CN110796372A - 一种工业企业安全生产风险辨识系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工业企业安全生产风险辨识系统,包括数据采集模块、摄像头、数据库、识别单元、比对单元、监测模块、分析模块、警报单元、风险判定模块和智能设备,所述数据采集模块用于采集材料信息和工人移动速度数据,所述数据采集模块将材料信息传输到识别单元,所述识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,并将无害材料数据传输至比对单元,本发明通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险,对撤离风险进行评估,提前发现材料中的安全隐患,并做好安全撤离的风险,增加对员工的生命保障。
Description
技术领域
本发明涉及安全生产技术领域,具体为一种工业企业安全生产风险辨识系统及其方法。
背景技术
系统安全认为,导致事故发生的根源是危险源,系统中之所以发生事故,是由于系统中危险源的存在,要想防止事故的发生,必须首先辨认、识别危害因素,从而控制危险源所带来的风险,所以危害识别成为劳动安全、职业健康的管理核心,一:危险、危害因素概念:在安全管理中,危险、有害因素主要是指能对人造成伤亡或影响人的身体健康甚至导致疾病,对物造成突发性损坏或慢性损坏的因素;二:危险、危害因素辨识危害辨识就是指识别危害的存在并确定其性质的过程;通常,这个过程包括两大步骤,即作业活动分类和危险源辨识。
公告号为CN201662843U的一种安全辨识系统,该安全辨识系统,至少包括有:一电子卡(可以为提款卡或信用卡等)、卡片读取模组、生物特征撷取模组以及比对模组,该电子卡中设有一包含有签名数据的生物特征储存模组,由该卡片读取模组读取电子卡所存取的生物特征,该生物特征撷取模组则撷取生物特征,并传送至比对模组进行比对,则该安全辨识模组所连接的后端银行主机或后端刷卡联合中心,可依照该比对结果来判定是否进行提款或刷卡,用以加强电子卡的安全防伪措施,但是,该安全辨识系统,无法对生产车间内的材料进行风险识别,使得生产材料成为安全隐患,同时,对于车间内的生产设备,在外界因素的影响下会产生倾斜,随着时间的变化,会形成一种安全隐患,为此,我们提出一种工业企业安全生产风险辨识系统及其方法。
发明内容
本发明的目的在于采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,比对单元将有害材料反应数据与无害材料数据进行比对,判定该无害物质是否存在安全隐患,获取生产线周边的物质的影像信息,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,从而获取到两者反应时间数据,计算撤离时间,获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出设备的倾斜角度,根据设备的倾斜角度对设备存在的安全隐患进行等级划分,并将风险信号转化成警报信号发送至智能设备。
本发明所要解决的技术问题为:
(1)如何通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险,来解决现有技术中难以对生产车间内的材料所存在的生产风险进行识别分析的问题;
(2)如何通过监控模块对设备的状态记忆改变的位置的检测,从而对设备的倾斜进行判定,并计算其倾斜角度,从而对设备对员工的危害进行分析,来解决现有技术中难以对设备倾斜存在的安全风险识别和分析的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种工业企业安全生产风险辨识系统,包括数据采集模块、摄像头、数据库、识别单元、比对单元、监测模块、分析模块、警报单元、风险判定模块和智能设备;
所述数据采集模块用于采集材料信息和工人移动速度数据,所述数据采集模块将材料信息传输到识别单元,所述识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,并将无害材料数据传输至比对单元,所述数据库内存储有有害材料反应数据、特征数据和两者反应时间数据,所述比对单元从数据库内获取有害材料反应数据,并将其与无害材料数据进行比对操作,得出该无害物质不存在安全隐患和该无害物质存在安全隐患;
所述摄像头用于对生产线周边的物质进行监控并自动获取影像信息,并将影像信息传输至识别单元,所述识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,并将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,得出两者反应时间数据;
所述监测模块用于监测生产车间出口的位置数据和工人的位置数据,并将其传输至分析模块,所述数据采集模块将工人移动速度数据传输至分析模块,分析模块用于对生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据进行分析操作,得出平均撤离时间;
监测模块还用于对设备的状态进行监控并自动获取设备影像信息,所述监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,所述数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据;
所述分析模块还用于对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出倾斜角度;
所述风险判定模块用于对倾斜角度和平均撤离时间进行风险判断操作,得出撤离一级风险信号、撤离二级风险信号、撤离三级风险信号、设备一级倒塌信号和设备二级倒塌信号,警报单元将其转化成撤离一级风险警报、撤离二级风险警报、撤离三级风险警报、设备一级倒塌警报和设备二级倒塌警报,并将警报发送至智能设备。
作为本发明的进一步改进方案:比对操作的具体比对过程为:
步骤一:获取有害材料反应数据和无害材料数据,并将其依次标记为YFi和Wl,i=1,2,3......n,l=1,2,3......b;
步骤二:将有害材料反应数据和无害材料数据进行匹配,当Wl∈YFi,则判定该无害材料存在安全隐患,并将与其反应的物质B传输至分析模块,当WlYFi,则判定该无害物质不存在安全隐患,无需执行传输操作。
作为本发明的进一步改进方案:特征对比操作的具体对比过程为:
S1:获取特征数据与影像特征数据,并将其依次标记为TZ和YXo,o=1,2,3......m;
S3:当判断结果为该生产线周边存在安全隐患时,比对单元获取数据库内与特征数据相对应的两者反应时间数据。
作为本发明的进一步改进方案:分析操作的具体操作过程为:
K1:获取两者反应时间数据、生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据,并将两者反应时间数据标记为Ft;
K2:以生产车间出后的地面位置为原点,建立空间直角坐标系,依据工人的位置数据将每一个工人的位置标记在空间直角坐标系上,并将标记点记作Ph=(Xa1,Ya2,Za3),h=1,2,3......l;
K4:获取上述K3中的所需时间数据,根据计算式平均撤离时间=总时间/员工人数,得到
作为本发明的进一步改进方案:具体的设备安全解析操作的操作过程为:
E1:以设备与地面接触的面为平面,建立虚拟空间直角坐标系;
E2:获取设备的长度数据、宽度数据和高度数据,并依据其将设备的各个顶点在空间直角坐标系中标记出来,记作实际顶点坐标,并将设备影像信息应用到虚拟空间直角坐标系中,并标注出设备的顶点坐标,记作虚拟顶点坐标;
E3:将虚拟顶点坐标和实际顶点坐标进行比对,选取出虚拟顶点坐标的倾斜边,选取倾斜边的顶点,并记录倾斜边两个顶点距离X轴和Y轴的值,依据三角形的勾股定理得出:根据正余弦定理得出sin倾斜角度=顶点距离X轴的值/斜边长度。
一种工业企业安全生产风险辨识方法,该方法包括下述步骤:
H1:采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,比对单元将有害材料反应数据与无害材料数据进行比对,判定该无害物质是否存在安全隐患;
H2:获取生产线周边的物质的影像信息,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,从而获取到两者反应时间数据;
H3:通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险;
H4:获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出设备的倾斜角度;
H5:根据设备的倾斜角度对设备存在的安全隐患进行等级划分,并将风险信号转化成警报信号发送至智能设备。
本发明的有益效果:
(1)采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,比对单元将有害材料反应数据与无害材料数据进行比对,判定该无害物质是否存在安全隐患,获取生产线周边的物质的影像信息,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,从而获取到两者反应时间数据,通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险,对撤离风险进行评估,提前发现材料中的安全隐患,并做好安全撤离的风险,增加对员工的生命保障;
(2)获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出设备的倾斜角度,根据设备的倾斜角度对设备存在的安全隐患进行等级划分,并将风险信号转化成警报信号发送至智能设备,通过监控模块对设备的状态记忆改变的位置的检测,从而对设备的倾斜进行判定,并计算其倾斜角度,从而对设备对员工的危害进行分析,评定危害等级,增加对员工生命的保障。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明为一种工业企业安全生产风险辨识系统,包括数据采集模块、摄像头、数据库、识别单元、比对单元、监测模块、分析模块、警报单元、风险判定模块和智能设备;
所述数据采集模块用于采集材料信息和工人移动速度数据,所述数据采集模块将材料信息传输到识别单元,所述识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,并将无害材料数据传输至比对单元,所述数据库内存储有有害材料反应数据、特征数据和两者反应时间数据,所述有害材料反应数据指代能与无害材料反应生成有害材料的物质,所述特征数据指代有害材料反应数据的形状、大小和色泽,所述比对单元从数据库内获取有害材料反应数据,并将其与无害材料数据进行比对操作,具体比对过程为:
步骤一:获取有害材料反应数据和无害材料数据,并将其依次标记为YFi和Wl,i=1,2,3......n,l=1,2,3......b;
所述摄像头用于对生产线周边的物质进行监控并自动获取影像信息,并将影像信息传输至识别单元,所述识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,具体对比过程为:
S1:获取特征数据与影像特征数据,并将其依次标记为TZ和YXo,o=1,2,3......m;
S3:当判断结果为该生产线周边存在安全隐患时,比对单元获取数据库内与特征数据相对应的两者反应时间数据,并将其传输到分析模块;
所述监测模块用于监测生产车间出口的位置数据和工人的位置数据,并将其传输至分析模块,所述数据采集模块将工人移动速度数据传输至分析模块;
分析模块用于对生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据进行分析操作,分析操作的具体操作过程为:
K1:获取两者反应时间数据、生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据,并将两者反应时间数据标记为Ft;
K2:以生产车间出后的地面位置为原点,建立空间直角坐标系,依据工人的位置数据将每一个工人的位置标记在空间直角坐标系上,并将标记点记作Ph=(Xa1,Ya2,Za3),h=1,2,3......l;
K4:获取上述K3中的所需时间数据,根据计算式平均撤离时间=总时间/员工人数,得到并将其传输到风险判定模块;
监测模块还用于对设备的状态进行监控并自动获取设备影像信息,所述监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,所述数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据;
所述分析模块还用于对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,具体的设备安全解析操作的操作过程为:
E1:以设备与地面接触的面为平面,建立虚拟空间直角坐标系(且建立空间直角坐标系的原点可以随意取点);
E2:获取设备的长度数据、宽度数据和高度数据,并依据其将设备的各个顶点在空间直角坐标系中标记出来,记作实际顶点坐标,并将设备影像信息应用到虚拟空间直角坐标系中,并标注出设备的顶点坐标,记作虚拟顶点坐标;
E3:将虚拟顶点坐标和实际顶点坐标进行比对,选取出虚拟顶点坐标的倾斜边(倾斜点指代两个虚拟顶点坐标的绝对值小于实际顶点坐标的绝对值的两个顶点所组成的一条边),选取倾斜边的顶点,并记录倾斜边两个顶点距离X轴和Y轴的值,依据三角形的勾股定理得出: 根据正余弦定理得出sin倾斜角度=顶点距离X轴的值/斜边长度,并将其传输至风险判定模块;
所述风险判定模块用于对倾斜角度和平均撤离时间进行风险判断操作,具体的风险判断操作为:
C1:获取平均撤离时间,并将平均撤离时间和两者反应时间数据Ft进行比对,根据比对结果判定其撤离安全风险,具体为:
M1:当J<Ft/2时,则判定该撤离没有风险,生成撤离安全性信号;
M2:当J<Ft时,则判定该撤离风险较小,生成撤离一级风险信号;
M3:当J=Ft时,则判定该撤离风险一般,生成撤离二级风险信号;
M4:当J>Ft时,则判定该撤离风险较大,生成撤离三级风险信号;
C2:设定一个预设值G0,获取倾斜角度,并将倾斜角度和预设值G0进行比对,根据比对结果判定其倾斜安全风险;
N1:当倾斜角度<G0时,则判定该设备没有倒塌的迹象,生成设备安全信号;
N2:当倾斜角度=G0时,则判定该设备有倒塌的迹象,生成设备一级倒塌信号;
N3:当倾斜角度>G0时,则判定该设备倒塌的迹象很明显,生成设备二级倒塌信号;
C3:分析模块将撤离一级风险信号、撤离二级风险信号、撤离三级风险信号、设备一级倒塌信号和设备二级倒塌信号传输至警报单元;
所述警报单元用于将撤离一级风险信号、撤离二级风险信号、撤离三级风险信号、设备一级倒塌信号和设备二级倒塌信号转换成撤离一级风险警报、撤离二级风险警报、撤离三级风险警报、设备一级倒塌警报和设备二级倒塌警报,并将警报发送至智能设备。
一种工业企业安全生产风险辨识方法,该方法包括下述步骤:
H1:采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,比对单元将有害材料反应数据与无害材料数据进行比对,判定该无害物质是否存在安全隐患;
H2:获取生产线周边的物质的影像信息,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,从而获取到两者反应时间数据;
H3:通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险;
H4:获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出设备的倾斜角度;
H5:根据设备的倾斜角度对设备存在的安全隐患进行等级划分,并将风险信号转化成警报信号发送至智能设备。
本发明在工作时,数据采集模块用于采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,并将无害材料数据传输至比对单元,数据库内存储有有害材料反应数据、特征数据和两者反应时间数据,比对单元从数据库内获取有害材料反应数据,并将其与无害材料数据进行比对,得出该无害物质不存在安全隐患和该无害物质存在安全隐患摄像头用于对生产线周边的物质进行监控并自动获取影像信息,并将影像信息传输至识别单元,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,得出两者反应时间数据,监测模块用于监测生产车间出口的位置数据和工人的位置数据,并将其传输至分析模块,数据采集模块将工人移动速度数据传输至分析模块,分析模块用于对生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据进行分析操作,得出平均撤离时间,监测模块还用于对设备的状态进行监控并自动获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块还用于对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出倾斜角度,风险判定模块用于对倾斜角度和平均撤离时间进行风险判断操作,得出撤离一级风险信号、撤离二级风险信号、撤离三级风险信号、设备一级倒塌信号和设备二级倒塌信号,警报单元将其转化成撤离一级风险警报、撤离二级风险警报、撤离三级风险警报、设备一级倒塌警报和设备二级倒塌警报,并将警报发送至智能设备。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种工业企业安全生产风险辨识系统,其特征在于,包括数据采集模块、摄像头、数据库、识别单元、比对单元、监测模块、分析模块、警报单元、风险判定模块和智能设备;
所述数据采集模块用于采集材料信息和工人移动速度数据,所述数据采集模块将材料信息传输到识别单元,所述识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,并将无害材料数据传输至比对单元,所述数据库内存储有有害材料反应数据、特征数据和两者反应时间数据,所述比对单元从数据库内获取有害材料反应数据,并将其与无害材料数据进行比对操作,得出该无害物质不存在安全隐患和该无害物质存在安全隐患;
所述摄像头用于对生产线周边的物质进行监控并自动获取影像信息,并将影像信息传输至识别单元,所述识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,并将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,得出两者反应时间数据;
所述监测模块用于监测生产车间出口的位置数据和工人的位置数据,并将其传输至分析模块,所述数据采集模块将工人移动速度数据传输至分析模块,分析模块用于对生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据进行分析操作,得出平均撤离时间;
监测模块还用于对设备的状态进行监控并自动获取设备影像信息,所述监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,所述数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据;
所述分析模块还用于对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出倾斜角度;
所述风险判定模块用于对倾斜角度和平均撤离时间进行风险判断操作,得出撤离一级风险信号、撤离二级风险信号、撤离三级风险信号、设备一级倒塌信号和设备二级倒塌信号,警报单元将其转化成撤离一级风险警报、撤离二级风险警报、撤离三级风险警报、设备一级倒塌警报和设备二级倒塌警报,并将警报发送至智能设备。
3.根据权利要求1所述的一种工业企业安全生产风险辨识系统,其特征在于,特征对比操作的具体对比过程为:
S1:获取特征数据与影像特征数据,并将其依次标记为TZ和YXo,o=1,2,3......m;
S2:将特征数据和影像特征数据进行比对,当时,则判定该生产线周边没有安全隐患,当TZ∈YXo时,则判定该生产线周边存在安全隐患;
S3:当判断结果为该生产线周边存在安全隐患时,比对单元获取数据库内与特征数据相对应的两者反应时间数据。
4.根据权利要求1所述的一种工业企业安全生产风险辨识系统,其特征在于,分析操作的具体操作过程为:
K1:获取两者反应时间数据、生产车间出口的位置数据、工人的位置数据和工人移动速度数据,并将两者反应时间数据标记为Ft;
K2:以生产车间出后的地面位置为原点,建立空间直角坐标系,依据工人的位置数据将每一个工人的位置标记在空间直角坐标系上,并将标记点记作Ph=(Xa1,Ya2,Za3),h=1,2,3......l;
6.一种工业企业安全生产风险辨识方法,其特征在于,该方法包括下述步骤:
H1:采集材料信息和工人移动速度数据,数据采集模块将材料信息传输到识别单元,识别单元通过RoHS有害物质检测设备将材料分别标记为有害材料数据和无害材料数据,比对单元将有害材料反应数据与无害材料数据进行比对,判定该无害物质是否存在安全隐患;
H2:获取生产线周边的物质的影像信息,识别单元通过影像识别出影像信息中的影像特征数据,将影像特征数据传输到比对单元,比对单元将影像特征数据与特征数据进行特征对比操作,从而获取到两者反应时间数据;
H3:通过分析模块计算出工人在发生事故时脱离生产车间的时间,并将工人脱离时间与两者的反应时间进行比对,从而得出工人在事故发生时撤离的风险;
H4:获取设备影像信息,监测模块将设备影像信息经识别单元识别分析后传输到分析模块,数据库内还存储有设备的长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块获取数据库内存储的设备长度数据、宽度数据和高度数据,分析模块对设备影像信息、设备的长度、宽度和高度进行设备安全解析操作,得出设备的倾斜角度;
H5:根据设备的倾斜角度对设备存在的安全隐患进行等级划分,并将风险信号转化成警报信号发送至智能设备。
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