一种车间生产安全预警系统和预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车间生产安全预警系统和预警方法，其涉及安全生产技术领域。该系统包括：多个监控终端和监控平台，且每个监控终端均与监控平台无线通信；监控终端用于获取不同区域与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的实时时域数据和实时图像数据；监控平台用于将不同区域发生安全事故时与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的时域数据和原始图像数据构成训练集，用于构建安全预警模型，及用于将实时时域数据和实时图像数据输入至通过训练集训练后的安全预警模型中获得安全预警信息。该预警系统通过时域数据对图像数据进行修正补偿，能够获取更为准确的车间烟雾图像数据，从而可以及时进行车间生产安全预警。警。警。

【技术实现步骤摘要】
一种车间生产安全预警系统和预警方法


[0001]本专利技术涉及安全生产
，特别涉及一种车间生产安全预警系统和预警方法。

技术介绍

[0002]车间是企业内部组织生产的基本单位，它拥有完成生产任务所必需的厂房或场地、机器设备、工具和一定的生产人员、技术人员和管理人员。目前传统的加工制造类工厂车间存在较多安全隐患，则需要对生产车间内的安全状况进行监测，进而能够对存在的安全隐患和安全问题进行预警或相应的处理，所以对车间生产安全进行预警尤为重要。
[0003]火灾是车间安全问题中最严重事故之一，有设备故障出现的火灾事故、有设备破损导致的火灾事故、有人为操作设备不当导致的火灾事故、有人为携带不安全物品进入车间造成的火灾事故等。对于未能避免的火灾情况，则必须要进行车间烟雾情况的实时监控。
[0004]目前，大多数的车间生产安全预警系统对火灾进行预警监控时，通常都是在火灾蔓延后才开始进行报警的，因为火灾刚开始时烟雾浓度较小，烟雾传感器往往不能准确的检测到烟雾浓度数据，然而当小浓度的烟雾数据不能被检测到时，则容易导致火灾蔓延，不能够及时地提前控制火灾的发生；并且当车间较大时也不可能高密度的处处布设烟雾传感器，因为这样虽然可以及时准确检测到小浓度烟雾，但也容易获得误导数据，即某些耗油设备长时间运转后有一些烟气是正常的，或者某些材料加工过程也有一小点烟气这也是不可避免的，如果将这些数据都认为是火灾数据，那么会影响车间的正常运行。
[0005]对于火灾的预警监控，图像分析也是目前的一种方法，但是这仍是在火灾蔓延后采集火灾图像，再对图像进行分析，即仍然为火灾后处理报警。更重要的是，对车间的火灾进行图像分析时，由于车间大小设备较多，其分析起来较为麻烦，且设备也有可能作为遮挡物影响图像分析的准确性，还有车间的复杂环境下光线也是影响图像准确分析的一个重要因素。
[0006]因此，仅通过烟感传感器或图像分析均不能满足车间火灾监控的需求，所以如何在不影响车间正常运行的前提下，能够获得火灾刚开始的准确小烟雾浓度数据是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对上述
技术介绍
中提出的技术问题，提供一种车间生产安全预警系统和预警方法的技术方案。
[0008]本专利技术实施例提供的一种车间生产安全预警系统，包括：多个监控终端和监控平台，且每个所述监控终端均与所述监控平台无线通信；所述监控终端，用于获取不同区域与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的实时时域数据和不同区域的实时图像数据；所述监控平台，用于将不同区域发生安全事故时与车间生产安全状况相关的各安
全指标对应的时域数据、和不同区域发生安全事故时的原始图像数据构成训练集；用于构建安全预警模型；及用于将实时时域数据和实时图像数据输入至通过训练集训练后的安全预警模型中，获得安全预警信息；其中，所述安全预警模型包括：特征提取模块、区域数据修正模块、区域融合模块、目标分割模块和报警模块；所述特征提取模块，用于从不同区域的实时图像数据中提取烟雾特征数据，同时从不同区域各安全指标对应的实时时域数据中提取指标特征数据；所述区域数据修正模块，用于根据多个指标特征数据对烟雾特征数据进行修正补偿，获得完整的区域烟雾特征数据；所述区域融合模块，用于将区域烟雾特征数据还原至原始图像数据中，并对各区域的图像数据进行拼接融合；所述目标分割模块，用于从拼接融合后的图像数据中分割出完整的全域烟雾目标图像数据，并获取全域烟雾目标图像数据的新烟雾特征数据；所述报警模块，用于根据新烟雾特征数据，输出安全预警信号。
[0009]进一步地，每个所述监控终端均包括：第一控制器，所述第一控制器电连接有视频监控单元、第一GPS定位单元、与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的传感器组、第一报警单元和第一无线通信模块。
[0010]进一步地，所述传感器组包括：烟雾浓度传感器、有害气体浓度传感器、氧气浓度传感器、温度传感器和气体压力传感器。
[0011]进一步地，所述监控平台包括：中央处理器，所述中央处理器电连接有第二无线通信模块。
[0012]进一步地，所述烟雾特征数据，包括：代表烟雾浓度大小的灰度数据、烟雾范围数据、烟雾蔓延方向数据。
[0013]进一步地，所述区域数据修正模块，包括：灰度修正子模块，用于根据多个指标特征数据中的烟雾浓度数据、有害气体浓度数据、氧气浓度数据、温度数据、气体压力数据的权重分配和各指标特征数据大小与灰度值之间的关系，对灰度数据进行修正；范围修正子模块，用于根据多个指标特征数据中的烟雾浓度数据、有害气体浓度数据、氧气浓度数据、温度数据、气体压力数据的大小与位置范围大小的对应关系构成的最大区域，对烟雾范围数据进行修正；方向修正子模块，用于根据多个指标特征数据中的烟雾浓度数据、有害气体浓度数据、氧气浓度数据、温度数据、气体压力数据所在位置构成最大区域的轨迹形状和轨迹样式形状与蔓延方向的对应关系，对烟雾蔓延方向数据进行修正；其中，通过训练集对安全预警模型进行训练，能够获得多个指标特征数据的权重、多个指标特征数据大小与灰度值之间的关系、多个指标特征数据大小与位置范围大小的对应关系、轨迹样式形状与蔓延方向的对应关系。
[0014]进一步地，本专利技术实施例提供一种车间生产安全预警系统，还包括：区域刷卡终端和多个佩戴终端；所述区域刷卡终端包括：第二控制器，所述第二控制器电连接有第三无线通信模
块、RFID读写器、第一近距通信模块；每个所述佩戴终端均包括：第三控制器，所述第三控制器电连接有第二近距通信模块和第二报警器，且所述佩戴终端上粘贴有RFID标签；其中，所述RFID读写器读取所述RFID标签上的编号信息，并将编号信息和位置信息依次通过所述第三无线通信模块和所述第二无线通信模块传输至所述中央处理器；所述中央处理器根据佩戴终端与危险源的距离远近和火灾危险情况将报警等级信号依次通过所述第二无线通信模块和所述第三无线通信模块传输至所述第二控制器；所述第二控制器依次通过所述第一近距通信模块和所述第二近距通信模块将报警等级信号传输至对应编号的所述第三控制器，所述第三控制器控制第二报警单元发出不同等级的近距报警信号。
[0015]进一步地，所述第一近距通信模块和第二近距通信模块，均采用WIFI通信模块或蓝牙通信模块。
[0016]进一步地，所述第三控制器上还电连接有第二GPS定位单元。
[0017]进一步地，所述佩戴终端布设于手环或胸挂卡片上。
[0018]还有，本专利技术实施例提供的一种车间生产安全预警方法，包括：获取不同区域与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的实时时域数据和不同区域的实时图像数据；将不同区域发生安全事故时与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的时域数据、和不同区域发生安全事故时的原始图像数据构成训练集；构建安全预警模型；将实时时域数据和实时图像数据输入至通过训练集训练后的安全预警模型中，获得安全预警信息；其中，所述构建安全预警模型，包括：从不同区域的实时图像数据中提取烟雾特征数据，同时从不同区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车间生产安全预警系统，其特征在于，包括：多个监控终端和监控平台，且每个所述监控终端均与所述监控平台无线通信；所述监控终端，用于获取不同区域与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的实时时域数据和不同区域的实时图像数据；所述监控平台，用于将不同区域发生安全事故时与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的时域数据、和不同区域发生安全事故时的原始图像数据构成训练集；用于构建安全预警模型；及用于将实时时域数据和实时图像数据输入至通过训练集训练后的安全预警模型中，获得安全预警信息；其中，所述安全预警模型包括：特征提取模块、区域数据修正模块、区域融合模块、目标分割模块和报警模块；所述特征提取模块，用于从不同区域的实时图像数据中提取烟雾特征数据，同时从不同区域各安全指标对应的实时时域数据中提取指标特征数据；所述区域数据修正模块，用于根据多个指标特征数据对烟雾特征数据进行修正补偿，获得完整的区域烟雾特征数据；所述区域融合模块，用于将区域烟雾特征数据还原至原始图像数据中，并对各区域的图像数据进行拼接融合；所述目标分割模块，用于从拼接融合后的图像数据中分割出完整的全域烟雾目标图像数据，并获取全域烟雾目标图像数据的新烟雾特征数据；所述报警模块，用于根据新烟雾特征数据，输出安全预警信号。2.如权利要求1所述的车间生产安全预警系统，其特征在于，每个所述监控终端均包括：第一控制器，所述第一控制器电连接有视频监控单元、第一GPS定位单元、与车间生产安全状况相关的各安全指标对应的传感器组、第一报警单元和第一无线通信模块。3.如权利要求2所述的车间生产安全预警系统，其特征在于，所述传感器组包括：烟雾浓度传感器、有害气体浓度传感器、氧气浓度传感器、温度传感器和气体压力传感器。4.如权利要求1所述的车间生产安全预警系统，其特征在于，所述监控平台包括：中央处理器，所述中央处理器电连接有第二无线通信模块。5.如权利要求1所述的车间生产安全预警系统，其特征在于，所述烟雾特征数据，包括：代表烟雾浓度大小的灰度数据、烟雾范围数据、烟雾蔓延方向数据。6.如权利要求5所述的车间生产安全预警系统，其特征在于，所述区域数据修正模块，包括：灰度修正子模块，用于根据多个指标特征数据中的烟雾浓度数据、有害气体浓度数据、氧气浓度数据、温度数据、气体压力数据的权重分配和各指标特征数据大小与灰度值之间的关系，对灰度数据进行修正；范围修正子模块，用于根据多个指标特征数据中的烟雾浓度数据、有害气体浓度数据、氧气浓度数据、温度数据、气体压力数据的大小与位置范围大小的对应关系构成的最大区域，对烟雾范围数据进行修正；方向修正子模块，用于根据多个指标特征数...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延南，冯泳，张伟，余剑峰，张蔚，潘峰，张涛，孙强，党永红，
申请(专利权)人：西安易诺敬业电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：