“5G+工业互联网”典型应用和案例——基于5G的混凝土交付现场质量管控系统
作者 | 江西工信2022-09-12
(一)实施主体

中建商品混凝土江西有限公司、汉谷云智(武汉)科技有限公司、江西牧川信息科技有限公司
(二)案例简述
本项目通过使用高清摄像机对搅拌车现场交付过程进行实时监控预警,确保混凝土的质量;通过自动化手段解决问题,降低人工成本及劳动强度;提高管理效益。实时识别车辆标识,将混凝土入泵影像资料与搅拌车号关联,将罐车和泵车标识数据通过标准接口传输给ERP,追溯车辆信息,预防错浇。
(三)需求痛点
受无线网络限制,清晰度有待提升,混凝土状态监控表现较差;设备无法自清洁,需要定期更换防污板;天泵安装位置选择难度大,进行伸缩臂操作时,容易损坏监控设备。
(四)解决方案
通过使用5G高清摄像机对搅拌车现场交付过程进行实时监控,集成AI能算法对交付现场人员异常行为进行预警,确保混凝土的质量;通过自动化手段解决问题,降低人工成本及劳动强度;提高管理效益。
1.防抖动研究。在提取每帧图像间特征点基础上,根据特征点匹配的结果计算摄像设备的全局运动参数,用参数建立仿射变换模型进行估算视频帧的相对运动参数,实现抖动帧向基准帧纠正,从而达到连续拍摄的视频图像防抖效果。
2.数据传输研究。设备采用车载供电,使用4G无线网络进行传输,通过海康云眸平台对视频进行集中管理,后台服务器通过有线网获取云平台实时视频,经算法处理后进行显示。
3.视频直播优化研究。对直播域名解析及音视频播放的优化,每次需要直播推流和播放的时候不再需要再进行DNS过程。此处节省几十到几百毫秒的打开延迟。
4.设备防污研究。为保证监控设备长周期运转,需要设计一套摄像机保护设备进行防污保护。防污外壳内部主要为底座和相机,底座通过焊接与外壳结合在一起,相机通过配套螺丝与底座进行固定。为保证设备的长周期运行,外壳采用不锈钢材质加工而成。

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5.行为识别算法研究。不规范操作的智能识别可以抽象为图像分类问题,属于机器学习的范畴,根据异常操作的界定情况将图像进行二分类,最终实现对施工现场异常操作的智能识别。
(五)应用成效
1.降本增效:通过自动化手段解决问题,极大减轻质检工作压力,提高质量管理效率,节约了能源消耗,进一步稳定产品质量。
2.行业质量管理水平提升:实时采集泵车打料视频,为问题追责提供有力证据,并为后期实时判断混凝土和易性提供有效素材。
3.支撑国家战略效果:该项目作为混凝土搅拌站企业的产品质量管控的重要手段,是质量管控最后一公里的重要技术手段,由远程智能监控取代人工现场监控,实现了“低碳”“环保”,促进人力资源效率的提升。同时,作为企业智能制造的一部分,项目运行过程中产生大量质量数据,形成质量大数据,为质量实时监控提供服务和企业质量管理提供决策依据。

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2022-09-12