【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及作业现场安全状态监测和管控，特别涉及一种基于多信息融合的受限空间监测方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、石油化工行业内，受限空间作业是常见作业类型，作业现场通常存在空间狭小、通风不畅、密闭或半封闭等特点，由于人员安全意识薄弱、安全技能不足等问题易出现违章进入受限空间、未佩戴防护措施、未按要求进行气体取样监测、监护人员不到位、擅自离岗等不安全行为，加之现场装置、设备出现有毒有害介质泄漏，极易引发中毒窒息、火灾爆炸事故，造成严重伤亡。当出现事故时，还可能由于应急救援不当和不及时，导致伤亡扩大。
2、专利文献cn103593943a公开了一种基于位置及多维信息融合的危险区域人员行为识别和监控系统，可对危险区域内的气体浓度、温度、以及人员加速度等信息进行融合分析。企业生产作业环节通常会有监控预警设备，实际运行状态参数达到既定报警限，则触发报警。然而，对于其他非技术自动监控型风险因素，如：人的行为因素及物料处理因素等，则无法自动实现报警。
3、专利文献cn102254184a公开了一种多物理域特征信息融合方法，通过广义贝叶斯法则，建立不同工程中多物理域参数间的耦合关系。专利文献cn102737468a公开了一种基于无线传感器信息融合的火灾检测系统及方法，改进了传统火灾监控系统有线方案的弊端，可用于家庭和工业环境中的火灾状态判断。
4、然而，已有的受限空间作业管控系统，主要依赖气体监测，存在单一信号监测的局限性和干扰性，并且许多其他易诱发事故的因素没有有效的监测方法，作业现场整体
5、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于，提供一种基于多信息融合的受限空间监测方法、系统、电子设备及存储介质，从而克服采用单一信号监测受限空间作业现场的局限性和干扰性，为石化企业的安全管理提供决策支撑。
2、本专利技术的另一目的在于，提供一种基于多信息融合的受限空间监测方法、系统、电子设备及存储介质，从而提升高风险作业现场态势的判断能力，进而提高风险控制能力。
3、为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种基于多信息融合的受限空间监测方法，包括如下步骤：获取受限空间的数据信息；确定指标因素，构建多指标体系；根据所获取的数据信息，计算各项指标因素值，得到现场表征参数集合；以及基于层次分析法和模糊逻辑对现场表征参数集合进行评价，得到受限空间的安全状态评分。
4、进一步，上述技术方案中，基于层次分析法和模糊逻辑对现场表征参数集合进行评价，得到受限空间的安全状态评分包括：构建报警等级集合a；获取多指标体系中各项指标因素的权重集合e；利用隶属度函数进行单因素模糊评价，构建模糊关系矩阵r；以及合成受限空间的安全状态评分b＝a*r*e。
5、进一步，上述技术方案中，获取多指标体系中各项指标因素的权重集合e包括：通过专家打分和层次分析法对多指标体系中各指标因素的权重进行计算和排序，并进行归一化处理后，作为多指标体系中各项指标因素的权重集合e。
6、进一步，上述技术方案中，利用隶属度函数进行单因素模糊评价，构建模糊关系矩阵r时，连续的指标因素利用三角隶属度函数和梯形隶属度函数，离散化的指标因素建立隶属关系矩阵。
7、进一步，上述技术方案中，受限空间的数据信息包括动态数据信息和静态数据信息。
8、进一步，上述技术方案中，动态数据信息包括气体浓度、人员违章、防护不到位次数、作业人数、监护人数和作业时间；静态数据信息包括隐患整改数量、安全隐患数量、培训考核合格人数和受限空间大小。
9、进一步，上述技术方案中，气体浓度通过气体监测仪实时获取。
10、进一步，上述技术方案中，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护人数、人员违章、防护不到位次数和作业时间。
11、进一步，上述技术方案中，人员违章包括未开作业票进入和监护人员离岗；防护不到位包括未佩戴空呼、高处未佩戴安全带和灭火器未合规摆放。
12、进一步，上述技术方案中，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护人数、人员违章和防护不到位次数包括：对作业现场视频监控的视频帧中的作业人员、监护人员、空呼、人孔、安全带和灭火器进行框选标注；以经典目标检测网络yolov5作为目标识别的基准网络，利用已标注的视频帧作为训练集，分别训练作业人员、监护人员、佩戴空呼、人孔、佩戴安全带和灭火器的识别模型；利用deep sort建立人员跟踪器，利用经训练的作业人员、监护人员的识别模型作为目标检测器用于修正跟踪器的预测结果；将作业现场视频监控输入各项识别模型，得到识别结果；以及根据识别结果和电子作业许可系统，对作业人数、监护人数、人员违章、防护不到位次数和作业时间等指标进行计数统计。
13、进一步，上述技术方案中，根据企业的安全管理信息化系统和作业许可系统，获取隐患整改数量、安全隐患数量和培训考核合格人数。
14、进一步，上述技术方案中，指标因素包括气体浓度、安全操作率、作业空间大小、检查落实率、作业人数、培训考核合格率、监护人数、作业时间和防护不到位率。
15、进一步，上述技术方案中，监护人数nm为监测场景内检测到的监护人员总数；作业人数np为电子作业许可系统中抽取获得的作业人员总数；作业时间tw为当前时间tend与作业起始时间tstart之差；检查落实率rtest＝(隐患整改数量nc/安全隐患数量nt)×100％；培训考核合格率rtrain＝(培训考核合格人数po/安全培训总人数psum)×100％；安全操作率raction＝1-(人员违章次数na/作业次数nw)×100％；防护不到位率rlp＝(防护不到位次数nlp/作业次数nw)×100％，其中，作业次数nw为电子作业许可系统内抽取的累积作业总数。
16、进一步，上述技术方案中，基于多信息融合的受限空间监测方法还包括步骤：根据受限空间的安全状态评分进行评级划分，触发连锁报警。
17、进一步，上述技术方案中，连锁报警包括：当安全状态评分大于第一预设值时，无动作或发出无警信息；当安全状态评分小于或等于第一预设值且大于第二预设值时，发出提示信息；当安全状态评分小于或等于第二预设值且大于第三预设值时，发出中警信息，并自动开启受限空间通风；以及当安全状态评分小于或等于第三预设值时，发出高警信息。
18、根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种基于多信息融合的受限空间监测系统，包括：数据获取单元，其用于获取受限空间的数据信息；数据处理单元，其用于确定指标因素，构建多指标体系，并根据所获取的数据信息计算各项指标因素值，得到现场表征参数集合；以及融合评价单元，其用于基于层次分析法和模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述基于层次分析法和模糊逻辑对现场表征参数集合进行评价，得到受限空间的安全状态评分包括：
3.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，获取多指标体系中各项指标因素的权重集合E包括：通过专家打分和层次分析法对多指标体系中各指标因素的权重进行计算和排序，并进行归一化处理后，作为多指标体系中各项指标因素的权重集合E。
4.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，利用隶属度函数进行单因素模糊评价，构建模糊关系矩阵R时，连续的指标因素利用三角隶属度函数和梯形隶属度函数，离散化的指标因素建立隶属关系矩阵。
5.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，受限空间的数据信息包括动态数据信息和静态数据信息。
6.根据权利要求5所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述动态数据信息包括气体浓度、人员违章、防护不到位
7.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述气体浓度通过气体监测仪实时获取。
8.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护人数、人员违章、防护不到位次数和作业时间。
9.根据权利要求8所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，人员违章包括未开作业票进入和监护人员离岗；防护不到位包括未佩戴空呼、高处未佩戴安全带和灭火器未合规摆放。
10.根据权利要求8所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护人数、人员违章和防护不到位次数包括：
11.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，根据企业的安全管理信息化系统和作业许可系统，获取隐患整改数量、安全隐患数量和培训考核合格人数。
12.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述指标因素包括气体浓度、安全操作率、作业空间大小、检查落实率、作业人数、培训考核合格率、监护人数、作业时间和防护不到位率。
13.根据权利要求12所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，监护人数Nm为监测场景内检测到的监护人员总数；作业人数Np为电子作业许可系统中抽取获得的作业人员总数；作业时间Tw为当前时间Tend与作业起始时间Tstart之差；检查落实率Rtest＝(隐患整改数量Nc/安全隐患数量Nt)×100％；培训考核合格率Rtrain＝(培训考核合格人数Po/安全培训总人数Psum)×100％；安全操作率Raction＝1-(人员违章次数Na/作业次数Nw)×100％；防护不到位率Rlp＝(防护不到位次数Nlp/作业次数Nw)×100％，其中，作业次数Nw为电子作业许可系统内抽取的累积作业总数。
14.根据权利要求1所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，还包括步骤：根据受限空间的安全状态评分进行评级划分，触发连锁报警。
15.根据权利要求14所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述连锁报警包括：
16.一种基于多信息融合的受限空间监测系统，其特征在于，包括：
17.根据权利要求16所述的基于多信息融合的受限空间监测系统，其特征在于，还包括：
18.一种电子设备，其特征在于，包括：
19.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行如权利要求1～15中任意一项所述的基于多信息融合的受限空间监测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述基于层次分析法和模糊逻辑对现场表征参数集合进行评价，得到受限空间的安全状态评分包括：
3.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，获取多指标体系中各项指标因素的权重集合e包括：通过专家打分和层次分析法对多指标体系中各指标因素的权重进行计算和排序，并进行归一化处理后，作为多指标体系中各项指标因素的权重集合e。
4.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，利用隶属度函数进行单因素模糊评价，构建模糊关系矩阵r时，连续的指标因素利用三角隶属度函数和梯形隶属度函数，离散化的指标因素建立隶属关系矩阵。
5.根据权利要求2所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，受限空间的数据信息包括动态数据信息和静态数据信息。
6.根据权利要求5所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述动态数据信息包括气体浓度、人员违章、防护不到位次数、作业人数、监护人数和作业时间；所述静态数据信息包括隐患整改数量、安全隐患数量、培训考核合格人数和受限空间大小。
7.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，所述气体浓度通过气体监测仪实时获取。
8.根据权利要求6所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护人数、人员违章、防护不到位次数和作业时间。
9.根据权利要求8所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，人员违章包括未开作业票进入和监护人员离岗；防护不到位包括未佩戴空呼、高处未佩戴安全带和灭火器未合规摆放。
10.根据权利要求8所述的基于多信息融合的受限空间监测方法，其特征在于，根据作业现场视频监控和电子作业许可系统，获取作业人数、监护...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔靖文，李千登，徐杨，王云龙，穆波，李绪延，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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