长轨焊接工艺综合监控管理系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及铁路运输设备制造工艺管理，特别是涉及长轨焊接工艺综合监控管理系统与方法。由服务器、数据采集主机、交换机、打号机、考勤机和工位数据采集单元采用以太网现场总线连接并交互通讯，将焊轨基地的工作设备组成一个数据采集监控管理的网络，其方法是：数据预处理通过实时轮巡的方式对数据存储、工位状态、工艺曲线、考勤状态和人机显示进行数据处理，并与辊道线联锁控制，实现各工位的状态显示和安全互锁，提高了生产效率，改善了劳动环境，保障了安全生产，为钢轨的全寿命质量管理打下基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路运输设备制造工艺管理，特别是涉及长轨焊接工艺综合监控管 理系统与方法。
技术介绍
随着铁路建设快速客运专线网、城际客运铁路及既有线路提速改造的需要，迫 切需要对现有的生产工艺进行改造，采用百米定尺长轨焊接无缝线路，来提高旅客 乘车的舒适性。然而，钢轨焊接接头又是无缝线路的薄弱环节，每年全路有大量新 焊钢轨接头铺设上道，每个接头的焊接都要经过钢轨选配、除锈、焊接、粗磨、热 处理、矫直、精磨、成品检验等基本工序，各工序的作业都会影响到钢轨焊接接头 质量。目前，焊轨基地在进行钢轨焊接时，对钢轨选配、除锈、焊接、粗磨、热处 理、矫直、精磨、成品检验等基本工序，均是采取单道工序管理，没有对各工序进 行综合监控管理，不利于生产过程和事后的质量控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是要实现铁路长轨焊接的信息化管理，需要从统一焊接接头的标识规则入手，解决焊接接头标识的耐久性问题，同时i满足我国铁路相关技术标准 要求的前提下，开发信息化管理系统软件，使钢轨焊接信息化管理形成完整的体系。 为实现上述目的，本专利技术提出以下技术方案，长轨焊接工艺综合监控管理系统， 由服务器、数据采集主机、交换机、打号机、考勤机和工位数据采集单元采用以太 网现场总线连接并交互通讯，将焊轨基地的工作设备组成一个数据采集监控管理的网络，其特征在于它构成生产管理、安全监控、接头标识、质量管理四个子系统: 生产管理子系统包括考勤机和工位数据采集单元，所述工位数据采集单元包括焊接采集单元、粗磨采集单元、正火采集单元、热矫直采集单元、精矫直采集 单元、精磨采集单元、探伤采集单元，通过数据采集主机采集焊轨的作业顺序，来 触发各工序中设备采集单元的数据采集，并结合考勤机采集的考勤数据，将数据进 行整理，存储在中心数据库；系统采集各焊轨基地设备数据，将不同的数据格式纳 入一个标准的数据结构中，形成标准的全路钢轨焊接接头基础数据库；安全监控子系统在钢轨选配、除锈、焊接、粗磨、热处理、矫直、精磨、成 品场、时效场和车间周边围墙上安装工业级视频摄像头，通过网络视频服务器存储 全部视频数据，在中心监控室通过光纤及视频技术进行安全监控，达到保障钢轨焊 接生产安全和记录；接头标识子系统通过编写系统软件生成钢轨唯一标识号，使用打号机在钢轨 上刻下压痕标识；质量管理子系统通过对数据库中存储的记录进行查询、回放、分析、汇总， 以标识号为索引，实现钢轨焊接质量管理的信息化追p。所述的数据采集包括对工位状态、工艺曲线、考勤状态数据进行收集，按预先 设置的条件传送给数据预处理。所述工位状态，显示流水线走形是前进，或倒退，非本工位操作是工作进行， 或工作结束。所述工艺曲线描述的是焊机焊接的电流曲线、位移曲线、压力曲线，正火机的 正火温度曲线。所述考勤状态通过读取非接触式IC卡的编码，对应使用人和时间。 所述数据预处理处理数据采集传送的数据，逻辑判断后进行显示，或存储，或 返回数据采集信号。长轨焊接工艺综合监控方法，其特征在于1) 数据预处理通过实时轮巡的方式采集各采集单元箱内的工位状态，并将工 位状态显示在人机界面上，通过人工査看确认，数据预处理再调用后续的处理逻辑；2) 在工位状态满足工艺曲线的数据采集条件时，数据预处理开始对工艺曲线 进行获取，在成功完成数据获取后，数据预处理将数据存储在数据存储服务器中， 便于其他功能的回调；3) 数据预处理通过实时轮巡的方式，采集考勤机的考勤状态读卡信号，通过 读卡信号将卡ID存入数据存储服务器中；4) 人机显示通过人工查询从数据存储中读出历史数据，通过数据分析形成表格；5) 钢轨打号设备从数据存储服务器中读出需要打印的标识号，进行打印，并 将已打印标识存入数据存储服务器中。所述处理逻辑是判断采集单元的开关信号满足完成数据采集的条件状况。 所述工艺曲线是在工作完成信号发出后，通过触发采集单元对设备进行采集的数据。本专利技术是在钢轨焊接过程中，进行辊道线联锁控制，可实现各工位的状态显示 和安全互锁，提高了生产效率，改善了劳动环境，保障了安全生产；通过对整个生 产流程进行数据采集和记录，可对焊接质量进行追溯；通过对生产中的数据和流程 进行记录，并此基础上进行统计和分析，对焊缝接头进行标识，并以焊缝编号为索 引，实时釆集和记录生产过程的主要参数、生产人员等信息，实现焊轨基地的信息 化管理，并为钢轨的全寿命质量管理打下基础。 附图说明图1是本专利技术的生产线控制装置示意图 图2是本专利技术的系统组成方框图 具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，如图1、图2所示，长轨焊接 工艺综合监控管理系统，由服务器l、数据采集主机2、交换机4、打号机5、考勤 机6和工位数据采集单元7采用以太网3现场总线连接并交互通讯，将焊轨基地的 工作设备组成一个数据采集监控管理的网络，它构成生产管理、安全监控、接头标 识、质量管理四个子系统-1) 生产管理子系统包括考勤机6和工位数据采集单元7，所述工位数据采 集单元7包括焊接采集单元、粗磨采集单元、正火采集单元、热矫直采集单元、 精矫直采集单元、精磨采集单元、探伤采集单元，通过数据采集主机2采集焊轨的 作业顺序，来触发各工序中设备采集单元的数据采集，并结合考勤机6采集的考勤 数据，将数据进行整理，存储在中心数据库；系统采集各焊轨基地设备数据，将不 同的数据格式纳入一个标准的数据结构中，形成标准的全路钢轨焊接接头基础数据 库；2) 安全监控子系统在钢轨选配、除锈、焊接、粗磨、热处理、矫直、精磨、 成品场、时效场和车间周边围墙上安装工业级视频摄像头，通过网络视频服务器存 储全部视频数据，在中心监控室通过光纤及视频技术进行安全监控，达到保障钢轨 焊接生产安全和记录；3) 接头标识子系统通过编写系统软件生成钢轨唯一标识号，使用打号机 在钢轨上刻下压痕标识；4) 质量管理子系统通过对数据库中存储的记录进行査询、回放、分析、汇 总，以标识号为索引，实现钢轨焊接质量管理的信息化追溯。所述的数据采集包括对工位状态12、工艺曲线13、考勤状态14数据进行收集，按预先设置的条件传送给数据预处理11。所述工位状态12，显示流水线走形是前进，或倒退，非本工位操作是工作进行， 或工作结束。所述工艺曲线13描述的是焊机焊接的电流曲线、位移曲线、压力曲线，正火机 的正火温度曲线。所述考勤状态14通过读取非接触式IC卡的编码，对应使用人和时间。 所述数据预处理11处理数据采集传送的数据，逻辑判断后进行显示，或存储， 或返回数据采集信号。长轨焊接工艺综合监控方法1) 数据预处理11通过实时轮巡的方式采集各采集单元箱内的工位状态12， 并将工位状态12显示在人机界面上，通过人工査看确认，数据预处理ll再调用后 续的处理逻辑；2) 在工位状态12满足工艺曲线13的数据采集条件时，数据预处理11开始对 工艺曲线13进行获取，在成功完成数据获取后，数据预处理ll将数据存储在数据 存储9服务器中，便于其他功能的回调；3) 数据预处理ll通过实时轮巡的方式，采集考勤机6的考勤状态14读卡信 号，通过读卡信号将卡ID存入数据存储9服务器中；4) 人机显示8通过人工査询从数据存储9中读出历史数据，通过数据分析形 成表格；5) 钢轨打号10设备从数据存储9本文档来自技高网...

【技术保护点】
长轨焊接工艺综合监控管理系统，由服务器［１］、数据采集主机［２］、交换机［４］、打号机［５］、考勤机［６］和工位数据采集单元［７］采用以太网［３］现场总线连接并交互通讯，将焊轨基地的工作设备组成一个数据采集监控管理的网络，其特征在于：它构成生产管理、安全监控、接头标识、质量管理四个子系统：　１）生产管理子系统：包括考勤机［６］和工位数据采集单元［７］，所述工位数据采集单元［７］包括：焊接采集单元、粗磨采集单元、正火采集单元、热矫直采集单元、精矫直采集单元、精磨采集单元、 探伤采集单元，通过数据采集主机［２］采集焊轨的作业顺序，来触发各工序中设备采集单元的数据采集，并结合考勤机［６］采集的考勤数据，将数据进行整理，存储在中心数据库；系统采集各焊轨基地设备数据，将不同的数据格式纳入一个标准的数据结构中，形成标准的全路钢轨焊接接头基础数据库；　２）安全监控子系统：在钢轨选配、除锈、焊接、粗磨、热处理、矫直、精磨、成品场、时效场和车间周边围墙上安装工业级视频摄像头，通过网络视频服务器存储全部视频数据，在中心监控室通过光纤及视频技术进行安全监控， 达到保障钢轨焊接生产安全和记录；　３）接头标识子系统：通过编写系统软件生成钢轨唯一标识号，使用打号机［５］在钢轨上刻下压痕标识；　４）质量管理子系统：通过对数据库中存储的记录进行查询、回放、分析、汇总，以标识号为索引，实现钢轨焊 接质量管理的信息化追溯。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕，王冈，曾刚，赖流芳，钟海峰，
申请(专利权)人：南昌路通高新技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：36[]