【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃气安全，具体涉及一种基于燃气现场作业的安全监测系统。
技术介绍
1、安全管理贯穿于燃气现场作业的整个过程，这是一项很重要的工作。随着社会化大生产的不断发展，劳动者在生产经营活动中的地位不断提高，安全问题也越来越受到政府及公众的重视。在燃气现场作业过程中，如何提高安全生产工作和文明施工的管理工作，实现安全生产的标准化、规范化，预防伤亡事故的发生，确保职工的安全与身体健康，是每个燃气企业及施工第一负责人日常管理工作的重中之重和首要职责。
2、面对积弊已久的行业痛点，以及势不可挡的信息化浪潮，安全监管的数字化转型成为必然选择，而燃气应急作业现场安全监管方法的智能化发展也势在必行。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种基于燃气现场作业的安全监测系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
3、一种基于燃气现场作业的安全监测系统，包括：设置在现场多个监测点的多个数据采集单元，与所述数据采集单元进行数据通信的数据处理与控制单元；数据采集单元用于实时获取现场的视频图像数据和甲烷浓度数据，并输入到数据处理与控制单元；数据处理与控制单元用于基于视频图像数据和甲烷浓度数据进行周界入侵检测、危险行为检测和管道泄漏检测。
4、进一步地，所述数据采集单元包括控制模块和与控制模块相连的摄像头模块、甲烷浓度检测模块、声光报警模块、旋转平台模块、第一通信模块和第一供电模块。
5、更进一步地，
6、更进一步地，所述甲烷浓度检测模块包括激光甲烷传感器，利用可调谐半导体激光器的波长随注入电流改变的特性，发射频率在甲烷气体吸收光谱峰值附近的正弦调制激光信号，通过对接收到的漫反射激光信号进行反演获得发射光束被气体的选择吸收程度，从而获得待测甲烷气体浓度。
7、更进一步地，所述旋转平台模块包括与控制模块相连的步进电机和蜗轮蜗杆传动机构，能够在水平面进行360°无限位转动，在竖直面进行180°有限位转动。
8、更进一步地，所述第一通信模块工作在wifi sta模式，能够连接数据处理与控制单元提供的ap热点，将摄像头模块采集的视频图像以rtsp格式，将甲烷浓度检测模块输出的甲烷浓度通过tcp透明通道，传输给数据处理与控制单元。
9、进一步地，所述数据处理与控制单元包括边缘计算机以及与边缘计算机相连的第二通信模块和第二供电模块，第二通信模块能够提供wifiap热点，用于与数据采集单元的第一通信模块连接。
10、进一步地，所述系统还包括通过5g/4g网络与数据处理与控制单元进行数据通信的后台服务器和安装了app的移动终端。
11、进一步地，所述危险行为包括手持器械行为，检测手持器械行为的方法包括：
12、基于卷积神经网络构建器人体检测模型和器械检测模型；
13、将实时获取的视频图像输入至训练好的人体检测模型和器械检测模型，得到人体检测框和器械检测框；人体检测框的一条对角线上的两个顶点的坐标为(xr1,yr1)、(xr2,yr2)，器械检测框的一条对角线上的两个顶点的坐标为(xq1,yq1)、(xq2,yq2)；
14、从{xr1,xr2,xq1,xq2}剔除一个min{xr1,xr2,xq1,xq2}和max{xr1,xr2,xq1,xq2}后得到{xj1,xj2}，从{yr1,yr2,yq1,yq2}剔除一个min{yr1,yr2,yq1,yq2}和max{yr1,yr2,yq1,yq2}后得到{yj1,yj2}；
15、计算面积比：
16、
17、式中，k为面积比，sj为人体检测框和器械检测框的公共部分的面积，sq为器械检测框的面积；
18、如果面积比k大于设定的阈值，则认为存在手持器械行为。
19、更进一步地，检测手持器械行为的方法还包括：
20、当检测出存在手持器械行为时，对器械携带人进行人脸识别或服装识别；
21、若识别结果为器械携带人是工作人员，则不发送警示信号；否则，发送警示信号，提醒器械携带人立即离开现场，或提示值班人员进行干预。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果。
23、本专利技术通过设置安装在现场多个监测点的多个数据采集单元，与所述数据采集单元进行数据通信的数据处理与控制单元，数据采集单元用于实时获取现场的视频图像数据和甲烷浓度数据，并输入到数据处理与控制单元，数据处理与控制单元用于基于视频图像数据和甲烷浓度数据进行周界入侵检测、危险行为检测和管道泄漏检测，实现了基于燃气现场作业的自动监测。本专利技术通过实时采集现场的视频图像和甲烷浓度数据，能够实现对周界入侵、危险行为和管道泄漏的自动检测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，包括：设置在现场多个监测点的多个数据采集单元，与所述数据采集单元进行数据通信的数据处理与控制单元；数据采集单元用于实时获取现场的视频图像数据和甲烷浓度数据，并输入到数据处理与控制单元；数据处理与控制单元用于基于视频图像数据和甲烷浓度数据进行周界入侵检测、危险行为检测和管道泄漏检测。
2.根据权利要求1所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述摄像头模块具有可见光和红外夜视切换功能，夜间自动开启红外灯补光模式。
4.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述甲烷浓度检测模块包括激光甲烷传感器，利用可调谐半导体激光器的波长随注入电流改变的特性，发射频率在甲烷气体吸收光谱峰值附近的正弦调制激光信号，通过对接收到的漫反射激光信号进行反演获得发射光束被气体的选择吸收程度，从而获得待测甲烷气体浓度。
5.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述旋转平台模块包括
6.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述第一通信模块工作在WIFI STA模式，能够连接数据处理与控制单元提供的AP热点，将摄像头模块采集的视频图像以RTSP格式，将甲烷浓度检测模块输出的甲烷浓度通过TCP透明通道，传输给数据处理与控制单元。
7.根据权利要求1所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述数据处理与控制单元包括边缘计算机以及与边缘计算机相连的第二通信模块和第二供电模块，第二通信模块能够提供WIFIAP热点，用于与数据采集单元的第一通信模块连接。
8.根据权利要求1所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述系统还包括通过5G/4G网络与数据处理与控制单元进行数据通信的后台服务器和安装了APP的移动终端。
9.根据权利要求1所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述危险行为包括手持器械行为，检测手持器械行为的方法包括：
10.根据权利要求9所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，检测手持器械行为的方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，包括：设置在现场多个监测点的多个数据采集单元，与所述数据采集单元进行数据通信的数据处理与控制单元；数据采集单元用于实时获取现场的视频图像数据和甲烷浓度数据，并输入到数据处理与控制单元；数据处理与控制单元用于基于视频图像数据和甲烷浓度数据进行周界入侵检测、危险行为检测和管道泄漏检测。
2.根据权利要求1所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述摄像头模块具有可见光和红外夜视切换功能，夜间自动开启红外灯补光模式。
4.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述甲烷浓度检测模块包括激光甲烷传感器，利用可调谐半导体激光器的波长随注入电流改变的特性，发射频率在甲烷气体吸收光谱峰值附近的正弦调制激光信号，通过对接收到的漫反射激光信号进行反演获得发射光束被气体的选择吸收程度，从而获得待测甲烷气体浓度。
5.根据权利要求2所述的基于燃气现场作业的安全监测系统，其特征在于，所述旋转平台模块包括与控制模块相连的步进电机和蜗轮蜗杆传动机构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明作，张伟伟，汪建平，周阳，段卫东，阎劲松，王红卫，李昊天，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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