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遠(yuǎn)程視頻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)控加工監(jiān)控中的應(yīng)用

2013年03月12日 09:51點(diǎn)擊:282作者:默認(rèn)來源:>>進(jìn)入該公司展臺

  JC35導(dǎo)讀:數(shù)控機(jī)床上網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)控的根本,現(xiàn)階段主控計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床之間的通信網(wǎng)絡(luò)大多采用現(xiàn)場總線。數(shù)控機(jī)床與現(xiàn)場總線大多數(shù)采用兩種方式相連:*種聯(lián)接方式用于新型數(shù)控機(jī)床,其具有符合MAP標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口,可直接與總線相聯(lián):第二種聯(lián)接方式以一臺工控機(jī)與單臺數(shù)控機(jī)床相聯(lián)接,完成NC程序及數(shù)據(jù)的傳送。從而,完成加工過程的監(jiān)控。
  
  2視頻技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)控加工監(jiān)控的技術(shù)背景
  
  數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度的日益提高,復(fù)雜性迅速增加引起了維修費(fèi)用增高,停機(jī)損失巨大的問題。所以,監(jiān)控系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)控中的作用變得非常重要。通過對機(jī)床加工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或異常情況并且通知現(xiàn)場工作人員,同時(shí),利用遠(yuǎn)程視頻技術(shù)可在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷,在遠(yuǎn)端迅速排除故障?;?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,多媒體技術(shù)的成熟,傳感器技術(shù)的大量應(yīng)用都為網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
  
  在數(shù)控機(jī)床的加工過程中,有一些無法通過電子信號描述的現(xiàn)場表征。如純機(jī)械的故障,生產(chǎn)環(huán)境等。這些都可通過在現(xiàn)場配備攝像機(jī)和單頻采集裝置來解決。視頻技術(shù)用于生產(chǎn)現(xiàn)場,采用實(shí)時(shí)的視頻傳輸,場景對話,視頻會議等方式,可使遠(yuǎn)程監(jiān)控中心或操作人員更有效的監(jiān)控現(xiàn)場出現(xiàn)的情況。
  
  在線監(jiān)測還包括監(jiān)測底層設(shè)備主要部位,部件的傳感器信號,可直接測量的設(shè)備運(yùn)行信號,底層設(shè)備及控制器的故障報(bào)警燈和狀態(tài)變化指示燈信號,數(shù)控設(shè)備CRT上可顯示的軟件報(bào)警代碼等。所有信息不但可在本地及時(shí)處理,還可以將所有的監(jiān)測信息加工成可以在網(wǎng)上傳輸?shù)男问?,發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)測和診斷中心。
  
  3遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方案
  
  隨著國內(nèi)信息高速公路建設(shè)的進(jìn)一步加快,困擾人們多年的帶寬問題將不復(fù)存在。面對這一巨大的變化,企業(yè)的局域網(wǎng)建設(shè),車間層的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)要在物理構(gòu)成以及將要實(shí)現(xiàn)的功能上加以充分的考慮:未來的信息高速公路將實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸?shù)墓饫w化,交換技術(shù)的ATM化(即基于定長單元的面向分組的異步傳輸模式)綜合業(yè)務(wù)的多媒體化(視頻/音頻/圖像/圖形/文本等,尤其是視頻,單頻的實(shí)時(shí)交互傳輸)以及信息共享數(shù)據(jù)庫的分布化,網(wǎng)絡(luò)管理的智能化。
  
  因此,遠(yuǎn)程視頻的傳輸采用ATM網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò),同時(shí),使用網(wǎng)關(guān)與前期不同類型網(wǎng)絡(luò)(ISDN,DDN,幀中繼等)互聯(lián)。系統(tǒng)采用新型的MCU(含內(nèi)置網(wǎng)關(guān))可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對多點(diǎn)的視頻音頻傳輸,其內(nèi)置網(wǎng)關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)化功能,可以實(shí)現(xiàn)不同類型企業(yè)局域網(wǎng),不同視頻通訊系統(tǒng)(H.323視頻終端或H.320視頻終端)的順利聯(lián)接及通訊。
  
  遠(yuǎn)程視頻技術(shù)采用視頻會議的方式。即將視頻會議系統(tǒng)與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)加以集成,通過視頻會議完善的實(shí)時(shí)多媒體交互功能,創(chuàng)造一個(gè)良好的協(xié)同工作環(huán)境。視頻會議系統(tǒng)的文本交談,電子白板和應(yīng)用程序共享功能,可以作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)控遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷功能擴(kuò)展。為了考慮系統(tǒng)的兼容性,不同的視頻會議系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)符合電信聯(lián)盟(ITU)的T.120,H.320,H.323等標(biāo)準(zhǔn)。
  
  視頻會議系統(tǒng)的嵌入采用B/S網(wǎng)絡(luò)方案,即將制造企業(yè)之間,制造企業(yè)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間通過ATM網(wǎng)絡(luò)連結(jié)起來。利用新型MCU,用戶端只需通過瀏覽器登錄到安裝了MCU的Web管理軟件的服務(wù)器上,就可以依據(jù)*加入會議。通過管理軟件的會議編排功能可實(shí)現(xiàn)用戶端發(fā)起多點(diǎn)會議功能,從而有利于數(shù)控機(jī)床故障的及時(shí)排除。
  
  4系統(tǒng)的設(shè)備配置
  
  視頻會議終端:POLYCOMViewStationMP。①支持H.323,可在Internet/intranet網(wǎng)上召開視頻會議,傳輸速度可達(dá)768kbps:②全雙工數(shù)字音頻,自動(dòng)進(jìn)行背景降噪和回聲抑制:③自動(dòng)聲控跟蹤攝像頭:④內(nèi)置基于web的綜合演示系統(tǒng),為遠(yuǎn)端發(fā)送演示資料:I多點(diǎn)會議中采用語言激勵(lì)的切換方式,使與會者如置身于實(shí)際會議環(huán)境中,并將畫面自動(dòng)切換到發(fā)言者。
  
  交互式電子白板:SmartBoard。V公司的產(chǎn)品,可方便的建立數(shù)據(jù)網(wǎng),在多點(diǎn)會議中實(shí)現(xiàn)文件傳輸及共享,圖文顯示和文件圖像的儲存等功能。它使會議方可以方便的交流方案,做好紀(jì)錄,使討論更加完善。(可根據(jù)企業(yè)具體需求決定是否配備該設(shè)備。)
  
  多點(diǎn)控制單元(MCU):AccordMGC-100。①電信級模塊化結(jié)構(gòu):②內(nèi)置網(wǎng)關(guān)功能使H.320(ISDN,DDN),H.323(LAN,Internet,Intranet)和H.310(ATM)不同網(wǎng)絡(luò)可運(yùn)行在一個(gè)系統(tǒng)上:③多重編碼的轉(zhuǎn)換,不同協(xié)議有不同的算法,幀速,帶寬的要求,必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換:④動(dòng)態(tài)分屏技術(shù),可同時(shí)監(jiān)控多個(gè)場景:⑤防火墻解決技術(shù),企業(yè)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)防火墻不支持實(shí)時(shí)的視頻,音頻流,通過MGC-100可有效地解決該類問題。
  
  5系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
  
  多媒體通信協(xié)議
  
  系統(tǒng)采用H.323協(xié)議,H.323協(xié)議體系是基于分組網(wǎng)的多媒體通信系統(tǒng),它定義了分組網(wǎng)上提供的多媒體服務(wù)的終端與設(shè)備的功能部件,通信過程和在分組網(wǎng)上提供聲音,圖像和數(shù)據(jù)通信所需的協(xié)議。它適應(yīng)能提供可靠傳輸(TCP)和不可靠傳輸(UDP)機(jī)制的分組交換網(wǎng)絡(luò)。支持INTERNET網(wǎng)絡(luò)上的視頻會議,為INTERNET,INTRANET網(wǎng)絡(luò)上的多媒體通信產(chǎn)品的互通提供了標(biāo)準(zhǔn)。
  
  H.323提供了多種媒體編碼方式,對于音頻可采用G.711,G722,G728和G.729等,對視頻H.261編碼的CIF和QCIF兩種圖像格式以及H.263的所有模式都可選用,數(shù)據(jù)傳輸采用Y.120系列中的T.123,T.126,T.125協(xié)議等,它們的不同組合為不同質(zhì)量的傳輸應(yīng)用提供了多種選擇。
  
  ATM接入技術(shù)
  
  ATM(異步傳輸模式)將成為下一代寬帶網(wǎng)的主要傳輸模式。ATM網(wǎng)絡(luò)采用固定信元和異步方式保證傳輸?shù)男?,可做固定帶寬分配,具有高帶寬,率并提供QoS的保證,特別適宜高速,實(shí)時(shí)的多媒體通信應(yīng)用。ATM可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)155~622Mb/s的交換速率。使用ATM網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)時(shí)分布系統(tǒng),優(yōu)勢在于減少了宿主機(jī)的承載量,從而,給應(yīng)用者提供實(shí)時(shí)服務(wù),同時(shí)還支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
  
  IPOVERATM技術(shù),如圖所示:邏輯子網(wǎng)(LIS)是根據(jù)用戶和網(wǎng)絡(luò)管理者的連接要求,由直接連接到ATM網(wǎng)絡(luò)的任何主機(jī),路由器組合而成。每個(gè)LIS內(nèi)均有一個(gè)ARP服務(wù)器負(fù)責(zé)IP地址和ATM地址的解析。IP包可以在點(diǎn)到點(diǎn)的ATM的*虛通道(PVC)和ATM交換虛通道(SVC)上傳送。
  
  MCU(多點(diǎn)控制單元)
  
  多點(diǎn)控制單元(MCU)是視頻通訊系統(tǒng)的主要控制和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。通過MCU可使多個(gè)制造企業(yè)加入會議系統(tǒng),從而使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。MCU的功能是實(shí)現(xiàn)各終端之間的信息控制與交換。具體來說:混合多點(diǎn)的音頻信號:從接收到的各路視頻信號中選出所需的一路信號:將傳送到各有關(guān)用戶的上述視頻音頻信號混合組成一個(gè)復(fù)合的輸出信號。
  
  MCU對信息的分配有兩種方式:一是多播方式,即將某一用戶的多媒體信息同時(shí)分配給若干用戶:二是橋(Bridge)方式,即將多個(gè)用戶的多媒體信息合成后再分配給多個(gè)在線用戶。
  
  新型的MCU,如Accord公司的MGC-100采用了一些*技術(shù)如:內(nèi)置網(wǎng)關(guān)技術(shù):多重編碼的轉(zhuǎn)換:動(dòng)態(tài)分屏技術(shù):防火墻解決技術(shù)等。可實(shí)現(xiàn)H.320網(wǎng)絡(luò)與H.323網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。
  
  6結(jié)束語
  
  遠(yuǎn)程視頻技術(shù)作為一種良好的協(xié)作工具在網(wǎng)絡(luò)數(shù)控中應(yīng)用,不但使操作人員可以更為全面地了解數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作情況,而且為遠(yuǎn)程的監(jiān)測和操作提供了直觀的環(huán)境。同時(shí),實(shí)時(shí)的視頻音頻傳輸有利于遠(yuǎn)程故障診斷和解決方案的及時(shí)反饋。在現(xiàn)階段,是一種提高企業(yè)敏捷性的有效手段。本系統(tǒng)已在本校校園網(wǎng)上通過測試,在128kbps,384kbps,512kbps的傳輸速度下均獲得了清晰、穩(wěn)定的圖像。

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