钢管生产中的逐支跟踪技术

1、钢管生产中的逐支跟踪技术钢管是石油化工、冶金、热力、电力、核电、工业与民用建筑、城市管网等领域大量应用的重要构件之一，其产品质量直接影响到设备安全和结构健康。一直以来，对钢管的生产过程的可追溯性是生产企业追求的目标之一。特别是近年来美国石油学会标准（API）、BP石油标准和壳牌石油标准以及核电及海洋用管标准的推出，对钢管生产的逐支跟踪提出了迫切的需求。钢管生产过程，因其工艺特征较为复杂，不能完全按照先进先出的流程跟踪，也不是简单的离散产品加工，生产过程中存在油污、水雾、高温、高压、锈蚀等诸多因素的约束，一直以来对钢管的标识（数字和条纹码）技术和识别技术是钢管跟踪的难点。标识与识别是钢管生产过程

2、中逐支跟踪的基础。传统的生产过程，只能实现炉号和坯号的跟踪，无法实现全流程的逐支跟踪。国内传统的标识点有：（ 1）火焰切割后的打印标识，打印的是炉号和坯号。有些厂采用人工喷印标识。（ 2）在钢管包装前，在测量点实现喷标、打标和涂色环。由上述工艺过程可以得出如下结论：（ 1）传统的生产过程，只能实现炉号和坯号的跟踪，无法实现全流程的逐支跟踪。（ 2）钢管生产过程中，钢管是离散加工的，非连续的，掉队现象、不合格钢管的下线难免，只能人工输入计算机记录处理。（ 3）无法实现产品工艺质量的逐支追溯，就某一根钢管而言，不能查出其生产工艺环节的具体工艺和技术参数及生产管理数据，只能知道其是某一批次钢管中的一

3、支，不能实现一一对应。（ 4）几乎在所有工艺环节，需要人工确定炉号和坯号，混钢现象也是难免的，对质量管理带来隐患。等为明场缺陷；裂纹、折印、孔洞、针眼等为暗场缺陷，这些缺陷对编码的识别有一定的影响。为了保证系统可靠性，以及所有的编码最大可能的被识别出，必须配置好相应的照明和接收模式，而且这些照明接收模式并不相互独立，而是相互影响。另外，暗场缺陷成像的光照度为明场缺陷所需的38倍，这对CCD器件的动态范围提出了较高的要求。成像子系统是影响钢管编码识别性能的关键模块，该模块包括面阵CCD®机和镜头。检测系统的横纵分辨率达为0.2mm<0.2mmr）面阵CCDfi机的技术参数，其中分

4、辨率为2456X2048,帧速大于等于40fps,黑白成像；或者线阵CCDf机的技术参数，其中分辨率为2048X1,线扫描速率大于70kHz。镜头为普通C口镜头。3.4.1 相机计算机相机计算机采用紧凑型CPCI技术，每个相机计算机都连接到系统网络上。其中，在第1个千兆网通道上，相机计算机接受在第2个千兆网通道上，相机计算机通过千兆网交换机与系统的检测服务器通信。相机计算机主要负责对采集的钢管表面图像进行图像处理、条码识别。其中图像处理包括：图像增强、图像分割、特征提取。3.4.2 服务计算机服务器负责接收由并行计算客户机组得到的检测识别结果,并对这些结果进行合并和集成，从而得到整个时间段或生

5、产区域内的钢管的分布情况，以便对钢管的生产环节进行总体管理；同时，服务器还将钢管的分布情况保存在数据库中。此外，系统还可以配备附加的存储装置，以便保存大量的钢管的分布及生产过程信息。3.4.3 操作终端计算机操作终端计算机配有显示器、鼠标、键盘和打印机等设备，在计算机上安装有钢管编码相应的交互式软件操作平台。该平台能实时显示检测钢管的编码的详细信息（位置、生产工艺参数等），还能离线识别钢管的上述信息。另外，安装有配套软件，主要负责钢管标识与识别系统维护、数据维护以及备份等功能。3.4.4 钢管生产工艺数据查询与统计服务计算机由钢管生产工艺记录数据库、编码数据库和钢管质量数据库等构成，在该计算机上还安装了相应的查询分析软件。其中钢管质量管理数据库（SQDS是服务计算机的核心，该数据库采用ODBC（OpenDatebaseConnectivity）开发方式，ODB(一种开放的数据库连接接口，ODB磔用SQL作为访问数据库的标准语言。可根据用户要求，选择合适的数据库。条码喷印是系统的关键技术之一。钢管表面存在油污、水雾等情况，钢管运行速度较快，喷印工位的速度可达2m/s，要求喷印清晰，附着力高等特点，为此特开发了专用的钢管喷印设备。开发的钢管标识、识别和逐支跟踪系统于2012年2月在TPCO的管加工