位于智能边缘的高性价比机器视觉：适用于工业 4.0 的 SICK sensingCam SEC100

机器视觉是实现工业自动化的关键。通过机器视觉，机器人系统能够快速、准确地监控流程、检查质量和记录事件。SICK sensingCam SEC100 系列为视觉检查和监控任务提供了一种经济高效的解决方案，该系列包括两个 IP65 级紧凑型号，可支持广泛的工业 4.0 应用。该系列的基本型号是 1143217，可实现高分辨率流媒体和快照捕捉功能。SEC110 系列的另一个型号是 144993，增加了事件记录功能，可存储触发前后的画面，便于对计划外停机进行实时故障分析和诊断。

本文将探讨 SEC100 系列如何在性能、灵活性和经济性之间实现平衡，从而简化并加快智能边缘机器视觉的应用。本文将比较两种型号的摄像头，概述集成和设置功能，重点介绍工业自动化中的实际用例，并详细说明在工厂和仓库中如何高效、经济地集成视觉系统。

机器视觉在工业 4.0 边缘计算中的作用

将传感器和摄像头等数字系统与实体基础设施相结合便构成了工业 4.0 的基础。机器视觉可实时捕捉和解读视觉数据，它在包括工厂和仓库在内的许多智能设施中发挥着关键作用。机器视觉支持自动导航系统、质量控制、故障探测和流程监控。

向分布式边缘系统的转换，使成像、分析和推理更接近自动化操作。在源头或源头附近处理数据会最大限度地减少数据移动，降低延迟，并减少对集中式或云计算资源的依赖。如图 1 所示，像 SICK sensingCam SEC100 这样的小型设备可将视觉智能技术在边缘侧直接嵌入到机器、生产线和移动平台中。这些设备还可用作独立的监控解决方案。

图 1：SICK sensingCam SEC100 工业摄像头采用 IP65 级紧凑型外壳，配备 5 MP CMOS 传感器，可实现高分辨率视觉监控。(图片来源：SICK）

这种高效、经济的方法有助于加快响应速度，提高自动化的弹性，并在工业 4.0 应用中更广泛地部署机器视觉。

流媒体与事件录制

SICK sensingCam SEC100 系列包括两种型号。使用该系列任何一种设备，自动化团队都能灵活地满足具体的检查和监控要求。这两款摄像头均采用高分辨率 5 MP CMOS 传感器，可在工业设施中实现细致、可靠的成像。

SICK sensingCam SEC100 1143217 支持通过 RTSP 或 MJPEG 捕捉静态图像和实时流媒体，且视频压缩可选择 H.264、H.265 和 Motion JPEG，以优化带宽和存储效率。在自动化生产系统中，该设备能实现有效的视觉覆盖，以实现实时监控、流程记录和盲点观察。用户可以在本地存储 JPEG 快照，也可以通过 FTP 上传，从而确保可靠的文档记录，而无需进行复杂的全范围视觉分析。

SEC110 (1144993) 通过添加事件记录功能扩展了这一能力。该设备能自动存储触发事件前后 40 秒的视频片段，以 MP4 格式保存视频内容，从而为事件后分析提供带有时间戳且易于共享的记录。该功能可捕捉围绕故障、堵塞或流程偏差的重要运行环境，帮助操作人员识别并解决间歇性错误或计划外停机。通过 REST API 或数字输入激活的事件触发器，有助于与 PLC、传感器和其他自动化基础设施的灵活集成。

SICK sensingCam SEC100 的两种型号均支持多种分辨率和帧速率，可满足各种工业 4.0 应用要求。这两种型号均能以 25 fps 的速度拍摄 2,880 × 1,616 像素的全分辨率视频，以 30 fps 的速度拍摄 Full HD (1,920 × 1,080) 全高清视频，以 30 fps 的速度拍摄 720p (1,280 × 720) 的视频。用户可根据需要在 5 至 30 fps 之间调节帧频，以优化带宽、存储或图像质量。82° × 52° 的宽视场角和 300 mm 到 10,000 mm 的工作距离有助于灵活地进行近距离和大范围监控。

SEC100 系列支持实时流媒体（两种型号）和基于事件的捕捉功能（仅限 SEC110），其摄像头功能符合具体的工业 4.0 要求。例如，保持可视化追溯性、实现实时观察或使用缓冲记录进行根本原因诊断。

无缝集成和快速部署

SICK sensingCam 的两种型号均可无缝集成到工业 4.0 设备中，其外壳结构紧凑，达到 IP65 级防护水平 (57.5 mm × 49 mm × 33.6 mm, 120 g)，无需外部外壳或额外的保护壳。这些设备体积小，可轻松安装在狭小的机柜、机械臂和生产线中。如图 2 所示，用于电源和以太网的 M12 圆形连接器确保了连接牢固且抗震，而标准安装支架则支持多种安装方式。

图 2：SICK sensingCam SEC100 工业摄像头配有 M12 圆形连接器，用于供电和连接以太网。(图片来源：SICK）

操作人员可通过嵌入式网络服务器和标准浏览器界面配置 SEC100 系列，直接控制流媒体协议、快照模式和存储设置。此外，SEC110 还提供用于事件记录的触发逻辑。摄像头同时支持 DHCP 和静态 IP 寻址，默认静态 IP 地址为 192.168.136.100，这样就能无缝集成到扁平或分段式工业网络中。每个设备通过 100Base-TX 以太网可传输每秒 100 Mbit 的数据。REST API 可促进与可编程逻辑控制器 (PLC)、制造执行系统 (MES) 和其他可定制控制架构的互操作性。

SEC100 系列的工作电压为 12 V_DC 至 24 V_DC，典型功耗仅为 2 W，并能在整个输入范围内保持高效率。±10% 的电压容差和推荐的 1 A 熔断器保护，可确保其在工业电源波动时的可靠性。每个摄像头均具有 6 GB 板载内存，用于本地图像和视频存储，而广角镜头和可调节曝光设置可确保在不同的光线和环境条件下都具有清晰度。

实际用例：从机器人技术到故障分析

机器视觉不再局限于高端工业 4.0 检查系统。在许多工厂和仓库中，SEC100 系列等紧凑型边缘摄像头为机器人、传送带和包装线增添了视觉智能。这些系统支持流程记录、故障探测和可追溯性，且只需极少的硬件和配置工作。

在机器人拾放系统中，SEC100 可监控零件是否错位或掉落。通过该设备，可以直观地确认系统是否按预期运行，或提醒小组人员警惕机械故障。在传送带带上，通过该设备可以捕捉与传送带一起移动的物品的快照，用于批次验证或记录条形码。在自动装配台，该摄像头可用于记录可视数据，以确保可追溯性和质量控制。这些功能在电子制造和食品饮料生产领域尤为重要，因为这些领域可能需要用图像日志来确保合规性。

SEC110 的事件记录功能有助于诊断不可预测的故障。如果堵塞触发了紧急停机，摄像头会捕捉到事件发生前后 40 秒的情况。该记录窗口为确定故障发生前后的事件顺序提供了重要的背景信息。利用该记录窗口，团队人员可分析根本原因，且进行分析时无需依赖传感器日志或操作员的回忆，这对于包装、贴标和分拣等高吞吐量应用来说极其重要。

如图 3 所示，SEC100 系列采用坚固耐用的外壳，使其能在仓库自动化区、物流中心和工厂等多尘或易飞溅的环境中可靠运行。

图 3：SICK sensingCam SEC100 工业摄像头专为极其恶劣的工业环境而设计。(图片来源：SICK）

工作温度范围为 0°C 至 +50°C，获得最佳图像质量的工作温度为 +10°C 至 +40°C。耐湿性能高达 90% ，可在恶劣的工业环境中保持性能稳定。如此优秀的热稳定性和防潮性相结合，确保了该设备能够在高热的生产区域、室外装卸区以及生产过程中温度波动较大的设施中可靠运行。

高效、经济地实现更智能的自动化

许多机器视觉系统需要专用软件、定制集成和大量资本投资。这些因素往往让规模较小或资源有限的自动化团队望尘莫及。SICK sensingCam SEC100 系列有助于普及工业 4.0 机器视觉技术。该系列可提供实时流媒体（两种型号均具有此功能）、基于事件的记录（仅限于 SEC110）和板载存储功能，且该系列外形小巧，经过预先配置，可简化部署并实现有效扩展。

如图 4 所示，工厂和仓库团队可以轻松添加视觉功能，而无需彻底改造系统架构或等待漫长的采购周期。

图 4. SICK sensingCam SEC100 工业摄像头采用标准支架和连接器快速安装，简化了与现有自动化系统的集成。(图片来源：SICK）

这些摄像头预装了视觉检查和监控所需的一切设备，包括板载配置工具和集成流媒体协议。这种即插即用特性降低了系统复杂性，缩短了学习曲线。大多数用户无需丰富的机器视觉专业知识，即可配置和验证流媒体任务（两种型号均支持此功能）或事件记录任务（仅限 SEC110），从而加快原型开发、测试和部署速度。

对于改造或增量升级，SEC100 提供了一种实用的方法，可在布线或停机时间最少的情况下为传统设备增加智能化。这种方法可以延长现有系统的运行寿命，同时减少设备投入和工程投入工作量。

支持基于边缘的可扩展视觉架构

SEC100 支持更广泛的工业 4.0 智能边缘自动化趋势，在这种趋势下，分散式轻量化视觉工具的部署将更加贴近机器和流程。通过标准通信协议、REST API 控制和工业以太网集成，这些摄像头既可嵌入现有系统，也可用作独立的监控和诊断工具。

通过最大限度地降低成本和集成工作量，SICK 设备显著降低了机器视觉技术的应用门槛，使中小型制造商以及包装、食品饮料等利润敏感型行业，以及成本意识强的物流运营得以使用该技术。SEC100 设备具有很高的性价比。无论是有针对性的增量升级，还是更广泛的数字化转型，该设备都能缩短实现价值的时间，减少培训需求，并提供一个多功能平台，实现更智能的边缘自动化。

结语

SICK sensingCam SEC100 系列结构紧凑、坚固耐用且易于部署，为自动化设施带来了经济高效的机器视觉功能。凭借实时流、可选的基于事件的记录（仅限 SEC110）以及与边缘基础设施的无缝集成，SEC100 加快了诊断速度，简化了可追溯性，并支持在广泛的工业 4.0 应用中实现可扩展自动化。