第一篇：一種新型煙標(biāo)印刷缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)

一種新型煙標(biāo)印刷缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng) 概述

近年來，國內(nèi)煙包印刷競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，精美煙包產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，煙包設(shè)計(jì)和印刷工藝越來越復(fù)雜，所用材料也越來越講究，凹印、膠印、柔印、絲印、UV印刷、UV上光、全息燙印、鐳射鋁箔紙等技術(shù)紛紛上陣，多種印刷技術(shù)組合的煙盒隨處可見。隨著印刷工藝的復(fù)雜化和多樣化，對(duì)成品檢驗(yàn)的要求也越來越高。各道工序出現(xiàn)缺陷產(chǎn)品（如飛墨、刀絲、套印不正等）后，最終流入到最后檢驗(yàn)工序，若全部由人工完成，工作量極大，且依靠人的視力檢測(cè)很難保持持久和穩(wěn)定，容易產(chǎn)生疲勞和漏檢現(xiàn)象，流入到煙廠或用戶手中，將造成質(zhì)量事故。

根據(jù)印刷的重復(fù)性原理，印刷缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)通過高速攝像頭連續(xù)拍攝印刷圖案，并將其與一個(gè)完好無缺的基準(zhǔn)作比較，當(dāng)二者差異超出了設(shè)定的范圍時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)即判定印刷缺陷產(chǎn)生，保存缺陷圖案并聲光報(bào)警，同時(shí)控制貼標(biāo)機(jī)對(duì)有缺陷的紙張進(jìn)行貼標(biāo)。

最早用于印刷品質(zhì)量檢測(cè)的是將標(biāo)準(zhǔn)影像與被檢測(cè)影像進(jìn)行灰度對(duì)比的技術(shù)，現(xiàn)在普遍采用的技術(shù)是以RGB三原色為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)比。從實(shí)際使用上來說，影響檢測(cè)能力的因素如下。

1）印刷材質(zhì)的問題

印刷材質(zhì)除了常見的白卡紙、銅版紙外，還存在很大比例的轉(zhuǎn)移紙（包括金銀卡紙、鐳射紙）；紙上除了印刷外，還有素面燙金、全息定位燙金等印后工藝，其強(qiáng)反射特性給普通照明條件下的檢測(cè)帶來難度；而且壓凸圖案由于低色差特性也給檢測(cè)帶來困難。

2）設(shè)備波動(dòng)造成的紙張蛇形跑動(dòng)問題

在印刷過程中，隨著張力和速度的波動(dòng)，紙張?jiān)谇斑M(jìn)過程中會(huì)產(chǎn)生蛇形跑動(dòng)現(xiàn)象，表現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)方向的不同程度的拉伸，以及寬度方向的不同程度的偏移，給圖像的采集和比對(duì)造成困難。

3）檢測(cè)精度的問題

基于攝像的檢測(cè)系統(tǒng)其檢測(cè)依據(jù)是圖像的色彩信息，如果缺陷的尺寸或色差超出攝像的觀測(cè)范圍，這種缺陷理論上檢測(cè)不出，或者稱不可信檢測(cè)，如何使檢測(cè)精度與企業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致，是檢測(cè)設(shè)備商面臨的主要問題。

4）檢測(cè)后的處理問題

檢測(cè)只是質(zhì)量管理的手段，檢測(cè)的目的是為了指導(dǎo)生產(chǎn)，及時(shí)杜絕連續(xù)廢品的發(fā)生；同時(shí)也應(yīng)當(dāng)為成品出廠提供判斷依據(jù)。目前在這方面國內(nèi)外多數(shù)在線檢測(cè)系統(tǒng)均未提出較好的方案。

5）在線檢測(cè)設(shè)備的安裝工位問題

條件允許的情況下，在線檢測(cè)設(shè)備可以裝在印刷機(jī)、燙金機(jī)、分切機(jī)等所有生產(chǎn)設(shè)備上，但對(duì)于多數(shù)企業(yè)而言，選裝在最合適的工位上，既能降低成本，又能提高設(shè)備利用率。

6）檢測(cè)數(shù)據(jù)與企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量管理系統(tǒng)的結(jié)合問題

如何將檢測(cè)數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)部建立數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而為生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制提供正確的依據(jù)，是檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的主要內(nèi)容。

這些關(guān)鍵問題對(duì)印刷企業(yè)對(duì)檢測(cè)設(shè)備的選型極為重要。本文研究了一種對(duì)高速印品進(jìn)行在線缺陷檢測(cè)的機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)。通過獨(dú)特的光學(xué)系統(tǒng)，檢出較明顯缺陷并做標(biāo)記，提示下一道工序和用戶；并且對(duì)連續(xù)缺陷提示機(jī)組人員及時(shí)處理，避免更大的損失；通過C/S網(wǎng)絡(luò)化并行結(jié)構(gòu)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式處理和集中統(tǒng)計(jì)管理。系統(tǒng)描述

1）系統(tǒng)組成

印刷品質(zhì)量在線檢測(cè)系統(tǒng)采用多個(gè)彩色線陣攝像頭對(duì)大幅面印刷品進(jìn)行同步采集，圖像數(shù)據(jù)通過FPGA/DSP采集卡進(jìn)行輔助處理，由對(duì)應(yīng)處理單元進(jìn)行圖像比較、缺陷提取和分類，缺陷數(shù)據(jù)通過高速以太網(wǎng)傳送到服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和管理，輸出報(bào)警信號(hào)和缺陷位置信息，并通過光電編碼器與生產(chǎn)線保持同步。

2）成像設(shè)計(jì)

檢測(cè)系統(tǒng)的硬件核心器件是CCD相機(jī)，它將影響到系統(tǒng)的檢測(cè)方式、檢測(cè)能力以及后續(xù)圖像處理的運(yùn)算量和數(shù)據(jù)處理方式等。常用到的CCD相機(jī)按照成像方式來分有面陣和線陣兩種類型。

面陣相機(jī)是對(duì)被攝物體一次曝光成像，然后將整幅圖像送到圖像處理器進(jìn)行處理。面陣相機(jī)的缺陷是當(dāng)版周長越大，拍攝所需的相機(jī)數(shù)量也越多，使用和維護(hù)不太方便。

線陣相機(jī)每次曝光只對(duì)被攝物體的一行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，相機(jī)連續(xù)曝光，最后將多行數(shù)據(jù)組合到一起形成一整幅圖像。線陣CCD相機(jī)由于其成像系統(tǒng)占用空間小，光源設(shè)計(jì)簡單等原因，在表面檢測(cè)中應(yīng)用很廣泛。

線陣CCD相機(jī)的線掃描操作與傳統(tǒng)的掃描儀非常相似，相機(jī)中的傳感器在運(yùn)動(dòng)物體通過它時(shí)每次掃描一行圖像，然后通過一個(gè)圖像采集卡將所有采集到的行合并成為一個(gè)完整的二維圖像。

3）照明設(shè)計(jì)

印刷品攝像對(duì)照明系統(tǒng)的要求是:①亮度足夠；②防止炫光進(jìn)入攝像頭；③無頻閃；④光源波長分布均勻；⑤照射幅面大。

根據(jù)上述要求，有兩種光源可以選用，白光LED光源和三基色熒光光源。白光LED光源與白熾鎢絲燈泡及熒光燈相比，具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但存在維護(hù)費(fèi)用高的問題；稀土三基色直管熒光燈是一種高效、節(jié)能的新型光源，顯色性好，是名副其實(shí)的日光型光源，已被廣泛應(yīng)用于電視攝像照明，雖然壽命不及LED光源，但價(jià)格低廉，維護(hù)方便，本系統(tǒng)選用此類光源。

光源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用4根熒光燈分別以高角度和低角度入射到輥筒表面，低角度光突出印刷品表面輪廓，高角度光補(bǔ)償整體亮度。為防止鏡面反射光射入鏡頭，對(duì)高角度光采用漫透射面過濾。

4）處理器結(jié)構(gòu)

在印刷生產(chǎn)時(shí)，印品觀測(cè)幅面較大650mm以上，印刷精度要求很高（0.1mm/pixel），單攝像頭和單處理器無法完成龐大數(shù)據(jù)量的處理（100MBbyte/s以上），因此采用多攝像頭結(jié)構(gòu)，對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行同步并行處理，處理結(jié)果通過高速以太網(wǎng)傳送至服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵問題是同步問題。

同步問題有兩類，一是采集和處理的同步，二是缺陷數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?。采集和處理的同步通過脈沖編碼器實(shí)現(xiàn)，各處理器由脈沖編碼信號(hào)同時(shí)觸發(fā)工作。同一版面的印品缺陷數(shù)據(jù)上傳的同步通過脈沖編碼器產(chǎn)生的固定時(shí)序來保證。系統(tǒng)特點(diǎn)

1）燙金和全息商標(biāo)的檢測(cè)技術(shù)

通過獨(dú)特的鐳射全息照明技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)燙金和全息商標(biāo)特征的準(zhǔn)確提取，而且可以同時(shí)檢測(cè)印刷缺陷，如圖3所示。

2）圖像精確定位技術(shù)

自主研發(fā)出一種稱為ONE的信號(hào)定位處理技術(shù)，能自動(dòng)跟蹤印刷紙張的蛇形串動(dòng)，這種技術(shù)是檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。

3）分區(qū)域檢測(cè)技術(shù)

不同區(qū)域可以設(shè)置不同的檢測(cè)精度，還可以屏蔽某區(qū)域的檢測(cè)。

4）檢測(cè)精度的自動(dòng)調(diào)整技術(shù)

根據(jù)印刷機(jī)的波動(dòng)狀態(tài)，能自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)精度，以到達(dá)最優(yōu)的檢測(cè)效果。

5）缺陷趨勢(shì)的預(yù)報(bào)技術(shù)

任意設(shè)定缺陷報(bào)警門限和貼標(biāo)機(jī)動(dòng)作門限，預(yù)報(bào)缺陷發(fā)生的趨勢(shì)，及時(shí)標(biāo)識(shí)重大缺陷。

6）高速圖像處理技術(shù)

采用自主研發(fā)的多線程處理算法，在300m/min的印刷速度下長時(shí)間穩(wěn)定工作。

7）歷史數(shù)據(jù)的管理技術(shù)

可打印、統(tǒng)計(jì)、顯示、查詢歷史缺陷數(shù)據(jù)；保存時(shí)間可根據(jù)需要達(dá)到任意年限。

8）多屏顯示技術(shù)

除控制柜外，在關(guān)鍵工位處選裝顯示器，分別顯示操作界面和缺陷數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)圖像，方便操作員隨時(shí)查看質(zhì)量狀況和系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

9）友好的人機(jī)界面

操作員設(shè)置好參數(shù)后，能自動(dòng)探測(cè)開機(jī)、停機(jī)、換卷和設(shè)備波動(dòng)狀態(tài)，從印刷開始到結(jié)束都無需人工干預(yù)，不同缺陷可以設(shè)置不同的報(bào)警聲音以提醒操作員注意。使用效果

本研究采用兩臺(tái)橫向分辨率為4K，縱向分辨率為15K的彩色線陣CCD攝像頭對(duì)820mm寬的印刷版面進(jìn)行檢測(cè)，通過千兆以太網(wǎng)進(jìn)行并行處理和分布式控制，通過客戶機(jī)/服務(wù)器方式進(jìn)行集中數(shù)據(jù)查詢和管理。

1）算法效率

本系統(tǒng)中，圖像處理部分全部采用MMX/SSE優(yōu)化指令集編寫，實(shí)現(xiàn)了單指令多數(shù)據(jù)的并行處理。當(dāng)生產(chǎn)線的速度最大（300m/min）時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)采集完整一版圖像的周期為211ms，處理時(shí)間（128ms）已經(jīng)足以滿足實(shí)時(shí)性的要求，最大可以滿足500m/min的印刷速度條件。

2）檢測(cè)精度

本系統(tǒng)的檢測(cè)精度取決于檢測(cè)分辨率和檢測(cè)等級(jí)。

CCD是離散采樣器件，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，能檢出最小缺陷尺寸在檢測(cè)分辨率的2倍以上；例如使用上述相機(jī)觀測(cè)410mm的幅面，印刷速度在200m/min時(shí)，橫向像元分辨率為0.1mm，縱向分辨率為0.22mm，能檢出穩(wěn)定檢出的最小缺陷為0.2mm×0.44mm；

檢測(cè)等級(jí)是本系統(tǒng)一個(gè)重要的功能。由于印品的每個(gè)位置檢測(cè)要求的嚴(yán)格程度不同，例如條碼區(qū)最嚴(yán)格，而粘膠區(qū)或裁剪區(qū)最寬松，因此對(duì)所有區(qū)域采用相同等級(jí)是不現(xiàn)實(shí)的，會(huì)造成很多不必要的報(bào)警。因此區(qū)域等級(jí)的設(shè)置實(shí)際上對(duì)不同的區(qū)域采用不同的閾值，這些閾值在系統(tǒng)檢測(cè)開始之前按照質(zhì)量管理的要求預(yù)先設(shè)置。

3）檢出缺陷類型

圖4演示了4種典型的印刷缺陷和缺陷檢出圖例，實(shí)際圖片均為彩色圖片。印刷缺陷中，飛墨占了80%以上，而最連續(xù)發(fā)生的缺陷是刀絲類缺陷，此類缺陷由于尺寸小，痕跡輕微，有時(shí)肉眼都不易檢出，在本例中，通過對(duì)鄰域象素的分析檢出了0.25mm寬的刀絲。小結(jié)

印品質(zhì)量在線檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)一直為歐美和日本所壟斷。本系統(tǒng)采用業(yè)界最先進(jìn)的硬件設(shè)備（包括攝像頭、采集卡和處理器）、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件（登記號(hào)：2008SR12259）和發(fā)明專利（200410061396.7和200410061395.2），可以有效地對(duì)高速印刷生產(chǎn)線上印刷品中出現(xiàn)的刀絲、飛墨、串墨、漏白、臟版、換卷、墨點(diǎn)、套印偏差等印刷缺陷進(jìn)行檢測(cè)與報(bào)警，并在大理美登印務(wù)有限公司安裝使用，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

另外，印刷缺陷在線檢測(cè)技術(shù)并非萬能，也存在技術(shù)瓶頸，例如縱向像元分辨率遠(yuǎn)大于套印系統(tǒng)檢測(cè)精度，因此本系統(tǒng)對(duì)低于0.2mm的套印跑動(dòng)不敏感，結(jié)合靜止畫面裝置則能達(dá)到較好的檢測(cè)效果。另外對(duì)低對(duì)比的色差不敏感，需配合色差計(jì)進(jìn)行色彩抽查。

第二篇：煙標(biāo)印刷質(zhì)量機(jī)器視覺檢測(cè)

煙標(biāo)印刷質(zhì)量機(jī)器視覺檢測(cè)

在機(jī)器視覺檢測(cè)中，每一種檢測(cè)都有其特殊性，對(duì)應(yīng)不同的檢測(cè)對(duì)象與檢測(cè)目的，需要不同的檢測(cè)方法。本文結(jié)合煙標(biāo)印刷質(zhì)量機(jī)器視覺檢測(cè)項(xiàng)目，介紹機(jī)器視覺檢測(cè)的具體方法。

1概述

1.1煙標(biāo)印刷的特點(diǎn)和煙標(biāo)印刷質(zhì)量檢測(cè)的現(xiàn)狀

煙標(biāo)印刷是技術(shù)含量與質(zhì)量要求最高的印刷之一。正是由于煙標(biāo)印刷有著嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以即使采用先進(jìn)的進(jìn)口印刷機(jī)械，產(chǎn)品也存在較多的次品。我國的煙標(biāo)印刷企業(yè)目前一般采用人工在印中抽樣及印后逐一目測(cè)的方法分揀次品。在煙標(biāo)印刷企業(yè)常常出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象：印刷車間，從國外進(jìn)口的高檔印刷機(jī)飛快的運(yùn)轉(zhuǎn)，幾名工人輕松地注視著監(jiān)控儀器；而在一旁的印刷質(zhì)量檢測(cè)區(qū)，幾十上百的工人在緊張地對(duì)印好的成品作逐一檢測(cè)?？梢娔壳暗臋z測(cè)方法效率低、成本高、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)人工檢測(cè)主觀性強(qiáng)，容易造成檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一。印刷企業(yè)通常還需要對(duì)次品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以便查找次品產(chǎn)生的原因，在采用人工檢測(cè)時(shí)只能對(duì)次品進(jìn)行抽樣統(tǒng)計(jì)，要想實(shí)現(xiàn)全部次品的分類統(tǒng)計(jì)是很困難甚至是不可實(shí)現(xiàn)的。如果采用機(jī)器視覺檢測(cè)，當(dāng)前煙標(biāo)印刷質(zhì)量檢測(cè)中存在的諸多問題便可迎刃而解。對(duì)煙標(biāo)印刷質(zhì)量機(jī)器視覺檢測(cè)的有關(guān)理論問題進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上研制出一套可以代替人的視覺對(duì)煙標(biāo)印刷質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的系統(tǒng)，將大大提高煙標(biāo)印刷企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。

1.2煙標(biāo)印刷缺陷

煙標(biāo)可能存在多種的印刷缺陷,如重影,燙金殘缺,飛墨,墨色不均等,主要可歸為以下幾類:

1）套色缺陷。其表現(xiàn)為圖案邊緣出現(xiàn)重影，圖案之間相對(duì)位置偏移，實(shí)質(zhì)為印刷套色出現(xiàn)偏差。

2）燙金缺陷。其表現(xiàn)為燙金不全甚至沒有或燙金位置偏移。

3）污跡。其表現(xiàn)為表面浮臟，或是有墨跡。

4）壓凸缺陷。壓凸部分與對(duì)應(yīng)的文字或圖案沒有對(duì)準(zhǔn)，或壓凸的深度不符合要求。

以上幾類缺陷有的有著具體的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，如套色的偏差要求限制在0.2mm，而大多數(shù) 則是憑人的主觀判斷，如燙金污跡等。

（a）標(biāo)準(zhǔn)煙標(biāo)圖像

（b）有套色問題的煙標(biāo)圖像 圖1 標(biāo)準(zhǔn)煙標(biāo)圖像和有套色問題煙標(biāo)圖像的對(duì)比

（a）標(biāo)準(zhǔn)演變圖像

（b）有套色問題的煙標(biāo)圖像 圖2.標(biāo)準(zhǔn)煙標(biāo)圖像和有套色問題煙標(biāo)圖像的對(duì)比（高分辨率、局部）

圖1為標(biāo)準(zhǔn)煙標(biāo)和有套色問題的煙標(biāo)的對(duì)比圖像，不過由于分辨率的原因,兩幅圖像的差別很難分辨。圖2是局部對(duì)比圖,由于分辨率的提高,差異已經(jīng)可以容易的看到：問題煙標(biāo)的字跡不清,有重影，部分邊緣顏色錯(cuò)誤。1.3機(jī)器視覺煙標(biāo)印刷質(zhì)量檢測(cè)的難點(diǎn)

機(jī)器視覺煙標(biāo)印刷質(zhì)量檢測(cè)有以下一些難點(diǎn)：

1、套色檢測(cè)精度高

煙標(biāo)印刷最大的特點(diǎn)就是精細(xì),質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很高,套色的精度一般要求達(dá)到0.2mm所以在較低分辨率下很難顯示出套色問題(如圖1),這就需要提高分辨率。但隨著分辨率的提高,圖像尺寸也增加，圖像處理的運(yùn)算量也大大提高，給圖像處理帶來了一些困難。

2、污跡分布隨機(jī)

由于污跡分布的隨機(jī)性,煙標(biāo)圖像的每一部分都必須進(jìn)行檢測(cè)，使得檢測(cè)的運(yùn)算量很大，這在采用高分辨率圖像后顯得更為突出。

3、干擾因素多

煙標(biāo)并不是一個(gè)平面的印刷品，其上還有壓痕(為方便折疊而壓的凹槽)、切口(這會(huì)使得煙標(biāo)的某些部位上翹或下壓)，這些不規(guī)則的壓痕和切口會(huì)影響到煙標(biāo)圖案的相對(duì)位置，給檢測(cè)帶來困難。

4、各印刷缺陷互相干擾

如燙金圖案的缺損，可能會(huì)被誤判為污跡;當(dāng)污跡恰好覆蓋燙金圖案時(shí)，污跡也可能被誤判為燙金缺損。

2特征定位

煙標(biāo)的印刷質(zhì)量檢測(cè)主要就是檢測(cè)出套色,燙金,污跡等印刷缺陷,但是在進(jìn)行這些缺陷檢測(cè)之前需要作一些的工作，為這檢測(cè)提供必要的信息。這些工作主要包括：特征定位和圖像配準(zhǔn)。

有關(guān)位置的印刷缺陷檢測(cè)均需要位置信息，而通過特征定位則可以求得位置信息。特征定位的準(zhǔn)確程度直接關(guān)系到后續(xù)檢測(cè)的效果，所以特征定位是煙標(biāo)印刷質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵步驟之一。

2.1特征的類型

圖3為三種不同種類的煙標(biāo)圖像(圖3中標(biāo)注的英文字母對(duì)應(yīng)圖4中各煙標(biāo)特征在整幅煙標(biāo)圖像中的位置)。由這些圖像可以看出煙標(biāo)具有大量的特征，這些特征主要分為以下幾種類型：

1、水平邊緣

位于兩種不同顏色區(qū)域的水平連接處，如圖4（a）

2、水平雙邊緣

表現(xiàn)為水平細(xì)線，如圖4（b）

3、垂直邊緣

位于兩種不同顏色區(qū)域的垂直連接處，如圖4(c)

圖3 不同種類的煙標(biāo)

圖3中標(biāo)注的英文字母對(duì)應(yīng)圖4中各煙標(biāo)特征在整幅煙標(biāo)圖像中的位置。

圖4 不同類型的特征

2.2煙標(biāo)圖像特征定位的搜索范圍

煙標(biāo)圖像有三個(gè)重要的特點(diǎn)：一是圖像旋轉(zhuǎn)角很?。ㄈ鐖D3（b））的旋轉(zhuǎn)角僅為0.06度），所以在局部可以認(rèn)為沒有旋轉(zhuǎn)；二是圖像間比例尺差異很小(僅為千分之幾)；三是圖像間平移也很小。這三個(gè)特點(diǎn)決定了標(biāo)準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像的對(duì)應(yīng)特征的位置（圖像坐標(biāo)）相差很小，這就意味著對(duì)目標(biāo)圖像特定特征的搜索可限制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，如果能求得目標(biāo)圖像對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖像的概略位置，則這個(gè)范圍更小。

煙標(biāo)圖像同時(shí)還有另外一些特點(diǎn)，這些特點(diǎn)又使得特征的搜索范圍必須變大。一是煙標(biāo)上存在的大量壓痕和切口，壓痕和切口的細(xì)微差別就會(huì)使特征的位置發(fā)生變化；二是煙標(biāo)的套色偏差，套色偏差會(huì)使特征的相對(duì)位置發(fā)生改變。

綜合以上，影響目標(biāo)圖像的特征搜索范圍的因素有：特征的概略位置精度，壓痕切口偏差,標(biāo)準(zhǔn)圖像套色偏差，目標(biāo)圖像套色偏差。特征的概略位置精度同采用的求法有關(guān)，本文下一節(jié)將對(duì)其進(jìn)行討論；壓痕切口偏差為經(jīng)驗(yàn)值，可統(tǒng)計(jì)得到；套色偏差可采用本文4節(jié)方法求得。

3圖像配準(zhǔn)

圖像配準(zhǔn)是印刷缺陷檢測(cè)的基礎(chǔ)，套色、燙金、污跡等檢測(cè)只有在目標(biāo)煙標(biāo)圖像同標(biāo)準(zhǔn)煙標(biāo)圖像配準(zhǔn)的前提下才能進(jìn)行。

煙標(biāo)圖像有很多特點(diǎn)，其中一個(gè)就是有大量特征存在。圖像配準(zhǔn)的算法很多，如基于邊緣的配準(zhǔn)算法，基于角點(diǎn)檢測(cè)的配準(zhǔn)算法等等，本文則主要針對(duì)煙標(biāo)圖像的特點(diǎn)提出了一種基于特征定位的圖像配準(zhǔn)方法。該方法的基本步驟為：首先進(jìn)行特征定位，接著計(jì)算幾何變換參數(shù)，最后重采樣生成配準(zhǔn)圖像。3.1特征定位

特征定位的方法見第2節(jié)。特征選取應(yīng)注意：

1、優(yōu)先選取直角點(diǎn)。

2、水平邊緣/沐平雙邊緣同垂直邊緣/垂直雙邊緣應(yīng)成對(duì)選取，即選一條水平邊緣/水平雙邊緣就要選一條垂直邊繳垂直雙邊緣，而且這兩條邊緣應(yīng)盡量靠近。

3、多選取一些特征以作冗余校驗(yàn)，在選取文字/標(biāo)志特征時(shí)更應(yīng)如此。

4、避免選擇彼此距離過近的特征。

3.2重采樣

求得變換參數(shù)以后，標(biāo)準(zhǔn)圖像上的所有點(diǎn)在待檢測(cè)圖像上的同名點(diǎn)的位置就可以求出來了。而這些位置的坐標(biāo)值可能不是整數(shù)，所以不能直接得到這些位置上的點(diǎn)的灰度值，這就需要進(jìn)行內(nèi)插，也稱為重采樣。

4套色檢測(cè)

4.1套色不準(zhǔn)產(chǎn)生的原因

導(dǎo)致套色不準(zhǔn)的原因主要有以下一些：

1、設(shè)備精度差引起的套色不準(zhǔn)

印刷機(jī)上的滾筒齒輪、版臺(tái)齒條、連桿軸承、遞紙牙!凸輪以及聯(lián)動(dòng)前規(guī)和側(cè)規(guī)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件發(fā)生磨損松動(dòng)時(shí)，易使印品套色失準(zhǔn)。

2、機(jī)器調(diào)整不當(dāng)引起的套色不準(zhǔn)

在印刷過程中，若叼牙的叼紙量過小，叼不住紙邊，壓印時(shí)就容易產(chǎn)生滑移。遞紙牙、叼牙開閉動(dòng)作失調(diào)，叼紙牙的壓力不足，輸紙系統(tǒng)的某些部件失調(diào)，都會(huì)導(dǎo)致套色不準(zhǔn)。此外，印刷壓力過大，包襯盲目增厚，包襯松動(dòng)也是造成印刷版面走樣(版面拉大)，套色失準(zhǔn)的原因。

3、紙張伸縮變形引起的套色不準(zhǔn)

紙張含水量異常、紙邊卷曲時(shí),會(huì)出現(xiàn)套色不準(zhǔn)現(xiàn)象。

4、操作不當(dāng)引起的套色不準(zhǔn)

印版底托不良，壓力過大，油墨層薪稠度過大,紙張裁切不規(guī)范都會(huì)使得套色失準(zhǔn)。4.2基于套色十字絲的印刷套色檢測(cè)

煙標(biāo)上都印有套色標(biāo)志，而這些標(biāo)志通常呈十字絲狀，稱為套色十字絲。套色印刷的每一種顏色都對(duì)應(yīng)一個(gè)十字絲，在套色完全準(zhǔn)確的情況下，各顏色的十字絲完全重合(如圖5（a）)，而在套色不準(zhǔn)的情況下，各色十字絲彼此不能完全重合(如圖5（d）)，它們之間的偏差就是套色偏差。所以檢測(cè)印刷套色偏差可以通過檢測(cè)套色十字絲來完成。本文將這種檢測(cè)方法稱為基于套色十字絲的印刷套色檢測(cè)。4.3二值圖像處理

由于圖像噪聲的影響，分割后的二值圖像還要進(jìn)行進(jìn)一步的處理。圖像背景中的一些噪聲點(diǎn),也可能被劃分成十字絲,反映在二值圖像上就是,除圖像中央十字絲本來所在的位置存在黑像素外,其他區(qū)域還零星分布著一些黑像素(設(shè)分割后的圖像,目標(biāo)為黑,背景為白,下文均如此)。為了去除這些零星黑像素,本文提出了一種孤立點(diǎn)剔除算法。

5燙金缺陷檢測(cè)

燙金是指在一定的溫度和壓力下將電化鋁箔燙印到承印物表面的工藝過程。電化鋁燙印的圖文呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的金屬光澤，色彩鮮艷奪目、永不褪色。尤其是金銀電化鋁，以其富麗堂皇、精致高雅的裝演點(diǎn)綴了印刷品表面，增強(qiáng)了印品的藝術(shù)性,使產(chǎn)品具有高檔的感覺。所以燙金工藝被廣泛地應(yīng)用于高檔、精美的包裝裝橫商標(biāo)、掛歷和書刊封面等印刷品上。燙金的主要材料是電化鋁，它是以滌綸薄膜為片基，涂上醇溶性染色樹脂層，經(jīng)真空噴鍍金屬鋁，再涂上膠粘層而制成。其工藝主要是利用熱壓轉(zhuǎn)移的原理,在合壓作用下,電化鋁與燙印版、承印物接觸，由于電熱板的升溫使?fàn)C印版具有一定的熱量，電化鋁受熱使熱熔性的染色樹脂層和膠粘劑熔化，染色樹脂層粘力減小，而特種熱敏膠粘劑熔化后粘性增加，鋁層與電化鋁基膜剝離的同時(shí)轉(zhuǎn)印到了承印物上，隨著壓力的卸除，膠粘劑迅速冷卻固化，鋁層牢固地附著在承印物上，完成燙印過程。煙標(biāo)作為高檔印刷品，也大量采用了燙金工藝。

在燙金的過程中有多種因素可能影響燙金的質(zhì)量，其中最主要因素有燙金的溫度、壓力和速度。如果燙金溫度過高，熔化過度，燙印圖文周圍的電化鋁也熔化脫落而產(chǎn)生糊版，同時(shí)高溫還會(huì)使電化鋁染色樹脂和鋁層發(fā)生化學(xué)變化，燙印產(chǎn)品亮度降低或失去金屬光澤；如

果燙金溫度過低，熔化不充分，也會(huì)造成燙印不上或燙印不牢，印跡不牢固、易脫落，或者缺筆斷劃、印跡發(fā)花。即便燙金溫度合適，如果壓力不足，也無法使電化鋁良好地轉(zhuǎn)移到承印物上，就會(huì)產(chǎn)生印跡發(fā)虛、花版、掉色等問題；相反，如果壓力過大，襯墊和承印物的壓縮變形過大，印跡則會(huì)發(fā)粗，甚至粘連、糊版。燙金速度越快，燙印接觸時(shí)間越短，熱熔性的染色樹脂層和膠粘劑就可能來不及充分熔化，從而導(dǎo)致印跡發(fā)虛甚至燙印不上；而如果燙印速度過慢,會(huì)使電化鋁接觸時(shí)間過長，雖然粘結(jié)比較牢固,但印跡會(huì)變粗。除了溫度，壓力，速度三大因素以外，其它如紙張,電解鋁質(zhì)量也都對(duì)燙金質(zhì)量產(chǎn)生影響。這些因素使得燙金質(zhì)量的控制比較困難,而燙金缺陷在所有印刷缺陷中的出現(xiàn)的幾率也是比較高的,所以燙金質(zhì)量的檢測(cè)就顯得尤為重要。

第三篇：污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的適用性檢測(cè)

污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的適用性檢測(cè)

滕恩江，楊凱

（中國環(huán)境監(jiān)測(cè) 總站，北京 100012）

摘要：文章概述了國內(nèi)污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝現(xiàn)狀、管理現(xiàn)狀及檢測(cè)依據(jù)；介紹了目前國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的認(rèn)證程序、基本要求及適用性檢測(cè)的儀器類型。

關(guān)鍵詞：在線監(jiān)測(cè)；適用性檢測(cè)；認(rèn)證

我國的環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，取得了比較顯著的成就，尤其是2001年蘇州全國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作會(huì)議以來，環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作更是有了長足的進(jìn)步。目前，已初步形成了具有我國特色的環(huán)境連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理和技術(shù)體系，并已逐漸形成網(wǎng)絡(luò)。但是，與新的形勢(shì)要求相比，我國的污染源連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作還存在較大差距，能力、水平和管理還不能滿足新形勢(shì)的需要。我國污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀

⑴安裝現(xiàn)狀

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2005年底，全國約安裝COD在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3000套、煙氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）3000套。

已安裝的COD連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，按測(cè)量原理可分為重鉻酸鉀氧化法和非重鉻酸鉀氧化法兩大類。國外的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多為非重鉻酸鉀氧化法，但其測(cè)量結(jié)果受水樣性質(zhì)等因素的影響較大，運(yùn)行成本和故障率相對(duì)較低，響應(yīng)時(shí)間一般低于10分鐘。國產(chǎn)COD連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本上均采用重鉻酸鉀氧化法，儀器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故障率或更換零部件的頻率較高，運(yùn)行成本上升也較高，響應(yīng)時(shí)間較長。

國內(nèi)已安裝的煙塵煙氣連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其原理基本為不透光度法和散射法，二氧化硫連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析原理有紫外熒光法、紫外吸收法、紫外差分吸收光譜法、非分散紅外法和定電位電解法。目前，在用的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)某休d方式主要有無線傳輸和有線傳輸兩種，有線傳輸主要通過調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)、數(shù)據(jù)采集儀等傳輸，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸，并且傳輸鏈線路不穩(wěn)定、響應(yīng)時(shí)間較長；無線傳輸又有無線擴(kuò)頻、無線微波、GSM/SMS和GPRS等方式，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，但存在網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)。

為了規(guī)范統(tǒng)一信息數(shù)據(jù)的傳輸，國家已頒布了《污染源在線自動(dòng)監(jiān)控〈監(jiān)測(cè)〉系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T 211-2005）。但目前，各地仍以各自獨(dú)立的傳輸協(xié)議和方式在運(yùn)行，沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)范統(tǒng)一，因而監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)共享。

⑵管理現(xiàn)狀

在2001年蘇州全國環(huán)境監(jiān)測(cè)工作會(huì)議之前，各地基本上沒有形成固定的管理方式或模式。在此會(huì)議之后，部分省市（如河北省、江蘇省、北京市、上海市、杭州、濟(jì)南市、大連市、太原市等）相繼出臺(tái)了有關(guān)在線監(jiān)測(cè)的管理辦法或技術(shù)規(guī)定，對(duì)加強(qiáng)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管理起到了積極的推動(dòng)作用。

對(duì)確保連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，目前有一些省市將連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)營管理委托給第三方進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)，還有一些省市則直接由環(huán)保局委托某一機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)營維護(hù)，這些運(yùn)營方式都有別于傳統(tǒng)的排污企業(yè)直接運(yùn)營維護(hù)。

為加強(qiáng)管理，明確各有關(guān)部門的責(zé)任，規(guī)范污染源在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝、驗(yàn)收、比對(duì)校核、使用等，國家近幾年陸續(xù)頒布了《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》、《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》、《污染源廢水在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和《污染源廢氣連續(xù)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》?！端廴痉乐畏ā葱抻啿莅浮怠芬惨堰M(jìn)入全國人大司法程序。檢測(cè)依據(jù)及管理要求

⑴《水污染防治法〈修訂草案〉》第二十條明確規(guī)定：向水體排放污染物的企業(yè)事業(yè)單位和個(gè)體工商戶應(yīng)當(dāng)按照法律、行政法規(guī)和國務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門的規(guī)定設(shè)置排污口；設(shè)置入河排污口，還應(yīng)當(dāng)遵守國務(wù)院有關(guān)行政主管部門的規(guī)定。

重點(diǎn)排污單位應(yīng)當(dāng)安裝水污染物排放自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，與環(huán)境保護(hù)主管部門的監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。具體辦法由國務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門規(guī)定。

⑵《排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例》中第十條明確規(guī)定：排污者使用國家規(guī)定強(qiáng)制檢定的污染物排放自動(dòng)監(jiān)控儀器對(duì)污染物排放進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為核定污染物排放種類、數(shù)量的依據(jù)。

排污者安裝的污染物排放自動(dòng)監(jiān)控儀器，應(yīng)當(dāng)依法定期進(jìn)行校驗(yàn)。

⑶《污染源監(jiān)測(cè)管理辦法》中第十八條明確規(guī)定：國家、省、自治區(qū)、直轄市和市環(huán)境保護(hù)局重點(diǎn)控制的排放污染物單位應(yīng)安裝自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，所安裝的監(jiān)測(cè)設(shè)備必須經(jīng)國家環(huán)境保護(hù)總局質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)的考核認(rèn)可。

⑷“關(guān)于加強(qiáng)自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器管理及認(rèn)定工作的通知”中明確規(guī)定：為了確保環(huán)境管理工作科學(xué)公正，有效提高環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可靠性，國家環(huán)境保護(hù)總局將加強(qiáng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器的管理。為環(huán)境執(zhí)法管理服務(wù)和向社會(huì)提供環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，必須符合國家環(huán)境保護(hù)總局制定的環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范和環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器技術(shù)要求，經(jīng)檢測(cè)合格、通過認(rèn)定并列入合格產(chǎn)品準(zhǔn)入名錄后，方可使用。

⑸《淮河和太湖流域排放重點(diǎn)水污染物許可證管理辦法〈試行〉》中明確規(guī)定：排污單位必須按照國家環(huán)境保護(hù)總局和省級(jí)環(huán)境保護(hù)行政主管部門的規(guī)定設(shè)置規(guī)范的排污口，按照下列規(guī)定安裝經(jīng)國家環(huán)境保護(hù)總局認(rèn)定的污染物排放自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備或者儀器，并使其按規(guī)范要求正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

被市（地）級(jí)以上環(huán)境保護(hù)行政主管部門列為重點(diǎn)污染源的排污單位或者處于環(huán)境敏感地區(qū)的重點(diǎn)排污單位，應(yīng)當(dāng)安裝TOC、COD、PH等主要污染物在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、污水流量計(jì)、污染治理設(shè)施運(yùn)行記錄儀。

⑹“關(guān)于印發(fā)《環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線》的通知”要求：廢水排放量≥5000t/d的污染源，安裝水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀，連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)監(jiān)控。電廠鍋爐必須安裝連續(xù)煙氣測(cè)試裝置，隨時(shí)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為：煙塵、二氧化硫、氮氧化物、黑度。

⑺《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》中明確規(guī)定：本辦法適用于重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理。重點(diǎn)污染源水污染物、大氣污染物和噪聲排放自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、管理和運(yùn)營維護(hù)，必須遵守本辦法。

本辦法所稱自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，由自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備和監(jiān)控中心組成。自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備是指在污染源現(xiàn)場(chǎng)安裝的用于監(jiān)控、監(jiān)測(cè)污染物排放的儀器、流量（速）計(jì)、污染治理設(shè)施運(yùn)行記錄儀和數(shù)據(jù)采集傳輸儀等儀器、儀表，是污染防治設(shè)施的組成部分。監(jiān)控中心是指環(huán)境保護(hù)部門通過通信傳輸線路與自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備連接用于對(duì)重點(diǎn)污染源實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)軟件和設(shè)備等。

自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備中的相關(guān)儀器應(yīng)當(dāng)選用經(jīng)國家環(huán)境保護(hù)總局指定的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器檢測(cè)機(jī)構(gòu)適用性檢測(cè)合格和產(chǎn)品。

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)環(huán)境保護(hù)部門檢查合格并正常運(yùn)行的，其數(shù)據(jù)作為環(huán)境保護(hù)部門進(jìn)行排污申報(bào)核定、排污許可證發(fā)放、總量控制、環(huán)境統(tǒng)計(jì)、排污費(fèi)征收和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境執(zhí)法等環(huán)境監(jiān)督管理的依據(jù)，并按照有關(guān)規(guī)定向社會(huì)公開。規(guī)劃要求

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第干一個(gè)五年規(guī)劃綱要》要求“十一五”期間主要污染物化學(xué)需氧量和二氧化硫排放總量減少10%，并明確規(guī)定主要污染物減排指標(biāo)作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的約束性指標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃綱要的污染物減排目標(biāo)，國家環(huán)境保護(hù)總局提出了加快污染物減排、監(jiān)督和考核體系的建設(shè)，在國控重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控、污染源監(jiān)督性監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法、基層環(huán)境統(tǒng)計(jì)等方面提高能力，并得到了財(cái)政部和發(fā)改委的大力支持。

國控重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控是指：在占全國主要污染物工業(yè)排放負(fù)荷65%以上的企業(yè)心臟城市污水處理廠均要實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。屬于上述范圍的總共約有7000家企業(yè)，計(jì)劃在2008年年底前完成。職責(zé)與分工

《污染源自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》明確規(guī)定了各部門的分工與責(zé)任： ⑴國家環(huán)境保護(hù)總局

負(fù)責(zé)指導(dǎo)全國重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控工作，制定有關(guān)工作制度和技術(shù)規(guī)范。

⑵地方環(huán)境保護(hù)局

地方環(huán)境保護(hù)部門根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局的要求按照統(tǒng)籌規(guī)劃、保證重點(diǎn)、兼顧一般、量力而行的原則，確定需要自動(dòng)監(jiān)控的重點(diǎn)污染源并制定工作計(jì)劃。

⑶環(huán)境監(jiān)察機(jī)構(gòu)

參與制定工作計(jì)劃，并組織實(shí)施；核實(shí)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的選用、安裝、使用是否符合要求；對(duì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)等進(jìn)行監(jiān)督檢查；本行政區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)督管理；核定自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并向同級(jí)環(huán)境保護(hù)部門和上級(jí)環(huán)境監(jiān)察機(jī)構(gòu)等連網(wǎng)報(bào)送；對(duì)不按照規(guī)定建立或者擅自拆除、閑置、關(guān)閉及不正常使用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的排污單位提出依法處罰意見。

⑷環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)

指導(dǎo)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的選用、安裝和使用；對(duì)自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行定期比對(duì)監(jiān)測(cè)，提出自動(dòng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)有效性的意見。

⑸環(huán)境信息機(jī)構(gòu)

指導(dǎo)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)；指導(dǎo)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，核實(shí)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)是否符合國家環(huán)境保護(hù)總局制定的技術(shù)規(guī)范；協(xié)助環(huán)境監(jiān)察機(jī)構(gòu)對(duì)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)管理。認(rèn)證檢測(cè)

5．1 認(rèn)證檢測(cè)程序和基本要求

⑴申請(qǐng)產(chǎn)品認(rèn)證的企業(yè)向中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)中環(huán)協(xié)（北京）認(rèn)證中心（以下簡稱認(rèn)證中心）提出認(rèn)證申請(qǐng)。認(rèn)證中心在受理認(rèn)證申請(qǐng)后，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)進(jìn)行工廠（現(xiàn)場(chǎng)）檢查、產(chǎn)品抽樣、簽發(fā)產(chǎn)品委托檢驗(yàn)單等工作。

⑵申請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器產(chǎn)品認(rèn)證的企業(yè)向國家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（以下簡稱中心）提出適用性檢測(cè)申請(qǐng)。

監(jiān)測(cè)儀器認(rèn)證檢測(cè)申請(qǐng)和檢測(cè)程序：

1）申請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器認(rèn)證的生產(chǎn)（代理）廠商可通過電話、傳真、電郵或面談等方式向質(zhì)檢中心提出儀器檢測(cè)申請(qǐng)，由質(zhì)檢中心登記在案。

2）申請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器認(rèn)證檢測(cè)的先決條件

境外生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，必須取得我國質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫部門頒發(fā)的型式認(rèn)證證書，方可申報(bào)認(rèn)證檢測(cè)。

國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，必須取得我國質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫部門頒發(fā)的講師器具生產(chǎn)許可證，方可申報(bào)認(rèn)證檢測(cè)。

3）環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器偽證檢測(cè)的要求

申報(bào)認(rèn)證檢測(cè)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，其技術(shù)條件應(yīng)符合國家環(huán)境保護(hù)總局頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

儀器生產(chǎn)（代理）廠商送至質(zhì)檢中心檢測(cè)的儀器由認(rèn)證中心抽樣封存，并開具抽樣證明；其儀器的型號(hào)、方法原理、系統(tǒng)配置及功能應(yīng)相同。

4）送檢廠商經(jīng)認(rèn)證中心抽樣后送檢，并瘵儀器抽樣證明、主要零部件登記表、產(chǎn)品說明書、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量器具生產(chǎn)許可證（復(fù)印件）及計(jì)量監(jiān)督部門的型式檢驗(yàn)報(bào)告（復(fù)印件）等相關(guān)資料提交質(zhì)檢中心。

5）質(zhì)檢中心審查相關(guān)資料后，電話或傳真通知儀器生產(chǎn)（代理）廠商開始檢測(cè)的時(shí)間，并填寫委托檢測(cè)單，簽定檢測(cè)合同。

6）檢測(cè)開始之前，送檢廠商必須依據(jù)技術(shù)服務(wù)合同將測(cè)試費(fèi)用如數(shù)撥至中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站。

7）儀器生產(chǎn)（代理）廠商將被抽檢儀器運(yùn)送到質(zhì)檢中心檢測(cè)室，并派專人調(diào)試儀器，協(xié)商檢測(cè)時(shí)間及檢測(cè)方案；煙塵煙氣在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）在實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施檢測(cè)，在正式檢測(cè)之前需專門對(duì)安裝點(diǎn)位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，待滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可開始認(rèn)證檢測(cè)。8）質(zhì)檢中心依據(jù)國家環(huán)境保護(hù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試后出具檢測(cè)報(bào)告。

5．2適用性檢測(cè)的儀器類型

依據(jù)《環(huán)保產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理辦法》，中國一半保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)公布了“國家環(huán)保總局環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”等28家檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過了可開展環(huán)保產(chǎn)品檢測(cè)的資格審查。

質(zhì)檢中心已獲資源共享質(zhì)的檢測(cè)項(xiàng)目共有21項(xiàng)，其中：水和廢水在線監(jiān)測(cè)儀器11項(xiàng)、氣和廢氣監(jiān)測(cè)儀器7項(xiàng)、其它儀器設(shè)備3項(xiàng)。

⑴水和廢水在線監(jiān)測(cè)儀器

化學(xué)需氧量（COD）水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；PH水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；電導(dǎo)率水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；濁度水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；溶解氧（DO）水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；高錳酸鹽指數(shù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；氨氮水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；總氮水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；總磷水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；總有機(jī)碳（TOC）水質(zhì)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；紫外吸收水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀。

⑵氣和廢氣監(jiān)測(cè)儀器

顆粒物、煙氣（SO2、NOX）和煙氣參數(shù)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；總懸浮顆粒物采樣器；24小時(shí)恒溫、自動(dòng)連續(xù)大氣采樣器；定電位電解法二氧化硫測(cè)定儀；煙氣采樣器；煙塵采樣器；PM10采樣器。

⑶其它儀器設(shè)備

降雨自動(dòng)采樣器；降雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀；污染治理設(shè)施運(yùn)行記錄儀。

第四篇：統(tǒng)在線液壓清潔度檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

概況

本方案配合液壓管內(nèi)壁清洗機(jī)進(jìn)行清潔度檢測(cè)使用。1.1 使用環(huán)境

a.電源：380V±15% 50Hz b.使用環(huán)境：廠房內(nèi) c.使用溫度：0～40℃

d.介質(zhì)：各種礦油型液壓油、柴油機(jī)油(油液工作黏度范圍20-60mm2/s)e.環(huán)保指標(biāo)：設(shè)備運(yùn)行應(yīng)滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，噪音不大于85分貝。滿足消防要求，確保安全用電。引用文件

GB/T 3766-2001 《液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件》 3 產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)要求

a.整車外形尺寸約為：待定；

b.電機(jī)功率：1.5kW；轉(zhuǎn)速：1460rpm； c.工作壓力：<1MPa；流量：30L/min； 4 設(shè)計(jì)方案

4.1 產(chǎn)品主要工作原理

系統(tǒng)采用低壓定流量，通過定量泵把液壓油打入檢測(cè)回路，通過清潔度檢測(cè)儀對(duì)液壓油箱內(nèi)的液壓油潔凈度進(jìn)行檢測(cè)。4.1.1 液壓原理

本系統(tǒng)中采用定量泵和安全溢流閥，泵的輸出流量保持在30L/min。

液壓泵輸出的流量經(jīng)過膠管進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中；在液壓回路中設(shè)置清潔度在線檢測(cè)接口，從快速接頭回到油箱。4.1.1.1 電磁溢流閥的設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置電磁溢流閥在泵起動(dòng)時(shí)保證系統(tǒng)的卸荷狀態(tài)，降低系統(tǒng)的功耗；在系統(tǒng)進(jìn)行脈沖清洗的過程中作為安全閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行過壓安全保護(hù)。4.1.1.2電氣控制系統(tǒng)工作原理

本設(shè)備電氣系統(tǒng)，包括電機(jī)啟動(dòng)控制、各種閥、控制和報(bào)警。主要組成概述 本系統(tǒng)采用臺(tái)架式結(jié)構(gòu)，整個(gè)液壓系統(tǒng)集成安裝在一個(gè)檢測(cè)工作臺(tái)上。主要包括液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、檢測(cè)工作臺(tái)等幾部分。4.1.1.2 液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)主要包括：油箱、電機(jī)泵組、控制閥、壓力表及快速接頭、清潔度檢測(cè)快速接口等輔件設(shè)備。

油箱使用液壓管內(nèi)壁清洗機(jī)的油箱，電機(jī)泵組設(shè)有底座，電機(jī)采用側(cè)接線的方式，以便電氣走線；泵與電機(jī)采用鐘形罩連接，電機(jī)泵組與外部的連接都是彈性的（使用液壓軟管和減震器）。4個(gè)減震器采用對(duì)稱于電機(jī)泵組公共重心兩個(gè)平面的方式，縱橫交叉排列。進(jìn)一步降低整套設(shè)備的振動(dòng)噪音。

在管路連接面板上設(shè)有測(cè)試接頭，用于對(duì)油液進(jìn)行清潔度檢測(cè)。4.1.1.3 電氣控制系統(tǒng)

電氣控制柜上的操作面板設(shè)有按鈕式操作元件，按鈕式操作元件包括電源開關(guān)、電源指示燈、電機(jī)起動(dòng)/停止按鈕、蜂鳴器、蜂鳴器消音按鈕。4.2 元件選型

為滿足系統(tǒng)工作可靠，滿足使用要求，在元件均選用上采用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)液壓件及電氣元件。定量泵采用國內(nèi)知名廠家齒輪泵，流量30L/min、壓力最高可達(dá)到2MPa。液壓閥采用國內(nèi)最好產(chǎn)品，德國力士樂技術(shù)。電機(jī)：1.5kW/1460rpm,德州恒力。其他元件選用國內(nèi)知名廠家產(chǎn)品。電器采用上海二工的按鈕。清潔度檢測(cè)儀采用英特諾曼公司CCS-2型清潔度檢測(cè)儀！

加工制造

根據(jù)用戶要求管路、油箱、機(jī)加工件選用不銹鋼材料。4.2.1 零件的加工

a.焊接加工管路焊縫的可靠美觀，管路焊縫在管路承壓5MPa的情況下無滲漏。b.所有結(jié)構(gòu)件中包含的孔類或拼裝、組裝的螺栓孔、吊裝孔，均按圖紙和工藝要求進(jìn)行機(jī)加工并倒角、倒棱。

c.閥塊鉆孔后，用鋼絲去除閥塊孔道的切削屑及污物，用筆式旋轉(zhuǎn)銼、小銼刀、刮刀等去除各交叉孔處毛刺。

4.2.2 液壓系統(tǒng)總裝

a.軟管必須在安裝前要用潔凈的壓縮空氣吹凈； b.接頭體安裝前要清洗干凈，并用潔凈壓縮空氣吹干。4.3 安全性

a.液壓檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)有安全急停按鈕，在異常情況下可緊急停機(jī)； b.系統(tǒng)具有過壓保護(hù)和多種報(bào)警功能。5 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，同時(shí)要嚴(yán)格貫徹SJ(Z)-004-02《產(chǎn)品設(shè)計(jì)室產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化要求》，確保設(shè)計(jì)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量符合要求。

第五篇：新型前端檢測(cè)裝置在疫苗信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用

新型前端檢測(cè)裝置在疫苗信息化系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：國內(nèi)外的疫苗冷鏈的斷鏈問題時(shí)有發(fā)生，究其原因有對(duì)其的重視程度不夠，管理意識(shí)不強(qiáng)。但更重要的原因是疫苗冷鏈監(jiān)測(cè)硬件的落后，設(shè)施簡陋，缺乏疫苗冷鏈溫度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。本文從條碼掃描與溫度監(jiān)測(cè)相結(jié)合出發(fā)，對(duì)冷鏈運(yùn)輸中疫苗的信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的新型前端裝置作了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：溫度檢測(cè)；條碼掃描；前端裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.121

疫苗冷鏈運(yùn)輸現(xiàn)狀

目前疾控系統(tǒng)、血站、醫(yī)院系統(tǒng)普遍采用了信息化管理系統(tǒng)，大大提高了血液、試劑、疫苗的安全性，建立了符合實(shí)施細(xì)則的操作規(guī)范，但冷鏈設(shè)備的溫度監(jiān)控系統(tǒng)卻尚未得到足夠的重視，曾經(jīng)發(fā)生過的疫苗、血液質(zhì)量問題觸目驚心，如“山西高溫暴漏疫苗事件”、“江蘇狂犬病疫苗事件”，和 “山東疫苗事件”。疫苗事件大多出現(xiàn)是在二類疫苗的配送和供應(yīng)上，但其主要原因是冷鏈設(shè)備各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度監(jiān)控缺失，冷鏈溫度檢測(cè)手段相當(dāng)滯后，手工測(cè)量，數(shù)據(jù)零散，實(shí)時(shí)性差。如測(cè)量疫苗的溫度和條形碼信息，需要分別檢測(cè)和存取在二個(gè)子系統(tǒng)中。使其效率低，錯(cuò)誤概率大。針對(duì)此問題，開發(fā)同時(shí)具有檢測(cè)疫苗的溫度和條形碼的新型前端裝置勢(shì)在必行。系統(tǒng)前端檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)

2.1 條碼掃描與溫度檢測(cè)相結(jié)合

在設(shè)計(jì)前端檢測(cè)裝置時(shí)要求在獲取產(chǎn)品條碼信息的同時(shí)，能檢測(cè)產(chǎn)品的溫度，具有顯示和報(bào)警和實(shí)時(shí)通信功能?；趩纹瑱C(jī)多任務(wù)機(jī)制，在不增加掃描器的體積的條件下，將條碼掃描與溫度檢測(cè)功能集成在一塊的新型裝置。在單片機(jī)控制、協(xié)調(diào)下，利用條碼掃描器對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行掃描，獲取產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)時(shí)間、廠家等信息；借助于溫度傳感器檢測(cè)產(chǎn)品溫度等信息。并且能實(shí)時(shí)地將上述信息顯示、存儲(chǔ)和報(bào)警。掃描產(chǎn)品條碼信息和測(cè)量溫度可同時(shí)進(jìn)行，滿足了不僅需要條碼信息，還需要溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)需求。此外，數(shù)據(jù)通信主要完成短消息收發(fā)、與單片機(jī)或PC機(jī)通信、軟件流控制功能，具有多種通信功能，是對(duì)現(xiàn)有條碼掃面器功能的增加，性能的拓展和完善。系統(tǒng)前端檢測(cè)裝置的原理框圖如圖1所示。它由以單片機(jī)為核心，具有溫度檢測(cè)電路、條碼掃描器電路、顯示電路、按鍵電路、晶振電路、通信電路、報(bào)警電路、電源電路和復(fù)位電路等。

2.2 主要模塊介紹

具有溫度檢測(cè)功能的模塊選用DS18B20；顯示電路采用LCD1602顯示屏；通信電路選用GSM模塊；條碼掃描器使用MDI5000模塊；報(bào)警電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管電路組成。條碼掃描采用的嵌入式二維掃描引擎MDI5000?；跍囟葌鞲衅鱀S18B20單總線接口的控制電路實(shí)現(xiàn)高精度、多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)并通過LCD1602液晶屏直觀監(jiān)測(cè)數(shù)字化參數(shù)，然后通過西門子公司生產(chǎn)的TC35I模塊將數(shù)據(jù)從GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至手機(jī)或其它通信設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行控制，能夠輕松得到遠(yuǎn)程溫度數(shù)據(jù)，操作簡便效率高[1]。

2.3 外接串口擴(kuò)展

本設(shè)計(jì)可以外接條碼掃描器，如圖2所示，條碼掃描器與PS/2輸入串口相聯(lián)，當(dāng)條碼掃描器以中斷方式掃描產(chǎn)品條碼后，條碼輸出的串行數(shù)據(jù)脈沖[2]，也即PS/2的引腳和時(shí)鐘脈沖，也即PS/2的引腳經(jīng)過非門CD40106，分別接到串行輸入并行輸出芯片74HC164的數(shù)據(jù)端A、B端及時(shí)鐘輸入CLK端，由Clock脈沖的下降沿控制74HC164的位移操作，條碼輸入設(shè)備每輸出一個(gè)字符的掃描碼，由CLK控制在74HC164的輸出腳Q0D0位。這部分轉(zhuǎn)換完成后，接口通知單片機(jī)STC89C52將轉(zhuǎn)換完畢的并行掃描碼讀入。由于Q0Q7 腳上的掃描碼，設(shè)計(jì)一片74LS245 將它們隔開，74LS245是八位雙向3態(tài)緩沖電路，在74LS245的與DIR同時(shí)為低?平的時(shí)候，74LS245將B0?CB7上的數(shù)據(jù)傳送至A0?CA7上，為使單片機(jī)準(zhǔn)確地發(fā)出讀數(shù)命令，接口電路要完成74HC164轉(zhuǎn)換完一個(gè)掃描碼之后通知單片機(jī)接收74HC164的Q0-Q7數(shù)據(jù)[1]。設(shè)計(jì)中采用對(duì)Clock脈沖的下降沿記數(shù)來實(shí)現(xiàn)。條碼輸入信息，也即PS/2的引腳，至74HC164的CLK脈沖同時(shí)又輸入至單片機(jī)的RO腳。利用RO對(duì)CLK脈沖記數(shù)，由于條碼掃描器輸出數(shù)據(jù)中每9個(gè)負(fù)脈沖對(duì)應(yīng)一幀掃描碼，因此RO每記數(shù)9次向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，從而保證CPU準(zhǔn)確地讀取數(shù)據(jù)。疫苗智能信息化系統(tǒng)發(fā)展前景

以上新型檢測(cè)前端裝置通過初步測(cè)試和實(shí)驗(yàn)表明：成倍提高工效，大幅度減少出錯(cuò)誤概率。它與疫苗信息化系統(tǒng)相配合可構(gòu)成智能疫苗信息系統(tǒng)。

智能疫苗信息系統(tǒng)由智能檢測(cè)前端和信息系統(tǒng)構(gòu)成。新型檢測(cè)前端裝置實(shí)時(shí)采集疫苗溫度和身份數(shù)據(jù)，具有移動(dòng)式數(shù)據(jù)采集前端特征和 “黑匣子”功效。通過使用無線射頻識(shí)別，對(duì)疫苗建立電子識(shí)別碼，記錄其種類、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)時(shí)間、使用要求、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售等流通過程中的信息，便于監(jiān)測(cè)中心的動(dòng)態(tài)分析和信息化管理。數(shù)據(jù)終端采集的數(shù)據(jù)可通過無線通訊GPRS模塊傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，然后將采集的數(shù)據(jù)匯集到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心集中存儲(chǔ)和管理。建立疫苗的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、使用數(shù)據(jù)庫以及流通數(shù)據(jù)庫。同時(shí)通過監(jiān)測(cè)軟件進(jìn)行處理、分析、統(tǒng)計(jì)、查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)信息動(dòng)態(tài)展示和實(shí)時(shí)分析預(yù)警功能。系統(tǒng)可通過GPRS模塊將疫苗存儲(chǔ)溫度信息發(fā)送到管理人員的手機(jī)終端，方便管理人員或領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)了解疫苗存儲(chǔ)情況。實(shí)時(shí)掌握各種生物制品的庫存、有效期、去向和使用情況；當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)追溯問題根源，盡早采取解決辦法；提高日常工作效率，降低出差錯(cuò)的概率。它具有便捷性、安全性、穩(wěn)定性、快捷性等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李廣第.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社出版發(fā)行，1994.[2]中國物品編碼中心.條碼技術(shù)與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2009.作者簡介：高健哲（1996-），男，遼寧鞍山人，本科在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)控制。