一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，包括图像采集单元、图像标记单元、目标检测单元、计算单元、顺序对比单元以及违规警告单元，利用计算机视觉，图像处理等技术，搭建了一款复杂场景下自动化安全流程监测方法，能够识别出操作人员进行操作的步骤顺序以及操作是否规范，通过识别操作顺序并产生及相关记录，再将操作记录与操作规范流程所对比得出结论，若发现不规范流程则及时警告，保证企业的安全生产。保证企业的安全生产。保证企业的安全生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法


[0001]本专利技术涉及电除尘器违规检测方法
，具体为一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法。

技术介绍

[0002]电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃煤或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。
[0003]但电除尘器是高压静电机械设备，在使用维护过程中要特别注意人身安全。而操作人员在使用维护过程中经常不按安全操作规程操作，做出一些违规动作，如未带安全帽、温度未达到标准即进行操作、未放置导电棒、未放置安全警示牌等，极易导致危险事故发生，但传统的检测方式费时、费力，往往起不到严格监督的作用，为企业的安全生产造成了极大的威胁。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，通过计算机视觉，图像处理等技术，搭建了一款复杂场景下自动化安全流程监测方法，能够识别出操作人员进行操作的步骤顺序以及操作是否规范，通过识别操作顺序并产生及相关记录，再将操作记录与操作规范流程所对比得出结论，若发现不规范流程则及时警告。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，其特征在于，包括图像采集单元、图像标记单元、目标检测单元、计算单元、顺序对比单元以及违规警告单元，其中图像采集单元采用工业摄像头。
[0007]一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，包括如下步骤：
[0008]S1、将图像采集单元所采用的工业摄像头摆放至合适角度处，使其工业摄像能够覆盖整个作业区域，工业摄像头拍摄图像，并传输到图像标记单元中。
[0009]S2、使用图像标记单元标记图像采集单元拍摄到的图像，将图像按照不同检测区域分为作业区域图像、除尘器开关区域图像、温度计区域图像、接地棒区域图像、警告标牌区域图像、监护区域图像，并直接转化为二维数据矩阵保存至本地。
[0010]S3、将S2中每个区域图像所转化为的二维数据矩阵与所要识别的物品相对应，以标注操作时规定范围内该存放的物品。
[0011]S4、将图像采集单元所采集的实时现场图像输入目标检测单元，该目标检测单元利用目标检测模型对实时现场图像中的各个物品进行识别，并标记生成物品检测框(x1～x2，y1～y2)。
[0012]S5、通过计算单元获取该当前已识别物品检测框的区域，并将其区域与S2步骤中图像标记单元所标记对应区域的二维数据矩阵进行重合比例，得到其置信度，再将置信度
与阈值θ对比，若P≥θ，则证其存在于划定范围内，将结果保存至检测结果，具体步骤包括：
[0013](1)、将图像识别后以图像左下角为原点，以每一个像素点的长度为单位长度构建坐标系，通过获取已识别目标的左下角坐标(x1，y1)及右上角坐标(x2，y2)，以这两点所围成的区域做识别函数表达F(x，y)，将识别区域内值赋为1，其余区域值为0得公式：
[0014][0015](2)、由函数F(x，y)相应区的数值域累加，公式如下：
[0016][0017](3)、找出识别区域对应点位的坐标，并将此坐标与二值化矩阵所对应点做与计算，其与计算为1的点进行累加求和，并与识别区域总面积进行比较，所求比例即为其置信度，公式如下：
[0018][0019]S6、将所有待检区域检测完成后生成检测结果，通过顺序对比单元将检测结果与安全规范顺序相比较，得出结果，若顺序不符则将信息发送至违规警告单元，例：若未检测到安全帽却检测到安全警示牌，说明操作员在放置安全警示牌前并未按要求佩戴安全帽，不符合安全操作规程，即为违规操作，应进行警示。
[0020]S7、违规警告单元接收危险警告，并由扩音装置播放警告语音，对操作员进行警示。
[0021]S4步骤中所采用的目标检测模型为人工智能算法的117层的卷积神经网络。
[0022]S2步骤中提到二维数据矩阵的转化方法，是使用自研图像标记系统将电除尘器现场图像作为下层背景绘制背景，并在图像上层手动绘制相应高透明度图像，可以清晰看清绘制区域所处位置，取上层高透明度图像转换为灰度图像，并将灰度图像使用矩阵二维数据表示，从而得到二维数据矩阵T(T∈Cn
×
n)。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0024]通过计算机视觉，图像处理等技术，搭建了一款复杂场景下自动化安全流程监测方法，能够识别出操作人员进行操作的步骤顺序以及操作是否规范，通过识别操作顺序并产生及相关记录，再将操作记录与操作规范流程所对比得出结论，若发现不规范流程则及时警告，保证企业的安全生产。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的工作流程图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术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，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]电除尘器的安全操作规范如下：
[0028](1)在电除尘器外高空检修或在电场内攀登高物件检修时，应带安全帽、安全带。
[0029](2)在电除尘器运行期间，任何人绝不可将人孔门打开进入电场内部。
[0030](3)电除尘器内部检修，须在电除尘器停运后，可先将人孔门打开，加速内部降温。一般情况下内部温度没有降到40℃以下时，人不宜进入电场内。
[0031](4)停运后检修人员进入电除尘器内部前，应先使用接地棒使放电极部位对地放电，以防残余静电对人造成伤害。
[0032](5)在进入电除尘器前，要按规定办理工作票。并在醒目处挂上“电场内有人工作”的安全警示牌。
[0033](6)进入电除尘器内部的工作人员至少应有二人，其一人负责监护。监护人员应了解电除尘器内部结构，掌握有效的安全保护措施。
[0034](7)进入电除尘器内部前应将灰斗内存灰排空，以免人落入灰斗中造成伤害。
[0035](8)电除尘器停机时间较长的检修，一般先用高压水冲洗内部。临时突击抢修不能冲洗内部时，检修人员应佩带防毒面具、防尘安全帽、密封良好的工作服才能进入电场内部。
[0036]一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，其特征在于，包括图像采集单元、图像标记单元、目标检测单元、计算单元、顺序对比单元以及违规警告单元，其中：
[0037]图像采集模块采用工业摄像头，用于采集电除尘器现场图像；
[0038]图像标记模块，采用HIKVISION DS
‑
IPC
‑
B13HV2摄像头，用于标注操作时规定范围内该存放的物品；
[0039]目标检测模块，采用11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，其特征在于，包括图像采集单元、图像标记单元、目标检测单元、计算单元、顺序对比单元以及违规警告单元，其中图像采集单元采用工业摄像头。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的电除尘器安全操作规程检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、将图像采集单元所采用的工业摄像头摆放至合适角度处，使其工业摄像能够覆盖整个作业区域，工业摄像头拍摄图像，并传输到图像标记单元中。S2、使用图像标记单元标记图像采集单元拍摄到的图像，将图像按照不同检测区域分为作业区域图像、除尘器开关区域图像、温度计区域图像、接地棒区域图像、警告标牌区域图像、监护区域图像，并直接转化为二维数据矩阵保存至本地。S3、将S2中每个区域图像所转化为的二维数据矩阵与所要识别的物品相对应，以标注操作时规定范围内该存放的物品。S4、将图像采集单元所采集的实时现场图像输入目标检测单元，该目标检测单元利用目标检测模型对实时现场图像中的各个物品进行识别，并标记生成物品检测框(x1～x2，y1～y2)。S5、通过计算单元获取该当前已识别物品检测框的区域，并将其区域与S2步骤中图像标记单元所标记对应区域的二维数据矩阵进行重合比例，得到其置信度，再将置信度与阈值θ对比，若P≥θ，则证其存在于划定范围内，将结果保存至检测结果。S6、将所有待检区域检测完成后生成检测结果，通过顺序对比单元将检测结果与安全规范顺序相比较，得出结果，若顺序不符则将信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠涛，程文轩，赵帅，刘圣勇，袁朕鑫，肖鑫，姜琳琳，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：