运行情况的监控操控信号时，所述控制单元将该信号进行处理后输出给摄像单元3，由摄像单元基于所述操控信号启动对对应设备的监控摄像；当触控显示屏输入直接对设备单元进行操控的信号时，所述控制单元基于该操控信号直接向对应设备单元输出控制信号。所述摄像单元3连接于各摄像头4，并能够单独控制各摄像头4的工作，优选的在所述摄像单元3中预存有各设备单元5与摄像头4之间的对应关系，本发明优选的针对各设备单元分别设置有相应的摄像头，即优选的针对每个或每组设备单元均设置有单独的摄像头4，所述摄像头4安装在能够完整拍摄对应设备现场图像数据的位置，用于实时准确的监控该设备单元的运行情况，这样在浆体输送管道系统中，各需要监控的设备单元均存在有对应的摄像头，所述的设备单元与摄像头之间存在着映射对应关系，在所述的摄像单元3中预存有设备单元5与摄像头4之间的这种对应关系，可优选的采用设备标识号与摄像头序号之间进行对应，这样当所述控制单元2接收到操控终端设备输入的监控某一设备单元运行情况的操控信号后，向所述摄像单元3输出对应设备单元摄像操作的启动控制信号，由摄像单元3驱动与所述设备单元相对应的摄像头4进行在线摄像工作，并将所拍摄的设备影像信号经摄像单元后反馈至控制单元2，所述控制单元在对摄像单元回传的摄像图像数据进行处理后输出至操控终端设备I进行显示，实现了对管道设备的远程监控，同时根据所监控的设备情况，在操控终端设备中可直接对相应设备采取一定的控制措施，即在操控终端设备中输入直接针对所述设备的控制信号后，由控制单元根据所述信号控制对应设备运行。基于这种控制原理，所述的操控终端设备I和控制单元2可设置于远离设备单元的远程控制中心，所述的摄像单元3和摄像头4可设置于各级泵站中设备单元工作现场。
[0018]采样本发明所述长距离浆体管道输送的远程可视控制系统对长距离浆体管道输送系统进行远程可视控制的具体过程如下: 首先，所述远程控制中心的操控终端设备I的触控显示屏上显示有长距离浆体管道输送系统各级泵站中的设备单元，远程控制中心的操作人员通过所述触控显示屏选择长距离浆体管道输送系统各级泵站中需要进行监控的设备单元，可通过点击触控显示屏上具体设备单元的监控图标即可；
接着，操控终端设备I将操作人员所选择的设备单元的监控触控信号输出至控制单元2，所述控制单元2基于该信号生成对应设备单元的监控启动信号，并输出至摄像单元3 ；
然后，所述摄像单元3接收到控制单元传输的某设备单元的监控启动信号后，通过查找自身预存的设备单元5与摄像头4间的对应关系，确定与所述设备单元相对应的摄像头，并向所述摄像头输出启动控制信号，由所述摄像头现场拍摄操作人员所选择设备单元的图像；
最后，摄像头拍摄的设备单元的图像回传给摄像单元后，由摄像单元输出至控制单元2，所述控制单元在对摄像图像数据进行处理后输出至操控终端设备由其显示屏进行突出显示，从而处于远程控制中心的操作人员在对某设备作出操控选择后，就可以非常快捷直观的在显示屏上看到相应设备的现场动作情况，且所述操作人员能够根据相关设备的运行情况对其采取特定的控制措施，比如开关机等，这种针对现场设备的控制由操作人员通过操控终端设备可直接操作，即操作人员在触控显示屏上选择对相关设备的操控按钮后，由控制单元直接控制相关设备采取对应措施。这样如果设备存在异常情况即可立即采取相应的补救措施，极大的提高了操作的可靠性和远程控制效率，一改传统的设备远程操作方式。
[0019]本发明所述方案通过操作人员在操控终端的人机界面上点击选择相关的设备，由控制单元向摄像单元发送对应设备图像调取指令，再由摄像单元通过摄像头把当前操作的设备单元所对应的现场图像立即调取出来显示在主要醒目位置，使得操作人员能够及时准确的了解到操作设备的运行情况，便于操作人员根据设备的运行情况及时采取正确的操作方法，以避免发生停机、假信号、无法操作等，进一步提高了长距离浆体管道输送系统的运行效率。
[0020]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【权利要求】
1.一种长距离浆体管道的远程可视控制系统，其特征在于，包括操控终端设备(I )、控制单元(2)、摄像单元(3)和摄像头(4)，所述操控终端设备(I)连接于控制单元(2)，所述控制单元(2)连接于摄像单元(3),所述摄像单元(3)连接于摄像头(4),所述摄像头(4)面向浆体管道中的设备单元(5)安装并能够拍摄所述设备单元(5)的现场图像，所述控制单元(2)基于操控终端设备(I)输入的操控信号控制摄像单元(3)经摄像头(4)获取所述设备单元(5)的现场图像，并提供至操控终端设备(1)，从而所述操控终端设备(I)能够将所选定设备单元的现场图像数据显示输出。
2.根据权利要求1所述的远程可视控制系统，其特征在于，所述摄像头(4)针对浆体管道中的多个设备单元(5)而设置有多个，所述摄像单元(3)中预存有各设备单元(5)与摄像头(4)之间的对应关系，当所述控制单元(2)接收到操控终端设备输入的针对某一设备单元的操控信号时，向所述摄像单元(3)输出对应设备单元的监控摄像启动控制信号，所述摄像单元(3)根据所预存设备单元(5)与摄像头(4)间的对应关系，确定面向所述对应设备单元安装的摄像头并向其发出启动信号。
3.根据权利要求2所述的远程可视控制系统，其特征在于，所述摄像头(4)拍摄的设备单元的现场图像数据经由摄像单元而输出至控制单元(2)，所述控制单元对所述现场图像数据进行处理后经由所述操控终端设备进行突出显示。
4.根据权利要求1-3任一项所述的远程可视控制系统，其特征在于，所述操控终端设备(I)为触控显示器，能够显示浆体管道中的各设备单元图标，并通过触控所述图标而输入对相关设备单元(5)的 操控信号，同时能够显示输出视频图像。
5.根据权利要求1-4任一项所述的远程可视控制系统，其特征在于，所述控制单元(2)同时连接于所述设备单元(5 )，所述控制单元(2 )基于操控终端设备(I)输入的操控信号能够直接控制所述设备单元(5)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的远程可视控制系统，其特征在于，所述操控终端设备(I)和控制单元(2)设置于远离设备单元的远程控制中心，所述摄像单元(3)和摄像头(4)设置于所述设备单元的工作现场。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的远程可视控制系统进行的长距离浆体管道远程可视控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、操作人员在远程控制中心通过操控终端设备(I)选择长距离浆体管道输送系统中的某一设备单元； 步骤二、所述操控终端设备(I)将对所选择设备单元的操控信号输出至控制单元(2)，然后由所述控制单元(2)向摄像单元(3)输出对应设备单元的摄像启动控制信号； 步骤三、所述摄像单元(3)接收到所述摄像启动控制信号后，根据其预存的设备单元(5)与摄像头(4)间的对应关系，确定面向所述设备单元安装的摄像头，并向其发出启动信号; 步骤四、所述摄像头(4)现场拍摄操作人员所选择设备单元的图像，并将所述图像实时回传给摄像单元(3)，再由摄像单元(3)输出至控制单元(2)； 步骤五、所述控制单元(2)在对摄像图像数据进行处理后输出至操控终端设备(I)进行突出显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括有步骤六:远程控制中心的操作人员基于操控终端设备(1)所显示的设备单元运行情况，通过操控终端设备输入对相关设备单元的操控信号， 由控制单元(2)基于所述操控信号直接对所述设备单元(5)采取相应的控制措施。
【文档编号】G05B19/418GK103941695SQ201410167223
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】瞿承中, 刘弘伟, 周传奇 申请人:云南大红山管道有限公司