一种基于智能热成像的工业安全监测系统的制作方法

文档序号:11954013阅读:289来源:国知局

本发明涉及安全生产监控设备领域,尤其涉及一种基于智能热成像的工业安全监测系统。



背景技术:

对于生产型企业来说安全生产被作为生产的第一原则来对待,故现代生产加工设备的生产企业均会在自己的设备上增设安全保护装置来保证生产过程的安全,但是生产中的大多数安全事故均具有随机性和突发性,安全保护装置的启动往往也需要响应时间,所以用于预判危险事件产生趋势的安全生产监控装置就显得尤为重要了。

现有技术主要的安全监控参数就是距离,既操作人员身体上用于操作的部位(手、足等)相对加工设备的危险区域(钻头、切割锯、高速转动部件、高速挤压部件等)的间距,主要手段是通过单纯的红外线传感器进行开关量读取,保证越界时能及时报警并停止设备,但是红外线传感器的工作通常会受到环境的影响而变得不稳定,简单的红外开关容易失灵,这就使得这类安全监控装置容易产生失误。

进一步,如今的生产设备对于操作人员的素质需求更高,采用传统工厂的由线长或者车间主任通过自己人为观察或者一次两次的技能考核的方式已经很难区分员工的真正素质,而往往被选中去操作那些难度高、危险性高的设备的员工多数情况下也是由于一次两次的优秀表现而被选择,这就使得实际的设备操作中对于安全事故的诱发因素的控制力变得十分不确定,如今云端分析的大数据技术已经成熟,如果能运用该方法实时收集操作人员的数据进行分析,那么所得出的结果显然相对传统的方法更加准确,而现有技术是无法满足该设想的需求的。



技术实现要素:

针对现有技术的不足之处本发明提供一种基于智能热成像的工业安全监测系统,本发明通过热成像组件对生产过程进行实时监控,相对现有技术方案的监控更加精准,进一步本发明通过云端服务器对与操作人员对应配置的安全监测器进行数据采样,并且分析得出操作人员对各种设备的适应性以帮助使用者确定各种设备的最佳操作人选。

本发明的技术方案是提供一种基于智能热成像的工业安全监测系统,包括与操作人员对应配置的安全监测器、独立设置的显示单元、用于对加工设备发出停止指令的下位控制单元以及用于将所述安全监测器上记录的违规数据进行收集、分析以及分类的云端服务器;

所述的安全监测器上设置有通信端口、所述热成像组件;

所述的通信端口通过无线网络与所述云端服务器、所述下位控制单元以及所述显示单元连接。

作为本发明的优选,所述的无线网络为2G或3G或4G或Zigbee或wifi。

作为本发明的优选,所述的安全监测器上还设置有用于矫正所述热成像组件判断准确度的可见光摄像头。

作为本发明的优选,所述的通信端口包括控制端口、视频端口以及数据端口,所述的数据端口与所述的云端服务器连接,所述的视频端口与所述的显示单元连接,所述的控制端口与所述的下位控制单元连接,所述的控制端口为仅由所述安全监测器向所述下位控制单元发送数据的单向数据端口。

作为本发明的优选,所述的安全监控器通过所述热成像组件确认具有温差的操作人员身体的操作部位相对加工设备的危险区域的安全距离,由此确定当前操作状态的安全性,且作为所述安全监控器对所述下位控制单元发送所述停止指令的触发依据。

作为本发明的优选,所述的安全监控器将至少两次发送所述停止指令的发送时间、间隔时间、以及发送次数向所述云端服务器进行上传作为所述云端服务器对操作人员对加工设备的类型适应状况的判定依据。

作为本发明的优选,所述的安全监控器通过所述热成像组件确认具有温差的操作人员身体的操作部位相对加工设备的危险区域的安全距离的具体步骤为,

步骤一,确定监测区,通过显示单元(2)观察所述安全检测器(1)回传的画面在所述安全检测器(1)的监测范围设定操作人员的身体在监测范围内禁止进入的区域,将该区域记做防区;

步骤二,设定保护目标,将所述安全监测器(1)与操作员工的身份进行匹配,并将人体需要保护的部位设定为保护目标;

步骤三,设定报警阈值,通过显示单元(2)观察所述安全检测器(1)回传的画面将所述保护目标相对所述防区的比值与所述保护目标与加工设备的危险区域的距离进行匹配,并设定最小安全距离时所对应的比值为报警阀值;

步骤四,实时安全保护,使用所述安全监测器(1)对工作状态的操作人员进行实时采样,并实时判断是否达到所述报警阀值,当达到所述报警阀值时所述安全监测器(1)向所述下位控制单元(3)发送所述停止指令。

作为本发明的优选,所述步骤二还包括通过采样确定所对应的操作员工在正常工作状态下的加工设备的危险区域的最低温度记为T1L以及操作人员身体的操作部位的最低温度记为T2L,将所述步骤四的进入依据设定为所述热成像组件读取到T1L和/或T2L的状态。

作为本发明的优选,当所述安全监控器将发送两次所述停止指令时,所述安全监控器开始记录每次所述停止指令的发送时间、相邻两次所述停止指令的间隔时间、以及将每次所述停止指令的进行累计计数。

作为本发明的优选,将所述防区内所述保护目标与加工设备使用不同色块进行标示。

本发明具有以下有益效果:

本发明更智能地识别、判断,以减少人员伤亡,同时在判断识别的过程中能通过大数据同步分析帮助使用者确定各种设备的最佳操作人选。

附图说明

图1为本发明的结构框图;

图中,1-安全监测器;2-显示单元;3-下位控制单元;4-云端服务器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示,本发明实施例包括与操作人员对应配置的安全监测器1、独立设置的显示单元2、用于对加工设备发出停止指令的下位控制单元3以及用于将安全监测器1上记录的违规数据进行收集、分析以及分类的云端服务器4;

安全监测器1上设置有通信端口、热成像组件;

通信端口通过无线网络与云端服务器4、下位控制单元3以及显示单元2连接,显示单元2为显示屏,下位控制单元3主要采用加工设备的强制停止结构或者强制停止的装置,安全监测器1由嵌入式可编程系统构成,安全监测器1的安装方式可以是随操作人员佩戴,热成像组件的摄像头朝向操作方向,或者是固定在加工设备上,热成像组件的摄像头同样朝向操作方向。

无线网络为2G或3G或4G或Zigbee或wifi。安全监测器1上还设置有用于矫正热成像组件判断准确度的可见光摄像头,设置可见光摄像头主要的作用于,虽然热成像具有抗干扰性强、独立于可见光源等优点,但是图像噪声较大,细节分辨力相对较差,所以通过与可见光的融合能进行互补。通信端口包括控制端口、视频端口以及数据端口,数据端口与云端服务器4连接,视频端口与显示单元2连接,控制端口与下位控制单元3连接,控制端口为仅由安全监测器1向下位控制单元3发送数据的单向数据端口。

安全监控器通过热成像组件确认具有温差的操作人员身体的操作部位相对加工设备的危险区域的安全距离,由此确定当前操作状态的安全性,且作为安全监控器对下位控制单元3发送停止指令的触发依据。安全监控器通过热成像组件确认具有温差的操作人员身体的操作部位相对加工设备的危险区域的安全距离的具体步骤为,

步骤一,确定监测区,通过显示单元2观察安全检测器1回传的画面在安全检测器1的监测范围设定操作人员的身体在监测范围内禁止进入的区域,将该区域记做防区;

步骤二,设定保护目标,将安全监测器1与操作员工的身份进行匹配,并将人体需要保护的部位设定为保护目标;

步骤三,设定报警阈值,通过显示单元2观察安全检测器1回传的画面将保护目标相对防区的比值与保护目标与加工设备的危险区域的距离进行匹配,并设定最小安全距离时所对应的比值为报警阀值;

步骤四,实时安全保护,使用安全监测器1对工作状态的操作人员进行实时采样,并实时判断是否达到报警阀值,当达到报警阀值时安全监测器1向下位控制单元3发送停止指令。

安全监控器将至少两次发送停止指令的发送时间、间隔时间、以及发送次数向云端服务器4进行上传作为云端服务器4对操作人员对加工设备的类型适应状况的判定依据。当安全监控器将发送两次停止指令时,安全监控器开始记录每次停止指令的发送时间、相邻两次停止指令的间隔时间、以及将每次停止指令的进行累计计数。

将防区内保护目标与加工设备使用不同色块进行标示。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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