CN209625395U - 有限空间内作业人员安全保护预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种有限空间内作业人员安全保护预警装置，包括：气体数据采集模块与中央控制器连接，用于采集受限空间内的气体数据信息；环境数据采集模块与中央控制器连接，用于采集受限空间内的环境数据信息；语音采集模块与中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的语音信息；视频分析识别模块与中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的视频信息和火灾信息；声光报警模块与中央控制器连接，中央控制器对接收到的气体数据信息、环境数据信息、语音信息、视频信息或火灾信息进行处理和存储，以将处理后的信息与预置的参数进行对比，并根据对比的结果对受限空间内的作业人员进行报警提醒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种预警装置，具体的说，涉及了一种有限空间内作业人员安全保护预警装置。
背景技术
随着现代油气行业的不断发展，现场处理设施越来越复杂，导致定期进入受限空间作业的机会愈加频繁，从而加大了受限空间作业人员伤害事故的发生概率。造成事故的原因是：第一很多作业人员对受限空间中可能存在风险没有足够的认识；第二气体环境监测方法原始、单一；第三警示系统不完善或是没有警示系统；第四应急处理预案不完备，容易造成二次事故或多次事故；随着社会的进步，科技的发展，人类对作业环境的安全质量越来越重视，但在中国经济高速发展的过程中，由于前期对于作业安全环境可能存在风险没有足够的认识，造成安全事故时有发生，给社会及家庭带来了很大的损失。
为了解决以上存在的问题，需要寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够对受限空间内的作业人员的行为、实时环境进行监控的有限空间内作业人员安全保护预警装置。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种有限空间内作业人员安全保护预警装置，包括中央控制器、气体数据采集模块、环境数据采集模块；语音采集模块、声光报警模块和视频分析识别模块；所述气体数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的气体数据信息；所述环境数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的环境数据信息；所述语音采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的语音信息；所述视频分析识别模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的视频信息和火灾信息；所述声光报警模块与所述中央控制器连接，所述中央控制器对接收到的气体数据信息、环境数据信息、语音信息、视频信息或火灾信息进行处理和存储，以将处理后的信息与预置的参数进行对比，并根据对比的结果对受限空间内的作业人员进行报警提醒。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过设置气体数据采集模块、环境数据采集模块；语音采集模块、声光报警模块和视频分析识别模块，能对受限空间内的作业人员的行为进行实时监控，对环境进行实时检测和安全预警，实现最大限度的对在受限空间内作业人员安全的保护。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的电路原理框图。
图中：1、声光报警器；2、气体采样口；3、视频监控摄像头；4、红外监控摄像头；5、主体；6、安装支架；7、防爆接口；8、快速安装固定座；9、拍摄辅助光源；10、防爆接口。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种有限空间内作业人员安全保护预警装置，包括中央控制器、气体数据采集模块、环境数据采集模块；语音采集模块、声光报警模块和视频分析识别模块；所述气体数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的气体数据信息；所述环境数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的环境数据信息；所述语音采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的语音信息；所述视频分析识别模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的视频信息和火灾信息；所述声光报警模块与所述中央控制器连接，所述中央控制器对接收到的气体数据信息、环境数据信息、语音信息、视频信息或火灾信息进行处理和存储，以将处理后的信息与预置的参数进行对比，并根据对比的结果对受限空间内的作业人员进行报警提醒。所述中央控制器为数据集中处理控制器，用于协调控制其它各个模块的工作，可以采用TexasInstruments-MSP430™等系列开发板。
具体的，所述气体数据采集模块包括多套用于采集气体浓度值的气体传感器模组，各气体传感器模组通过标准接口与所述中央控制器连接，所述标准接口为SPI、I2C总线或串口。由于受限空间内空气流通不畅，容易造成各种有害气体累积，采用多套气体传感器模组，使能够同时采集多种气体数据信息，采集受限空间内的所有可能具有的气体的浓度值，对在受限空间内的作业人员的健康安全有个全面保障。采用模组及标准接口的设计，使得更换更加方便快捷。
所述视频分析识别模块包括能够进行视频信息采集以及对视频信息进行特征分析的视频监控摄像头，以及能够进行红外热成像视频信息采集以及对视频信息进行特征分析的红外监控摄像头。采集到的视频信息分别进行本地存储、视频分析识别、发送到外部上位机。使用所述视频分析识别模块和所述火灾探测模块，能够实现的基本监控功能：
一、面部识别，对在受限空间内作业人员身份识别及确认是否为具有该工种的资质，以防替工或代工，具有考勤功能；
二、识别作业人员的随身全安装备是否到位，如安全帽的佩戴，安全绳的佩戴；
三、识别作业行为是否正确，如违规作业，违规使用作业工具，违规改变作业流程；
四、作业人员的健康行为识别，如意外跌倒，长时间不动作；
五、温度识别进行火灾报警，如局部高温识别，局部异常高温识别，当识别出局部高温异常情况时，即进行火灾报警。
两种视频采集同时进行，这样能避免因光线问题对在受限空间内作业人员行为的监视不到的情况发生。同时，可以设计转向云台，这样可以全局监视受限空间的各个角度。
所述环境数据采集模块包括数字温度传感器、数字湿度传感器和数字粉尘传感器、数字光亮度传感器和噪音强度传感器，用以监视受限空间内作业人员的工作环境，如环境温度、环境湿度、PM2.5、PM10、光亮度和噪音强度等环境指标，为进一步保证受限空间内作业人员的身体健康提供依据。
所述语音采集模块包括与所述中央控制器连接用于采集语音信息的语音输入单元，所述中央控制器把采集的受限空间内作业人员的异常声音摘取出来根据声音特征加强分析，当判断出是作业人员遇危险时，即对外发求助报警。
该有限空间内作业人员安全保护预警装置还包括有线通信接口，所述中央控制器通过所述有线通信接口与上位机进行通信，以上传气体数据信息、环境数据信息、语音信息、视频信息和火灾信息，及接收所述上位机下发的控制指令。在实际使用中，该有限空间内作业人员安全保护预警装置配合上位机形成应急处理系统，就是当危险达到一定级别后，通过上位机向相关救援中心发送救援信息，其中，救援信息包括：危险源、危险程度、气体数据、环境数据、被困人员信息、现场视频信息及照片信息、地理位置、危险源的部位等信息。
在进行结构设计时，该有限空间内作业人员安全保护预警装置包括安装支架6、主体5和快速安装固定座8，所述快速安装固定座8设置有转向云台，所述主体5通过所述快速安装固定座8设置在所述安装支架6的上端；所述主体5包括主体外壳和设置在所述主体外壳上的主体电路，所述主体外壳的上部设置拍摄辅助光源9、中部设置视频监控摄像头3和红外监控摄像头4、下部设置气体采样口2、声光报警器1、以及防爆接口7、防爆接口10。本实用新型中，电源与有线通信网线通过防爆接口7接入装置内部供电和数据交换；需要接入其他外设配件时，可以通过防爆接口10连接一起；整个有限空间内作业人员安全保护预警装置没有开关，上电后直接开始自检，自检后如果装置一切正常开始运行，装置会根据不正常的情况发出不同的报警。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (7)
1.一种有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：包括中央控制器、气体数据采集模块、环境数据采集模块；语音采集模块、声光报警模块和视频分析识别模块；
所述气体数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的气体数据信息；
所述环境数据采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内的环境数据信息；
所述语音采集模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的语音信息；
所述视频分析识别模块与所述中央控制器连接，用于采集受限空间内作业人员的视频信息和火灾信息；
所述声光报警模块与所述中央控制器连接，所述中央控制器对接收到的气体数据信息、环境数据信息、语音信息、视频信息或火灾信息进行处理和存储，以将处理后的信息与预置的参数进行对比，并根据对比的结果对受限空间内的作业人员进行报警提醒。
2.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：
所述气体数据采集模块包括多套用于采集气体浓度值的气体传感器模组，各气体传感器模组通过标准接口与所述中央控制器连接，所述标准接口为SPI、I2C总线或串口。
3.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：所述视频分析识别模块包括能够进行视频信息采集以及对视频信息进行特征分析的视频监控摄像头，以及能够进行红外热成像视频信息采集以及对视频信息进行特征分析的红外监控摄像头。
4.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：所述环境数据采集模块包括数字温度传感器、数字湿度传感器和数字粉尘传感器、数字光亮度传感器和噪音强度传感器。
5.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：所述语音采集模块包括与所述中央控制器连接用于采集语音信息的语音输入单元。
6.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：该有限空间内作业人员安全保护预警装置还包括有线通信接口，所述中央控制器通过所述有线通信接口与上位机进行通信，以上传气体数据信息、环境数据信息、视频信息和火灾信息，及接收所述上位机下发的控制指令。
7.根据权利要求1所述的有限空间内作业人员安全保护预警装置，其特征在于：包括安装支架、主体和快速安装固定座，所述快速安装固定座设置有转向云台，所述主体通过所述快速安装固定座设置在所述安装支架的上端；所述主体包括主体外壳和设置在所述主体外壳上的主体电路，所述主体外壳的上部设置拍摄辅助光源、中部设置视频监控摄像头和红外监控摄像头、下部设置气体采样口、声光报警器、以及防爆接口。
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2019
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