CN205451374U - 工业安全检测的预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业安全检测的预警系统，该预警系统中的检测机具设有非接触式传感器，非接触式传感器可侦测环境信号特征，非接触式传感器连接的处理器处理信号特征后，处理器将信号特征储存于储存单元，再经由无线传输单元传输至检测装置中的无线收发单元，无线收发单元将接收的信号特征储存于数据库中，通过检测机具进行工业安全检测，且判断侦测区域的环境信号特征中的温度、湿度、气体浓度或粉尘、杂质含量等变化，以获知异常信号出现的时间，达到事先预警的目的，并降低意外事故发生的几率、提高工业安全检测的效率。

Description

工业安全检测的预警系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业安全检测的预警系统，尤指一种用于侦测工业厂房环境信号特征变化的预警系统，通过检测机具中的非接触式传感器侦测预定区域的环境信号特征变化情况，从而提前判断异常信号的发生时间，可供事先警示、预防，达到降低意外发生几率的目的。

背景技术

随着人类社会由传统农业时代进入工业时代，再进入科技时代，许多新诞生的工业产品、科技产品给人们带来日常生活和工作上的诸多舒适及便捷，为了顺应工业、科技的发展，各式加工机具、工业厂房、高科技厂房等纷纷设立，通过自动化生产过程，快速又精准的制造出符合现代人需求的各式工业及科技产品；且各式工业厂房或高科技厂房等，为了提高产能，都会不断扩建厂区、增设加工机具或工作母机等，通过大量制造生产的加工作业模式加速产品的制造过程，从而在短时间内生产大量产品以符合经济效益，但工业或高科技厂房等，因为装置有各式加工、生产机具等，厂区内也必需配置相关环境设备，例如无尘室、中控管理室、中央空调及各式废气、废水的处理设备等，所以各式工业厂房或科技厂房等都会在预定时间(如半年或一年一次等)对厂房内的各区域设备、各式加工机具等进行安全检测，以获知厂房内的各种设备、加工机具等是否符合工业安全标准，并降低厂房发生意外事故的几率，避免造成严重伤亡或损失，这也是近年来政府对于工业安全要求不断提升的原因。

一般自然界中存在的物体，只要其温度高于绝对零度，便会辐射电磁波，目前用以侦测温度的热像仪，其工作原理就是利用物体表面发射的红外线辐射能量密度的分布情况判断待测物体的温度，将红外线影像与背景温度模型相比较以利用热成像方式来判断物体的温度，在电子零件发生故障时，往往伴随着温度异常升高，通过这一现象分析待测物体的温度变化；目前工业上侦测温度的模式为利用非接触式的红外线热像仪或接触式的热电耦感温棒等，因在进行工业安全检测时，针对各式厂房的配电系统或配电盘等温度是否异常的检测，通常会派遣检测人员利用非接触式的热像仪进行扫描，但这种扫描作业方式相当耗时、费工，通常厂房都会在三个月或半年才进行检测一次，而在未进行扫描的时间内即成为工业安全上的死角、盲点，一旦发生意外事故，造成生产线停止或机具、厂房毁损，往往也会造成难以估算的损失。

另外，因现代的工业厂房或高科技厂房等，其场区范围都相当广大、设备及加工机具多，而在进行各种检测作业时，必须由检测人员逐一针对厂房内的各个区域、工作机具等分别进行检测，不仅相当耗时、费工，且影响相关设备或加工机具等的生产作业进度，且大部分的工业安全检测也只是以检测人员所见范围进行检测，对于设备或工作机具等内部机电设备或控制装置、系统等，则必须采用更精密的仪器进行检测，所以进行一次检测作业就必须使用相当大的人力与经费，也因此造成各式厂房的工业安全检测都会拖延较长的时间才进行，或者只进行简单的检测作业，且不论是精准的工业安全检测还是简易的工业安全检测，都无法达到事先警告的功能，反而无法确实进行工业安全的检测，一旦发生意外事故，将造成严重伤亡与损失，因此目前对于工业安全检测的作业，仍存在诸多的问题与麻烦。

所以，如何解决目前各式厂房进行工业安全检测均相当耗时、费工的问题与困扰，且各式工业安全的检测都无法进行预先警示、不利于事先预防作业等不足及麻烦，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向。

实用新型内容

本案发明人有鉴于上述问题与不足，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出可对工业厂房的工业安全进行较准确的检测，并能判断异常现象的发生时间，以进行事先准备预防处理，从而降低意外事故发生几率的工业安全检测的预警系统。

本实用新型的主要目的在于该预警系统中的检测机具设有传感器，可用于侦测环境信号特征，并利用非接触式传感器连接的处理器处理信号特征后，处理器将信号特征储存于储存单元，再经由无线传输单元传输至检测装置中的无线收发单元，无线收发单元将接收的信号特征储存于数据库中，通过检测机具进行工业安全检测，且判断侦测区域的环境信号特征的温度、湿度、气体浓度或粉尘、杂质含量等变化，以获知异常信号出现的时间，达到事先预警的目的，并降低意外事故发生的几率、提高工业安全检测的效率以及提升各阶段合格率。

本实用新型的另一目的在于该检测机具可通过处理器连接的无线传输单元，将检测的特征信号通过无线传输方式与检测装置中的无线收发单元进行传输，无线传输单元、无线收发单元之间进行无线传输的方式可为Zigbee、Z－wave、蓝牙、Wi－Fi、WiMAX、光传输或Sub－G；处理器还电性连接有储存单元和警示单元，储存单元可用于储存信号特征，警示单元可发出警示信号，该警示单元可为警示灯、蜂鸣器或喇叭或可供发出声音的麦克风等。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种工业安全检测的预警系统，其包括检测机具及检测装置，其中：

该检测机具具有供侦测环境信号特征的传感器，且传感器连接有用于处理信号特征的处理器，处理器电性连接有无线传输单元及储存单元；及

该检测装置设有接收无线传输单元传输的无线信号的无线收发单元，且无线收发单元电性连接有用于储存信号特征的数据库。

在本实用新型的一实施例中，该检测机具设有非接触式传感器，非接触式传感器为用于侦测环境信号特征的红外线传感器、湿度计、光传感器或粉尘判断器。

在本实用新型的一实施例中，该非接触式传感器用于侦测环境的温度、湿度、空气中的气体浓度或空气中杂质、粉尘浓度。

在本实用新型的一实施例中，该检测机具中的处理器为中央处理器、微处理器或芯片。

在本实用新型的一实施例中，该检测机具中的无线传输单元与检测装置中的无线收发单元之间传输无线信号的方式为Zigbee、Z－wave、蓝牙、Wi－Fi、WiMAX、光传输或Sub－G。

在本实用新型的一实施例中，该检测机具中的处理器进一步电性连接有用于储存信号特征的储存单元及用于发出警示信号的警示单元，该警示单元为警示灯、蜂鸣器或喇叭。

在本实用新型的一实施例中，该检测装置设有数据库，该数据库内存储有待检测区域的环境温度、电压、电流或无线信号强度的预设数据。

附图说明

图1为本实用新型的方块图；

图2为本实用新型环境温度变化的坐标图；

图3为本实用新型环境温度变化的曲线图；

图4为本实用新型图3中A部分的局部放大图。

附图标记说明：1-预警系统；11-检测机具；111-非接触式传感器；112-处理器；113-无线传输单元；114-储存单元；115-警示单元；12-检测装置；121-无线收发单元；122-数据库。

具体实施方式

为了达到上述目的与功效，本实用新型所采用的技术手段及其构造、实施的方法等，兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其特征与功能如下。

如图1、图2、图3、图4所示分别为本实用新型的方块图、环境温度变化的坐标图、环境温度变化的曲线图、图3中A部分的局部放大图，由图中所示可以清楚看出，本实用新型提供的工业安全检测的预警系统1包括检测机具11及检测装置12，其中：

该检测机具11设有非接触式传感器111，且非接触式传感器111电性连接有处理器112，处理器112再电性连接有无线传输单元113、储存单元114及警示单元115。

该检测装置12设有无线收发单元121，无线收发单元121电性连接有数据库122。

上述检测机具11可利用非接触式传感器111侦测预定区域(可为厂房的中控管理室、配电系统、空调系统、加工机具、工作母机或电气设备等)周边所产生的温度、湿度、气体浓度或粉尘杂质等变化情况的相关信号特征，将非接触式传感器111所侦测到的信号特征发送至处理器112〔可为中央处理器(CPU)、微处理器或芯片等〕或由云端数据库以预定程序进行比对分析，处理器112将信号特征储存于储存单元114，再经由处理器112以内建的预定程序Z转换公式：

$X\left(z\right)=Z\left\{x\left(n\right)\right\}=\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}x\left(n\right)z^{-n}$ 予以计算，

将计算后所得结果通过曲线图进行分析、判断；一般判断方式(如图2所示)是利用统计的温度所呈现的高斯分布来设定发生警示点，若系统设定X是29度，当温度比29度高出3度(即32度)15次(T2)发生警示或是超过上下限10度1次(T1)就发警示，而在此是依据分析过程中因温度上升(可设定温度若超过29℃即为异常信号特征)所出现的错误点位置(E)，通过错误点位置进一步利用向量平面转换或Z转换分析温度急剧变化(如图4E1处)即可得知异常信号(E0)即将发生，且可根据事前的分析得知侦测区域的温度信号特征即将发生异常变化，并由检测机具11中的处理器112根据分析的结果通过警示单元115(可为警示灯、蜂鸣器、喇叭或可供发话的麦克风等)发布警示信息，以供该区域内的相关作业人员事先处理，避免意外事故发生造成的损失，从而能降低意外事故发生的几率，作好事前预防。

且上述预警系统1中的非接触式传感器111可为非接触式的非接触式传感器111，并可为红外线传感器、湿度计、光传感器、粉尘判断器或气体侦测器等各式非接触式传感器111，即可通过非接触式传感器111侦测预定区域(如厂房的中控管理室、配电系统、空调系统、加工机具、工作母机或电气设备等)周边所产生的温度、湿度、气体浓度或粉尘杂质等变化情况的相关信号特征，所侦测到的信号特征发送至处理器112〔可为中央处理器(CPU)、微处理器或芯片等〕进行分析、判断等处理，以通过检测机具11对工业厂房的各区域分别进行侦测，并依据检测机具11中的非接触式传感器111所侦测的该区域内环境信号特征所产生的变化(如温度、湿度气体浓度或粉尘杂质等)得到分析信号，将该分析信号经由无线传输单元113传送至检测装置12，以供检测装置12中的无线收发单元121接收无线传输单元113传输的分析信号，且无线传输单元113、无线收发单元121之间传输无线信号的方式可为Zigbee、Z－wave、蓝牙、Wi－Fi、WiMAX、光传输或Sub－G等，即由检测装置12将接收的分析信号储存于数据库122中，可供下次针对相同区域进行检测时，检测装置12将数据库122中关于该区域相关的分析信号利用无线收发单元121传送至无线传输单元113，以供检测机具11中的处理器112将接收的前次分析信号再与此次侦测所得分析信号或储存单元114的信号特征等进行比对，从而能通过分析信号比对是否产生明显变化，判断该区域的环境变化是否异常，并能使检测人员对于该区域环境中的信号特征变化有更精准的掌控；当然，前述的处理器112所做的分析也可在数据库122中再做判读，通过检测机具11以非接触式传感器111对工业厂房的各区域进行检测，所需人力少、效果佳、检测经费亦可大幅降低，能够达到省时、省工、符合经济效益的目的，可在短时间内多次进行检测作业，并可提高工业厂房的安全性，从而降低意外事故发生的几率。

检测机具11也可以用来侦测化学管内的温度变化，通过监视管壁上温度的歪离系数，判断此温度变化下的化学液体是否适合后续制作过程，若温度歪离过多不在合适的范围，即可停止输送，可先加热或降温来确保全程保温的效果，以提升合格率。

侦测预定区域(如厂房的中控管理室、配电系统、空调系统、加工机具、工作母机或电气设备等)周边所产生的温度、湿度、气体浓度或粉尘杂质等变化情况的相关信号特征时，因待检测区域的机具或设备等因零件老化、或者检测机具11的处理器112产生偏移等问题，都会在检测作业进行中被忽略，但这些问题也是影响待检测区域安全问题的重要信息，因此检测装置12可以通过数据库122内建的各种数据对待检测区域的环境温度、电压、电流以及无线信号强弱等进行比对分析，并进一步判断各种数据信号的差异，藉此补偿各机具或设备的零件之间的差异信号，以达到自动更正检测机具11的作用，以达到供检测机具11更精准的判断歪离系数，也可提早发现待检测区域的信号特征产生变化，作好事先预防。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此局限本实用新型的保护范围，本实用新型提供的工业安全检测的预警系统，该预警系统1包括检测机具11及检测装置12，利用检测机具11中的非接触式传感器111对预定区域内进行环境侦测，处理器112依据侦测所得信号特征(如温度、湿度或分尘浓度等)进行分析，从而判断异常信号即将发生的时间，可供该区域内相关工作人员进行针对性的处理，从而可达到进降低意外事故发生几率的目的，并可通过检测机具11中的无线传输单元113将处理器112分析的信号特征传送至检测装置12，以供无线收发单元121接收分析信号后储存于数据库122中，可在下一次侦测时作为比对依据，故举凡可达成前述效果的结构、装置皆应受本实用新型所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的变化范围内，合予陈明。

本实用新型主要针对工业安全检测的预警系统进行设计，利用检测机具以非接触式传感器对预定区域进行侦测，侦测的信号特征在处理器中进行分析，则可判断是否发生异常信号，以供该区域进行相关的预防处理作业，从而可达到提高工业安全、降低意外发生的几率的目的，且检测所需人力、经费少，具有省时、省工及符合经济效益的功效，使检测机具可于短时间内重复进行检测，并可对工业厂房的工业安全检测提供精准分析、以供事先预警，减少意外事故造成的损失。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此即局限本实用新型的保护范围，故举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的保护范围内，合予陈明。

Claims (7)

1.一种工业安全检测的预警系统，其包括检测机具及检测装置，其特征在于：

该检测机具具有供侦测环境信号特征的传感器，且传感器连接有用于处理信号特征的处理器，处理器电性连接有无线传输单元及储存单元；及

该检测装置设有接收无线传输单元传输的无线信号的无线收发单元，且无线收发单元电性连接有用于储存信号特征的数据库。

2.根据权利要求1所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该检测机具设有非接触式传感器，非接触式传感器为用于侦测环境信号特征的红外线传感器、湿度计、光传感器或粉尘判断器。

3.根据权利要求2所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该非接触式传感器用于侦测环境的温度、湿度、空气中的气体浓度或空气中杂质、粉尘浓度。

4.根据权利要求1所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该检测机具中的处理器为中央处理器、微处理器或芯片。

5.根据权利要求1所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该检测机具中的无线传输单元与检测装置中的无线收发单元之间传输无线信号的方式为Zigbee、Z－wave、蓝牙、Wi－Fi、WiMAX、光传输或Sub－G。

6.根据权利要求1所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该检测机具中的处理器进一步电性连接有用于储存信号特征的储存单元及用于发出警示信号的警示单元，该警示单元为警示灯、蜂鸣器或喇叭。

7.根据权利要求1所述的工业安全检测的预警系统，其特征在于，该检测装置设有数据库，该数据库内存储有待检测区域的环境温度、电压、电流或无线信号强度的预设数据。