某型号推力室多媒体采集系统设计分析

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　　摘 要：本系统是西安航天三沃机电设备有限责任公司综合采用工业计算机软件技术、工业机械设计和智能摄像技术，设计集成的专用系统；系统主要用于发动机的总装测试阶段，对摆动燃烧室、燃气发生器、机架等产品生产全过程中，关键零部件和组件的装配状态、安装方向、导管内腔质量、和电气对外接口的外观质量等实时状态，以拍照或视频录像的形式进行多媒体记录，形成多媒体影像数据，与标准样片对比确认一致后上传，按地址码存储于MES系统中的各工序和工步下，便于快速查询、建立产品多媒体数据包及产品质量复查等功能，有效提高多媒体拍照信息保密性及生产效率。
　　关键词：机电 采集系统 软件
　　中图分类号：TM3 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）07-0-01
　　一、系统概述
　　本系统为系统集成项目，由软件和硬件部分组成，硬件部分（摄像头、卡片机、桌面支架、移动支架，内窥镜及链接线组成），软件部分为多媒体管控平台。
　　本系统硬件部分中，摄像头采用的是多媒体摄像头，照相机采用的是具有2000W像素的智能照相机，八套移动性支架及四套桌面支架。
　　本系统软件（多媒体管控平台）是基于.net framework2.0平台，C#开发，开发平台为Visio Studio 2015， 适用于Windows 7 32位以上系统。
　　多媒体管控平台分为摄像机和照相机两部分，且集成到一个OCX控件，MES调用该控件和前端设备进行交互等。照相机软件具有拍照、录像、删除、拉近、拉远、预览等功能，摄像机不但具有拍照、录像、删除、拉近、拉远、预览等功能，还具有左、右、上、下旋转，控制变焦速度等功能。
　　二、系统研制过程
　　1.软件部分
　　根据系统要求分析，用C#语言详细编写了照相机、摄像机两部分设备的控制软件，并将其整合为一个OCX控件。
　　根据项目需求及现场实际操作流程，该系统主要由以下组成：
　　前端：高清摄像机、平板电脑（Windows 系统）、桌面式可调悬臂支架、 落地式可调悬臂支架、内窥镜组成；
　　后端：多媒体管控平台（通过装配在现场的 MES 终端集成进行操作）。
　　1.1软件需求分析
　　1） 相关人员可以在多媒体采集平台上实现摄像机开机、拍照、摄像、结 束等制。
　　2） 结束指令发出后，多媒体采集平台将根据MES 报工模块传入的图号、 工序、批次等信息，对多媒体文件进行唯一命名并将项目信息登记入MES 数据 库。调用文件WEB 服务，将相关文件传输到文件服务器指定位置。
　　3） 相关人员可以使用多媒体查看工具，通过批次、图号、工序等条件检 索多媒体文件，查看工具将根据用户选择，调用文件web 服务，下载多媒体文 件，在客户端打开。
　　1.2概要设计
　　（1）前端设计
　　前端采用高清摄像机、照相机、内窥镜进行生产现场 的视频采集，高清摄像机固定在桌面式可调悬臂支架、落地式可调悬臂支架等 定制支架上。
　　内窥镜、高清摄像机：前端采集图像；
　　（2）传输设计
　　摄像头采用USB 接口连接至MES工控机， 最终统一由MES 终端进行控制。
　　（3）后端设计
　　后端为多媒体管控平台，实现对前端设备的控制，多媒体管控平台作为MES 系统的功能模块实现。平台入口为MES 系统报工模块，该模块将多媒体管控平 台需要的批次、图号、工序、工步等信息传入，实现文件和生产管控信息的绑定。多媒体管控平台分为多媒体采集平台和多媒体查看工具两部分多媒体采集平台负责在装配过程中，依据工艺要求，通过多媒体管控平台控制摄像机对装配过程进行录像或者拍照，并实现多媒体文件上传存储和信息登记。使用多媒体管控平台中的多媒体查看工具，实现多媒体文件的检索、查看。视频播放模式实现网页内嵌式播放。通过专门的文件web 服务和文件服务器实现多媒体文件的传递和物理存储。利用多媒体采集平台和文件web 服务实现文件的分卷压缩和解压缩，保证文件传递质量。
　　1.3详细设计
　　高清摄像机部分：实现打开摄像机功能、关闭摄像机功能、拍照功能、预览功能、录像功能、删除功能、向上、向下、向左、向右、拉近、拉远等控制功能。
　　照相机部分：：实现打开摄像机功能、关闭攝像机功能、拍照功能、预览功能、录像功能、删除功能、拉近、拉远等控制功能。
　　三、硬件部分
　　1.移动型拍摄固定支架
　　水平横杆
　　a.结构组成
　　使用型材和直线导轨组合成水平移动机构，采用导轨移动滑块固定的方式，为了不影响水平拍摄视角，故此这样设计。 使用双滑块保证滑动的平稳性。
　　b.点位方式
　　为了达到快速定位和使用方便的前提我们采用两个极限位置和中间不固定 位置使用挡块来控制。
　　垂直竖杆
　　a.结构组成
　　使用型材和直线导轨组合成竖直移动机构，为了使水平横杆平稳移动，我们 做了双滑块和三角支撑已达到平稳运行，故此这样设计。
　　使用双滑块保证滑动的平稳性。
　　b.定位方式
　　竖直方向有多个点位，考虑到要快速定位，并且为之可多变，为以后的调整 留有可变性，我们使用活动挡块来控制某一高度为之，并且高度的调整只需要调 整挡块的位置即可。
　　根据现场使用情况，落地式支架采用自动和手动的方式来实现。在竖直方向 采用直线滑动单元机构组成的直线移动机构，电机驱动丝杠做上下运动，水平采用手动滑动的操作方式，来实现整体的使用要求。外部整体用护板包裹，防止异 物及对人员的伤害。
　　2.桌面支架
　　根据现场测量的尺寸非标定制拍摄支架，结构上采用铝型材和带有自锁功能的导轨。
　　a.垂直伸缩干可实现200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、和800mm六种高度的快速调整定位；
　　b.水平方向沿滑轨快速移动，可通过锁紧机构进行定位。
　　c.桌面型拍摄固定支架安装在现场的桌面上方，保证稳定牢靠，在进行拍摄位置调整时，不发生翻到现象，保证拍摄过程中高清摄像头平稳不晃动。
　　d.摄像头的夹持机构具有通用性，既能固定本系统的高清摄像头，也能通过更换夹具方便的固定安装其他型号的照相机，且牢固、可靠。
　　结语
　　信息采集系统在用电信息系统中的位置至关重要，只有提高用户信息采集系统的采集率，才能保障信息系统的高效运行。通过采取上述措施，必将使全国信息采集系统采集率有所提高。
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