某型號推力室多媒體采集系統設計分析

李明軍

摘 要：本系統是西安航天三沃機電設備有限責任公司綜合采用工業計算機軟件技術、工業機械設計和智能攝像技術，設計集成的專用系統；系統主要用于發動機的總裝測試階段，對擺動燃燒室、燃氣發生器、機架等產品生產全過程中，關鍵零部件和組件的裝配狀態、安裝方向、導管內腔質量、和電氣對外接口的外觀質量等實時狀態，以拍照或視頻錄像的形式進行多媒體記錄，形成多媒體影像數據，與標準樣片對比確認一致后上傳，按地址碼存儲于MES系統中的各工序和工步下，便于快速查詢、建立產品多媒體數據包及產品質量復查等功能，有效提高多媒體拍照信息保密性及生產效率。

關鍵詞：機電 采集系統 軟件

中圖分類號：TM3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2019）07-0-01

一、系統概述

本系統為系統集成項目，由軟件和硬件部分組成，硬件部分（攝像頭、卡片機、桌面支架、移動支架，內窺鏡及鏈接線組成），軟件部分為多媒體管控平臺。

本系統硬件部分中，攝像頭采用的是多媒體攝像頭，照相機采用的是具有2000W像素的智能照相機，八套移動性支架及四套桌面支架。

本系統軟件（多媒體管控平臺）是基于.net framework2.0平臺，C#開發，開發平臺為Visio Studio 2015， 適用于Windows 7 32位以上系統。

多媒體管控平臺分為攝像機和照相機兩部分，且集成到一個OCX控件，MES調用該控件和前端設備進行交互等。照相機軟件具有拍照、錄像、刪除、拉近、拉遠、預覽等功能，攝像機不但具有拍照、錄像、刪除、拉近、拉遠、預覽等功能，還具有左、右、上、下旋轉，控制變焦速度等功能。

二、系統研制過程

1.軟件部分

根據系統要求分析，用C#語言詳細編寫了照相機、攝像機兩部分設備的控制軟件，并將其整合為一個OCX控件。

根據項目需求及現場實際操作流程，該系統主要由以下組成：

前端：高清攝像機、平板電腦（Windows 系統）、桌面式可調懸臂支架、 落地式可調懸臂支架、內窺鏡組成；

后端：多媒體管控平臺（通過裝配在現場的 MES 終端集成進行操作）。

1.1軟件需求分析

1） 相關人員可以在多媒體采集平臺上實現攝像機開機、拍照、攝像、結 束等制。

2） 結束指令發出后，多媒體采集平臺將根據MES 報工模塊傳入的圖號、 工序、批次等信息，對多媒體文件進行唯一命名并將項目信息登記入MES 數據 庫。調用文件WEB 服務，將相關文件傳輸到文件服務器指定位置。

3） 相關人員可以使用多媒體查看工具，通過批次、圖號、工序等條件檢 索多媒體文件，查看工具將根據用戶選擇，調用文件web 服務，下載多媒體文 件，在客戶端打開。

1.2概要設計

（1）前端設計

前端采用高清攝像機、照相機、內窺鏡進行生產現場 的視頻采集，高清攝像機固定在桌面式可調懸臂支架、落地式可調懸臂支架等 定制支架上。

內窺鏡、高清攝像機：前端采集圖像；

（2）傳輸設計

攝像頭采用USB 接口連接至MES工控機， 最終統一由MES 終端進行控制。

（3）后端設計

后端為多媒體管控平臺，實現對前端設備的控制，多媒體管控平臺作為MES 系統的功能模塊實現。平臺入口為MES 系統報工模塊，該模塊將多媒體管控平 臺需要的批次、圖號、工序、工步等信息傳入，實現文件和生產管控信息的綁定。多媒體管控平臺分為多媒體采集平臺和多媒體查看工具兩部分多媒體采集平臺負責在裝配過程中，依據工藝要求，通過多媒體管控平臺控制攝像機對裝配過程進行錄像或者拍照，并實現多媒體文件上傳存儲和信息登記。使用多媒體管控平臺中的多媒體查看工具，實現多媒體文件的檢索、查看。視頻播放模式實現網頁內嵌式播放。通過專門的文件web 服務和文件服務器實現多媒體文件的傳遞和物理存儲。利用多媒體采集平臺和文件web 服務實現文件的分卷壓縮和解壓縮，保證文件傳遞質量。

1.3詳細設計

高清攝像機部分：實現打開攝像機功能、關閉攝像機功能、拍照功能、預覽功能、錄像功能、刪除功能、向上、向下、向左、向右、拉近、拉遠等控制功能。

照相機部分：：實現打開攝像機功能、關閉攝像機功能、拍照功能、預覽功能、錄像功能、刪除功能、拉近、拉遠等控制功能。

三、硬件部分

1.移動型拍攝固定支架

水平橫桿

a.結構組成

使用型材和直線導軌組合成水平移動機構，采用導軌移動滑塊固定的方式，為了不影響水平拍攝視角，故此這樣設計。 使用雙滑塊保證滑動的平穩性。

b.點位方式

為了達到快速定位和使用方便的前提我們采用兩個極限位置和中間不固定 位置使用擋塊來控制。

垂直豎桿

a.結構組成

使用型材和直線導軌組合成豎直移動機構，為了使水平橫桿平穩移動，我們 做了雙滑塊和三角支撐已達到平穩運行，故此這樣設計。

使用雙滑塊保證滑動的平穩性。

b.定位方式

豎直方向有多個點位，考慮到要快速定位，并且為之可多變，為以后的調整 留有可變性，我們使用活動擋塊來控制某一高度為之，并且高度的調整只需要調 整擋塊的位置即可。

根據現場使用情況，落地式支架采用自動和手動的方式來實現。在豎直方向 采用直線滑動單元機構組成的直線移動機構，電機驅動絲杠做上下運動，水平采用手動滑動的操作方式，來實現整體的使用要求。外部整體用護板包裹，防止異 物及對人員的傷害。

2.桌面支架

根據現場測量的尺寸非標定制拍攝支架，結構上采用鋁型材和帶有自鎖功能的導軌。

a.垂直伸縮干可實現200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、和800mm六種高度的快速調整定位；

b.水平方向沿滑軌快速移動，可通過鎖緊機構進行定位。

c.桌面型拍攝固定支架安裝在現場的桌面上方，保證穩定牢靠，在進行拍攝位置調整時，不發生翻到現象，保證拍攝過程中高清攝像頭平穩不晃動。

d.攝像頭的夾持機構具有通用性，既能固定本系統的高清攝像頭，也能通過更換夾具方便的固定安裝其他型號的照相機，且牢固、可靠。

結語

信息采集系統在用電信息系統中的位置至關重要，只有提高用戶信息采集系統的采集率，才能保障信息系統的高效運行。通過采取上述措施，必將使全國信息采集系統采集率有所提高。