IRIDE - Progettazione e realizzazione di interfacce con lo SCADA per la visualizzazione e l'annotazione dei filmati e l'estrazione dei parametri di processo

Landucci D., Betti G., Coscetti S., Moroni D., Pardini F., Pieri G., Tampucci M., Masini D.

Video analytics  Fotocamere  Videosorveglianza  Machine vision  SCADA 

In questo documento viene presentato il software realizzato per interfacciare il sistema di telecamere del progetto IRIDE con il sistema SCADA presente sulle linee di converting. Più nel dettaglio, l'attività è stata orientata a progettare e realizzare opportune interfacce tra i moduli di machine vision e lo SCADA, in modo da permettere la visualizzazione, l'archiviazione e l'elaborazione dei flussi video raccolti dalla rete di telecamere presente sulla linea. In base alle specifiche e agli "use-case" identificati nell'Attività 1.1, è stato progettato un opportuno repository multimediale per archiviare il contenuto di immagini e video. Nel repository ciascun video è stato corredato da opportuni metadati, inseriti in un data base, che servono a referenziarlo ad una particolare telecamera e, più in generale, al contesto spaziotemporale in cui esso è stato acquisito. Sono quindi state realizzate delle interfacce basate su web services, per il popolamento del database. In particolare, attraverso tali interfacce, ciascuno dei moduli di machine vision realizzati nell'attività 1.2 può inviar i flussi video registrati. Poiché ci si attende che i video registrati possano avere dimensioni rilevanti (data la loro risoluzione temporale, che può essere superiore a 100fps per la documentazione di eventi particolarmente rapidi sulla linea di converting, quali ad esempio l'ingresso dell'anima nella ribobinatrice), tali interfacce hanno valutato lo stato della rete per evitarne la congestione, attribuendo priorità all'acquisizione della documentazione video dai vari moduli di machine vision presenti. Ulteriori interfacce sono preposte alla visualizzazione di tali dati: in particolare sono state realizzate interfacce web-based che consentono di revisionare lo storico delle allerte registrate sullo SCADA. Ciascuna di queste allerte è documentata: i) dai parametri di produzione impostati dagli operatori; ii) dai parametri relativi alla materia prima utilizzata; iii) dai dati dei sensori presenti lungo la linea, inclusi i sensori ambientali (umidità, temperatura...); iv) dai flussi video ad alta risoluzione registrati in una finestra temporale attorno al momento in cui si è verificata l'allerta e trasmessi dai moduli di machine vision al repository multimediale. Mediante l'interfaccia l'operatore può visionare contemporaneamente le immagini acquisite da più telecamere, anche fotogramma per fotogramma e/o regolando la velocità di riproduzione, per rilevare e analizzare le cause scatenanti dell'allerta. Gli algoritmi sviluppati nell'Attività 1.4 supporteranno questa analisi massimizzandone l'efficacia. L'interfaccia fonrisce su un unico cruscotto informazioni altrimenti disperse e difficili da correlare. Infatti, in assenza di essa, l'operatore dovrebbe farsi carico di interagire separatamente con il computer supervisore dello SCADA per ricavare i parametri di processo e con l'archivio video per rivedere i filmati di un sottoinsieme delle telecamere presenti sulla linea. La visione unitaria delle informazioni aiuta invece a studiare il processo e comprendere come si è venuta a creare una situazione critica. Il documento è organizzato come segue. Nella Sezione 2, vengono presentate alcune caratteristiche del sistema nello specifico descrivendo il razionale seguito. Nella Sezione 3 si documentano le interfacce realizzate mediante screenshots commentato. Infine, nella sezione 4 si presentano le conclusioni con riferimento ai lavori futuri e al rispetto dei KPI previsti in fase di proposta.

Source: ISTI Project report, IRIDE, D1.3, 2019