【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全监控，具体而言，涉及一种纳米新材料生产车间的安全监控系统。
技术介绍
1、纳米新材料生产车间是指用于制造纳米材料的工厂或车间，纳米材料具有普通材料所不具备的许多特殊性质，如更高的强度和硬度、更好的导电性和热传导性、更高的表面积；在纳米材料的制备过程中，一些工艺操作会导致纳米颗粒的生成和释放，如机械研磨、激光加工、高温处理等，纳米颗粒很容易被破碎或剥离，这些小颗粒会以气溶胶的形式悬浮在空气中；
2、纳米材料颗粒的尺寸在纳米级别(一般定义为1到100纳米)，其比表面积较大，使其与人体接触后更容易进入肺部或其他组织中；吸入纳米颗粒会对身体产生潜在风险，如肺部炎症、氧化应激、炎症反应等；长期暴露会导致慢性影响，如呼吸系统疾病、心血管问题以及对免疫系统的影响，严重威胁车间内员工的身体健康；因此如何监测控制车间环境和车间内的员工并采取对应的安全策略以防止职业暴露成为重中之重。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，以克服上述
技术介绍
提到的问题。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，包括：数据采集单元、服务器、环境分析模块、暴露分析模块和安全执行模块；数据采集单元和服务器通信连接，将生产车间划分为m个工作区域，数据采集单元采集工作区域内环境信息和员工工作视频，并将其发送至服务器保存；
3、环境分析模块通过生产车间的环境信息以得到环境因数值，并依
4、步骤一：取工作区域中心并计算工作区域中心与纳米新材料生产线之间的最短距离b1，利用设定的公式rb＝b1×(ba/b1)计算以得到暴露半径rb，其中b1为校正系数；
5、步骤二：将最短距离与暴露半径进行比较分析以匹配值对应的区域特性公式并得到区域特性值记为qb；以此类推得到每个工作区域的区域特性值；
6、步骤三：利用照片识别器识区域照片中的纳米粒子并进行涂色处理以得到纳米粒子分布图；统计纳米粒子分布图中纳米粒子数量，并将其记为l1；利用边缘检测算法计算纳米粒子分布图中纳米粒子的粒径，将粒径与设定的粒径区间进行比较分析以将纳米粒子分布图中纳米粒子分为大粒径粒子、中粒径粒子和小粒径粒子；分别统计大粒径粒子、中粒径粒子和小粒径粒子的纳米粒子数量，并将其分别记为l2、l3和l4；将纳米粒子数量l1、大粒径粒子的纳米粒子数量l2、中粒径粒子的纳米粒子数量l3和小粒径粒子的纳米粒子数量l4代入设定的公式计算以得到粒径分布值lz，其中l1、l 2和l 3分别为设定的校正因子，λ为设定的固定值；
7、步骤四：设定每个工作区域均对应一个通风系数，将工作区域与设定的所有的工作区域进行匹配以得到对应的通风系数，并将其记为fz；
8、步骤五：将区域特性值qb、粒径分析值lz和通风系数fz代入设定的公式blz＝(q1×qb+q2×lz)/(q3×fz)计算以得到环境因数值blz，其中q1、q2和q3分别为设定的校正因子；将其发送至暴露分析模块和安全执行模块；
9、暴露分析模块通过将工作区域内员工防护状态和环境因数值结合进行暴露程度分析以生成暴露危险信号，并将其发送至安全执行模块；
10、安全执行模块通过接收到的环境因数值和暴露危险信号分别进行对应环境安全策略和防护安全策略。
11、进一步的，将最短距离与暴露半径进行比较分析以匹配值对应的区域特性公式并得到区域特性值，具体如下：
12、当最短距离小于暴露半径时，以工作区域中心为圆心，以设定的暴露半径为半径画圆以得到暴露范围；计算暴露范围与纳米新材料生产线的重叠部分面积，并将其记为b2；取纳米新材料生产线与暴露范围相交的两点分别与工作区域中心连接形成的两条线段与工作区域形成范围记为影响范围，计算影响范围的面积并将其记为b3；将最短距离b1、重叠部分面积b2和影响范围的面积b3代入区域特性公式一计算得到区域特性值一qb1，其中b2和b3分别为设定的校正因子；
13、当最短距离大于或等于暴露半径时，以暴露半径为半径画圆以得到暴露范围，此时的暴露范围与纳米新材料生产线相切或者远离纳米新材料生产线；将最短距离b1和暴露半径rb代入区域特性公式二计算得到区域特性值二qb2，其中b4和b5分别为设定的校正因子；
14、将区域特性值一和区域特性值二记为区域特性值，以此类推得到每个工作区域的区域特性值qb。
15、进一步的，暴露分析模块通过将工作区域内员工防护状态和环境因数值结合进行暴露程度分析以生成暴露危险信号，具体如下：
16、提取工作区域内员工工作视频并进行裁剪以获取若干张工作图像，利用cnn对工作图像进行识别以得到员工姿态；
17、设定存在一个姿势库，将员工姿态与设定的姿势库中姿态进行比对，当比对成功时则将该姿态记为异常姿态，并获取保持异常姿态的时长记为异常时长h1；
18、设定每种异常姿态均对应一个危险值，将异常姿态与设定的所有异常姿态进行匹配以得到对应的危险值，并将其记为h2；
19、利用视频监控以获取员工身上的防护服编号，并将该防护服记为正在使用状态防护服；调取正在使用状态防护服的历史使用记录，其中历史使用记录包括防护服使用次数以及每次使用的使用时长、使用的工作区域和对应的环境因数；将防护服使用次数记为i，其中i＝1,2,3……n1，n1取值为正整数，n1表示的是防护服使用总次数，使用时长记为si，工作区域记为mi；环境因数值记为fz i；利用设定的公式计算以得到累计使用度h3，其中h1和h2分别为设定的校正因子；
20、提取工作区域的环境因数值blz，将其与异常时长h1、危险值h2和累计使用度h3代入设定的公式计算以得到防护值hz，其中h3、h4和h5分别设定的校正因子，为设定的防护基础值，表示的是未使用过的新防护服的防护能力值；当防护值小于防护阈值时，则生成暴露危险信号发送至安全执行模块。
21、进一步的，通过接收到的环境因数值进行对应的环境安全策略，具体如下：
22、提取各工作区域的环境因数值，并将各区域的环境因素进行均值计算以得到因素均值；当因素均值大于设定的因数区间中的最大值时，则将生产车间的环境状态记为高度严重状态；当因素均值处于设定的因数区间之内时，则将生产车间的环境状态记为中度严重状态；当因素均值小于设定的因数区间中的最小值时，则将生产车间的环境状态记为低度严重状态，并保持此时的风机频率继续为生产车间提供通风；
23、设定高度严重状态和中度严重状态分别对应k1和k2的频率增加量值，设定每个风机均对应一个最高频率pmax；控制风机并调整风机频率，每执行一次风机频率调整均重复进行环境状态分析以判定生产车间的环境状态，当风机频率等于最高频率pmax时，环境状态为除低度严重状态以外的任意一种时，则开启备用风机并按照k1或k2的频率增本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，包括数据采集单元和服务器，数据采集单元采集环境信息和员工工作视频，并将其发送至服务器保存；其特征在于，还包括：环境分析模块和安全执行模块；
2.根据权利要求1所述的一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，其特征在于，区域特性值的分析过程具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，其特征在于，当环境状态更新为低度环境状态时，则进行通风分析以得到通风系数，具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，其特征在于，还包括暴露分析模块；
5.根据权利要求4所述的一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，其特征在于，安全执行模块通过接收到的暴露危险信号进行对应防护安全策略，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，包括数据采集单元和服务器，数据采集单元采集环境信息和员工工作视频，并将其发送至服务器保存；其特征在于，还包括：环境分析模块和安全执行模块；
2.根据权利要求1所述的一种纳米新材料生产车间的安全监控系统，其特征在于，区域特性值的分析过程具体如下：
3.根据权利要求1所述的一种纳米新材料生产车间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张燕，冉江，张梅，
申请(专利权)人：深圳海容高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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