CN116913049A - 一种受限空间作业的安全防护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及受限空间安全施工技术领域，本发明公开了一种受限空间作业的安全防护方法及系统包括，受限空间作业前准备，受限空间进入孔开启，受限空间通风；无人机检测设备对受限空间作业勘察及气体检测，并上传数据至监控终端；监控终端对复合气体检测数据进行分析，作业人员穿戴防护装备；无人机检测设备定时巡视作业环境及检测分析气体含量，智能手环检测人员活动状态，上传数据至监控终端。分析判断出受限空间内是否出现作业风险，智能决策救援方式，达到降低受限空间内突出性事件危害性的效果，辅助受限空间内作业人员及时自救，减少人员作业风险，进一步提高受限空间作业的可控性、安全性。
Description
技术领域
本发明涉及受限空间安全施工技术领域，尤其涉及一种受限空间作业的安全防护方法及系统。
背景技术
受限空间是指封闭或部分封闭、进出口受限但人员可以进入，未被设计为固定工作场所，通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间；受限空间作业存在着可能发生中毒、窒息、爆炸、火灾、坠落、溺水、坍塌、触电、机械伤害、烫伤等事故的风险，其中中毒、窒息和爆炸事故较为常见。
据调查，在近年来有限空间作业事故中盲目施救问题非常突出，近80％的事故是由于盲目施救导致伤亡人数增多，在有限空间作业事故致死人员中超过50％的为救援人员。当受限空间作业过程中出现异常情况时，作业人员在还具备自主意识的情况下，应采取积极主动的自救措施，可使用隔绝式紧急逃生呼吸器等救援逃生设备，提高自救成功效率。同时，国家应急管理部要求，从事危险施工作业的单位，应按规定为从业人员配备必要的个人防护救援装备，提高应急处置能力。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了一种受限空间作业的安全防护方法及系统，为增强受限空间内作业人员的安全防护，预防及减少受限空间事故的发生，通过对人、机、料、法、环、测等六个方面全面分析，利用物联网将监护人员、检测设备、作业人员、安全防护设备等四个方面紧密联系，达到智能决策救援方式及降低受限空间内突出性事件危害性的效果，辅助受限空间内作业人员及时自救，减少人员作业风险，进一步提高受限空间作业的可控性、安全性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种受限空间作业的安全防护方法，包括：
受限空间作业前准备，受限空间进入孔开启，受限空间通风；
无人机检测设备对受限空间作业勘察及气体检测，并上传数据至监控终端；
监控终端对复合气体检测数据进行分析；
无人机检测设备定时巡视作业环境及检测分析气体含量，智能手环检测人员活动状态，上传数据至监控终端。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述气体检测包括，监测受限空间氧气含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内有毒气体含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内易燃易爆物质浓度是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则允许进入受限空间开展作业。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述人员活动状态包括，根据监控主机上检测数据显示是否异常，若无异常则作业活动继续进行，若监控终端发出告警提示，分析判定危险因素，向作业人员发出紧急撤离通知，并根据监控终端上智能分析并决策是否开展进入式救援，若分析并决策无需开展进入式救援，则提示作业人员使用自救物资，并提示逃生路线，若分析并决策需要开展进入式救援，则监控终端辅助启动作业人员防护服，防护服发送人员位置定位，智能手环向监控主机发送人员心率、血氧，救援人员进入受限空间救出被困人员，受限空间作业结束。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述监控终端包括，根据数据库中安全阈值与检测的作业区域画面、复合气体、人员活动状态数据对比，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光报警模块及紧急自救物资箱上声光报警模块，启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资为作业人员规划逃生路线，当监控终端的监控软件检测作业人员出现跌倒状态、心率异常、低血氧情况且蓝牙对讲异常时，监控软件智能决策采取进入式救援，通知受限空间外的救援小组穿戴好防护设备进入受限空间救助被困人员，同时提示受限空间内作业人员使用自救物资维持生命体征，当监控终端的监控软件监测作业人员活动状态正常、心率正常、血氧正常且蓝牙对讲正常时，监控软件智能决策采取非进入式救援，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员规划逃生路线，辅助作业人员安全撤离受限空间，当监控终端视频监测到作业人员有溺水、坠落时，远控启动智能防护服，为受限空间内人员提供溺水、坠落紧急防护措施，当监控终端视频监测到受限空间内发生坍塌且作业人员被困时，通过智能安全帽语言提示作业人员将紧急自救物资箱解体变形为中空的三角防护盖，作业人员躺进防护盖内使用急救物资并等待外部救援。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述复合气体包括，氧气、有毒气体、可燃气体。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述逃生路线包括，对受限空间进行详细的勘测及拍摄，获取空间结构及环境信息，标记所有的安全出口并确定每个出口的最短路径，确保每个区域独立的安全出口不小于两个，评估每条路径的安全性，并对每条路径进行安全性记录，一级绿色通道为主要逃生通道，二级黄色为辅助安全通道，三级红色为备选安全通道，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知，并根据节点和路径的安全级别提供逃生路线提示和指导。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的一种优选方案，其中：所述定时巡视作业环境包括，将无人机设备定时巡视作业时间为15分钟一次，当无人机设备进行定时巡视时，从一级绿色通道进行受限空间检测空间内复合气体浓度，若一级绿色通道存在故障情况使无人机无法从一级绿色通道进行作业，紧急通知检测设备并派出第二架无人机从二级黄色通道，进入受限空间进行检测作业，检测设备紧急通知救援人员对一级绿色通道的故障进行排除，排除成功后，救援人员将作业完成信号反馈至检测设备，并重新使用无人机进入一级绿色通道进行二次检测，若故障排除成功并检测的复合气体浓度在安全阈值内，则无人机作业完成正常返回，若故障排除失败并检测的复合气体浓度大于安全阈值时，则通知受限空间内作业人员一级绿色通道临时关闭，通知受限空间作业人员进行次二级黄色安全通道紧急撤离。
本发明的另外一个目的是提供一种受限空间作业的安全防护方法的系统，可指导项目研发团队与科研项目人员之间、不同管理层级之间分工合作，提高了科研管理效能。
作为本发明所述的一种受限空间作业的安全防护方法的系统，其特征在于：包括，监控预警及分析决策终端模块、数据存储器、无人机监测模块、无线通讯路由器；
监控预警及分析决策终端模块，监控软件根据数据库中安全阈值与监测的作业区域图像画面、复合气体、作业人员活动状态、作业人员心率血氧数据对比，当监测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光告警模块及紧急自救物资箱上声光告警模块，智能决策是否采取进入式救援还是非进入式救援，有选择性启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员提示逃生路线；
数据存储器，通过网线或光纤将采集的数据传输至监控预警及分析决策终端模块，通过监控预警及分析决策终端中监控软件实现监测数据的远程监测查看、数据告警提示、智能决策；
无人机监测模块，按照监控预警及分析决策终端模块下发的指令进入受限空间开展三维建模、复合气体监测分析、视频监控工作，并将监测数据以数字量上传至无线通讯路由器；
无线通讯路由器，将接收到的受限空间三维建模数据、视频图像信号、复合气体监测数据、作业人员心率、作业人员血氧、作业人员活动状态、作业人员定位信号、急救物资模块定位信号等数据通过网线或光纤传输至数据存储器。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种受限空间作业的安全防护方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种受限空间作业的安全防护方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提出了受限空间作业的安全防护方法及系统，构建了受限空间内三维模型，三维立体显示作业人员位置、复合气体监测数据、作业人员活动状态、作业人员心率血氧、工作区域及作业人员录影图像、急救物资位置，采用新材料新技术完善了受限空间作业人员的安全防护设备，利用物联网将监护人员、检测设备、作业人员、安全防护设备等四个方面紧密联系，通过专家数据库中安全阈值与监测的作业区域图像画面、复合气体、作业人员活动状态、作业人员心率血氧数据对比，分析判断出受限空间内是否出现作业风险，智能决策救援方式，达到降低受限空间内突出性事件危害性的效果，辅助受限空间内作业人员及时自救，减少人员作业风险，进一步提高受限空间作业的可控性、安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一个实施例提供的一种受限空间作业的安全防护方法流程示意图；
图2为本发明一个实施例提供一种受限空间作业的安全防护的系统的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种受限空间作业的安全防护方法，包括：
S1：受限空间作业前准备，受限空间进入孔开启，受限空间通风；
S2：无人机检测设备对受限空间作业勘察及气体检测，并上传数据至监控终端；
更进一步的，所述气体检测包括，监测受限空间氧气含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内有毒气体含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内易燃易爆物质浓度是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则允许进入受限空间开展作业。
应说明的是，所述监控终端包括，根据数据库中安全阈值与检测的作业区域画面、复合气体、人员活动状态数据对比，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光报警模块及紧急自救物资箱上声光报警模块，启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资为作业人员规划逃生路线，当监控终端的监控软件检测作业人员出现跌倒状态、心率异常、低血氧情况且蓝牙对讲异常时，监控软件智能决策采取进入式救援，通知受限空间外的救援小组穿戴好防护设备进入受限空间救助被困人员，同时提示受限空间内作业人员使用自救物资维持生命体征，当监控终端的监控软件监测作业人员活动状态正常、心率正常、血氧正常且蓝牙对讲正常时，监控软件智能决策采取非进入式救援，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员规划逃生路线，辅助作业人员安全撤离受限空间，当监控终端视频监测到作业人员有溺水、坠落时，远控启动智能防护服，为受限空间内人员提供溺水、坠落紧急防护措施，当监控终端视频监测到受限空间内发生坍塌且作业人员被困时，通过智能安全帽语言提示作业人员将紧急自救物资箱解体变形为中空的三角防护盖，作业人员躺进防护盖内使用急救物资并等待外部救援。
更进一步的，所述逃生路线包括，对受限空间进行详细的勘测及拍摄，获取空间结构及环境信息，标记所有的安全出口并确定每个出口的最短路径，确保每个区域独立的安全出口不小于两个，评估每条路径的安全性，并对每条路径进行安全性记录，一级绿色通道为主要逃生通道，二级黄色为辅助安全通道，三级红色为备选安全通道，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知，并根据节点和路径的安全级别提供逃生路线提示和指导。
更进一步的，所述定时巡视作业环境包括，将无人机设备定时巡视作业时间为15分钟一次，当无人机设备进行定时巡视时，从一级绿色通道进行受限空间检测空间内复合气体浓度，若一级绿色通道存在故障情况使无人机无法从一级绿色通道进行作业，紧急通知检测设备并派出第二架无人机从二级黄色通道，进入受限空间进行检测作业，检测设备紧急通知救援人员对一级绿色通道的故障进行排除，排除成功后，救援人员将作业完成信号反馈至检测设备，并重新使用无人机进入一级绿色通道进行二次检测，若故障排除成功并检测的复合气体浓度在安全阈值内，则无人机作业完成正常返回，若故障排除失败并检测的复合气体浓度大于安全阈值时，则通知受限空间内作业人员一级绿色通道临时关闭，通知受限空间作业人员进行次二级黄色安全通道紧急撤离。
S3：监控终端对复合气体检测数据进行分析；
将多气体检测传感器装载到无人机上，确保设备的电量和工作状态。同时确保无人机的通讯系统可以将数据实时传送回监控终端。
将无人机飞入受限空间，可以根据预设的飞行路径或人工操作进行飞行。
多气体检测传感器开始工作，可以同时检测氧气、有毒气体、可燃气体等的浓度。
无人机通过无线通讯系统，将检测到的气体浓度数据实时传送回监控终端。
监控终端接收到数据后，进行分析。比较浓度数据与预设的安全阈值，如果发现有超过阈值的情况，将发出警告。
根据监控终端的分析结果，对超过阈值的情况进行应急响应，例如提醒工作人员撤离、开启防护设备等。
正常的氧气浓度在空气中约为20.9％。在大多数情况下，如果氧气浓度低于19.5％或高于23.5％，则通常被认为是不安全的。
有毒气体：这可能包括硫化氢、一氧化碳、二氧化硫等。这些气体对人体有害，即使在低浓度下也可能造成头痛、眩晕等症状，高浓度下可能导致丧命。
可燃气体：如甲烷(CH4)等可燃气体的浓度不得超过其下限爆炸浓度LEL)的10％例如，甲烷的LEL为5％，所以工作环境中的甲烷浓度应当保持在0.5％以下。
在检测这些复合气体时，需要设置不同的安全阈值，一旦检测值超过阈值，就需要立即采取应对措施。例如，如果检测到氧气浓度低于19.5％或高于23.5％，就应该视为危险环境。对于有毒气体和可燃气体，其阈值一般取决于具体的气体类型和浓度。
S4：无人机检测设备定时巡视作业环境及检测分析气体含量，智能手环检测人员活动状态，上传数据至监控终端。
应说明的是，所述人员活动状态包括，根据监控主机上检测数据显示是否异常，若无异常则作业活动继续进行，若监控终端发出告警提示，分析判定危险因素，向作业人员发出紧急撤离通知，并根据监控终端上智能分析并决策是否开展进入式救援，若分析并决策无需开展进入式救援，则提示作业人员使用自救物资，并提示逃生路线，若分析并决策需要开展进入式救援，则监控终端辅助启动作业人员防护服，防护服发送人员位置定位，智能手环向监控主机发送人员心率、血氧，救援人员进入受限空间救出被困人员，受限空间作业结束。
实施例2
为本发明的一个实施例，提供了一种受限空间作业的安全防护方法及系统，为了验证本发明的有益效果，通过实验进行科学论证。
阶段1：受限空间作业前准备
在进入受限空间之前，首先需要进行一系列的准备工作，包括检测受限空间的气体状态和环境条件，如氧气含量，有毒气体含量，易燃易爆物质浓度等。此过程的结果如下表所示：
表1
| 测量项 | 测量结果 | 结论 |
| 氧气含量 | 21％ | 安全阈值，允许进入 |
| 有毒气体含量 | 0ppm | 安全阈值，允许进入 |
| 易燃易爆物质浓度 | 0％ | 安全阈值，允许进入 |
阶段2：受限空间作业.
作业人员穿戴防护装备进入受限空间开始作业，同时，无人机和智能手环也开始实时监测受限空间内的环境状态和作业人员的生理状况。当在作业进行中，发现有毒气体浓度升高，超过了安全阈值。此时，监控终端会马上发送警告，并要求作业人员撤离。结果如下：
表2
| 测量项 | 测量结果 |
| 有毒气体含量 | 10ppm |
根据上表可知，受限空间内有毒气体超过安全阈值提示作业人员立即撤离。
阶段3：紧急撤离和救援.
监控终端启动智能安全帽上声光报警模块及紧急自救物资箱上声光报警模块，启动智能防护服充气，提供逃生路线，并根据作业人员的生理状况决定是否采取进入式救援，如表3所示。
表3
| 作业人员 | 心率 | 血氧 | 低血氧 |
| 作业人员1 | 100bpm | 95％ | 否 |
| 作业人员2 | 140bpm | 85％ | 是 |
根据上述表格可知，作业人员1心率、血氧正常，无需进入式救援，提示正确使用自救物资，并规划逃生路线，作业人员2心率异常，低血糖，提示救援人员进入式救援。
阶段4:后续的监测和预防。
撤离并救援之后，无人机继续定时巡视受限空间，并通过无人机监测画面构建受限空间内三维模型。此阶段主要是要确保受限空间已恢复到安全状态，或者提供必要的信息以便于后续的修复工作。
应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例3
本发明第三个实施例，其不同于前两个实施例的是：
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
实施例4
参照图2，为本发明的第四个实施例，该实施例提供了一种受限空间作业的安全防护方法的系统，其特征在于：包括，监控预警及分析决策终端模块、数据存储器、无人机监测模块、无线通讯路由器；
监控预警及分析决策终端模块，监控软件根据数据库中安全阈值与监测的作业区域图像画面、复合气体、作业人员活动状态、作业人员心率血氧数据对比，当监测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光告警模块及紧急自救物资箱上声光告警模块，智能决策是否采取进入式救援还是非进入式救援，有选择性启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员提示逃生路线；
数据存储器，通过网线或光纤将采集的数据传输至监控预警及分析决策终端模块，通过监控预警及分析决策终端中监控软件实现监测数据的远程监测查看、数据告警提示、智能决策；
无人机监测模块，按照监控预警及分析决策终端模块下发的指令进入受限空间开展三维建模、复合气体监测分析、视频监控工作，并将监测数据以数字量上传至无线通讯路由器；
无线通讯路由器，将接收到的受限空间三维建模数据、视频图像信号、复合气体监测数据、作业人员心率、作业人员血氧、作业人员活动状态、作业人员定位信号、急救物资模块定位信号等数据通过网线或光纤传输至数据存储器。
Claims (10)
1.一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：包括，
受限空间作业前准备，受限空间进入孔开启，受限空间通风；
无人机检测设备对受限空间作业勘察及气体检测，并上传数据至监控终端；
监控终端对复合气体检测数据进行分析；
无人机检测设备定时巡视作业环境及检测分析气体含量，智能手环检测人员活动状态，上传数据至监控终端。
2.如权利要求1所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述气体检测包括，监测受限空间氧气含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内有毒气体含量是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则监控终端提示允许进入受限空间开展作业；
检测受限空间内易燃易爆物质浓度是否在正常阈值，若不在正常阈值，则禁止进入受限空间，若在正常阈值，则允许进入受限空间开展作业。
3.如权利要求2所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述人员活动状态包括，根据监控主机上检测数据显示是否异常，若无异常则作业活动继续进行，若监控终端发出告警提示，分析判定危险因素，向作业人员发出紧急撤离通知，并根据监控终端上智能分析并决策是否开展进入式救援，若分析并决策无需开展进入式救援，则提示作业人员使用自救物资，并提示逃生路线，若分析并决策需要开展进入式救援，则监控终端辅助启动作业人员防护服，防护服发送人员位置定位，智能手环向监控主机发送人员心率、血氧，救援人员进入受限空间救出被困人员，受限空间作业结束。
4.如权利要求3所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述监控终端包括根据数据库中安全阈值与检测的作业区域画面、复合气体、人员活动状态数据对比，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光报警模块及紧急自救物资箱上声光报警模块，启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资为作业人员规划逃生路线，当监控终端的监控软件检测作业人员出现跌倒状态、心率异常、低血氧情况且蓝牙对讲异常时，监控软件智能决策采取进入式救援，通知受限空间外的救援小组穿戴好防护设备进入受限空间救助被困人员，同时提示受限空间内作业人员使用自救物资维持生命体征，当监控终端的监控软件监测作业人员活动状态正常、心率正常、血氧正常且蓝牙对讲正常时，监控软件智能决策采取非进入式救援，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员规划逃生路线，辅助作业人员安全撤离受限空间，当监控终端视频监测到作业人员有溺水、坠落时，远控启动智能防护服，为受限空间内人员提供溺水、坠落紧急防护措施，当监控终端视频监测到受限空间内发生坍塌且作业人员被困时，通过智能安全帽语言提示作业人员将紧急自救物资箱解体变形为中空的三角防护盖，作业人员躺进防护盖内使用急救物资并等待外部救援。
5.如权利要求4所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述复合气体包括，氧气、有毒气体、可燃气体。
6.如权利要求5所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述逃生路线包括对受限空间进行详细的勘测及拍摄，获取空间结构及环境信息，标记所有的安全出口并确定每个出口的最短路径，确保每个区域独立的安全出口不小于两个，评估每条路径的安全性，并对每条路径进行安全性记录，一级绿色通道为主要逃生通道，二级黄色为辅助安全通道，三级红色为备选安全通道，当检测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知，并根据节点和路径的安全级别提供逃生路线提示和指导。
7.如权利要求6所述的一种受限空间作业的安全防护方法，其特征在于：所述定时巡视作业环境包括将无人机设备定时巡视作业时间为15分钟一次，并根据无人机检测画面构建受限空间内三维模型，当无人机设备进行定时巡视时，从一级绿色通道进行受限空间检测空间内复合气体浓度，若一级绿色通道存在故障情况使无人机无法从一级绿色通道进行作业，紧急通知检测设备并派出第二架无人机从二级黄色通道，进入受限空间进行检测作业，检测设备紧急通知救援人员对一级绿色通道的故障进行排除，排除成功后，救援人员将作业完成信号反馈至检测设备，并重新使用无人机进入一级绿色通道进行二次检测，若故障排除成功并检测的复合气体浓度在安全阈值内，则无人机作业完成正常返回，若故障排除失败并检测的复合气体浓度大于安全阈值时，则通知受限空间内作业人员一级绿色通道临时关闭，通知受限空间作业人员进行次二级黄色安全通道紧急撤离。
8.一种采用如权利要求1-7任一所述的受限空间作业的安全防护方法的系统，其特征在于：包括监控预警及分析决策终端模块、数据存储器、无人机监测模块和无线通讯路由器；
监控预警及分析决策终端模块，监控软件根据数据库中安全阈值与监测的作业区域图像画面、复合气体、作业人员活动状态、作业人员心率血氧数据对比，当监测数据超过安全阈值时，监控终端向受限空间作业人员发送撤离通知、启动智能安全帽上声光告警模块及紧急自救物资箱上声光告警模块，智能决策是否采取进入式救援还是非进入式救援，有选择性启动智能防护服充气，通过智能安全帽蓝牙通讯提示作业人员正确使用自救物资、为作业人员提示逃生路线；
数据存储器，通过网线或光纤将采集的数据传输至监控预警及分析决策终端模块，通过监控预警及分析决策终端中监控软件实现监测数据的远程监测查看、数据告警提示、智能决策；
无人机监测模块，按照监控预警及分析决策终端模块下发的指令进入受限空间开展三维建模、复合气体监测分析、视频监控工作，并将监测数据以数字量上传至无线通讯路由器；
无线通讯路由器，将接收到的受限空间三维建模数据、视频图像信号、复合气体监测数据、作业人员心率、作业人员血氧、作业人员活动状态、作业人员定位信号、急救物资模块定位信号数据通过网线或光纤传输至数据存储器。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的一种受限空间作业的安全防护方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的一种受限空间作业的安全防护方法的步骤。
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| CN202310752122.5A CN116913049A (zh) | 2023-06-25 | 2023-06-25 | 一种受限空间作业的安全防护方法及系统 |
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| CN117110555B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-19 | 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 | 一种高压电力线缆施工作业沟道环境监测预警系统 |
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