CN116051333A - 一种综合能源现场作业的智能安全监控*** - Google Patents

一种综合能源现场作业的智能安全监控*** Download PDF

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杜卫
钟继涛
黄长根
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Abstract

本发明涉及一种综合能源现场作业的智能安全监控***，具有数据采集模块、数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和报警装置，数据采集模块包括多个摄像装置和前端数据采集装置，摄像装置用于采集物体形状和人员行为，前端数据采集装置用于采集作业现场各设备的运行状态;数据存储模块包括持久化数据库和内存数据库，持久化数据库用于存储历史数据和配置数据，内存数据库接受并储存来自摄像装置和前端数据采集装置采集的数据。实时对作业施工现场进行持续监控，可对作业场所违章情况作出识别和报警，并实现持续在线值班，多监控点位分布在不同的作业现场，可覆盖所有的待监控区域，形成灵活布设的分散监控***，有助于构建全方位监控管理***。

Description

一种综合能源现场作业的智能安全监控***
技术领域
本发明涉及安全监控技术领域，具体为一种综合能源现场作业的智能安全监控***。
背景技术
能源企业是以能源开发、加工转换、仓储、输送、配售、贸易和服务等为主营业务的企业，能源企业生产作业现场具有专业性和复杂性，包含了多种动态作业。尤其是基建或检修作业现场，生产设施的临时性、作业环境的多变性、人员的流动性和各工种的层次性，形成了人、机、料的动态集中和分散，导致安全风险和隐患的大量存在，因此需要对作业现场进行实时监控，确保安全生产。
能源企业的生产线上包含有多个高风险作业现场，作业现场分布较散，部分作业现场相隔较远，而现有技术中的部分监控***的监控点位较为固定，无法完全覆盖所有高风险作业现场进行远程集中监管，不利于生产线的灵活监控，具有局限性，不利于能源企业的安全监督和管控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种覆盖域广且灵活度高的智能安全监控***。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
一种综合能源现场作业的智能安全监控***，具有数据采集模块、数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和报警装置，数据采集模块包括多个摄像装置和前端数据采集装置，摄像装置用于采集物体形状和人员行为，前端数据采集装置用于采集作业现场各设备的运行状态;数据存储模块包括持久化数据库和内存数据库，持久化数据库用于存储历史数据和配置数据，内存数据库接受并储存来自摄像装置和前端数据采集装置采集的数据;数据分析模块从持久化数据库和内存数据库中获取对应的数据信息进行统计分析；数据处理模块结合数据分析模块统计分析的数据生成危险指令和安全指令；数据处理模块将危险指令下发至报警装置，使报警装置进行报警工作；数据分析模块接入应用模块，应用模块接有用户访问模块；应用模块为管理平台，用于将数据分析模块数据分析后的统计结果进行图表或标准展示；用户访问模块包括内网用户服务器和外网用户服务器，内网用户服务器和外网用户服务器通过网络隔离交换模块进行内外网数据交换，用以内网用户或者外网用户访问。
由此可见，通过摄像装置将作业现场的物体形状和人员行为进行视频记录，前端数据采集装置对作业现场的各设备运行状态进行记录，并将记录结果转存至内存数据库内，通过数据分析模块将内存数据库内记录的实时采集的数据与持久化数据库中储存的标准配置数据进行比对分析，并将处理结果传输至数据处理模块内，由数据处理模块生成安全指令和危险指令，危险指令代表各种可能导致安全生产事故的违章行为和物体状态，随后数据处理模块下发危险指令至报警装置，报警装置报警工作，对现场的违章作业情况以及危险状态进行及时提醒，同时通过应用模块将数据分析模块数据分析后的统计结果进行图表或特征绘制，内网用户通过内网用户服务器对应用模块进行访问，同时外网通过外网用户服务器对应用模块进行访问，使检监测***更加透明，便于管理。本发明实时对作业施工现场进行持续监控，可对作业场所违章情况作出识别和报警，代替人工发现违章、事故、隐患和风险，并实现持续在线值班，多监控点位分布在不同的作业现场，可覆盖所有的待监控区域，形成灵活布设的分散监控***，实现智能化的非现场监督违章管控，降低事故发生频率，杜绝各种违规操作和不文明的施工行为，结合内外网分级访问查看监控情况，便于管理，有助于构建全方位监控管理***。
进一步的，摄像装置包括监控摄像头、工业相机、穿戴式摄像头和巡线记录仪；监控摄像头多点布置在作业现场，用于采集作业现场工人动作视频信息；工业相机多点布置在作业现场的设备以及物料附近，用于采集作业现场设备及物料的形状信息；穿戴式摄像头穿戴于工人身上，用于工人作业记录；巡线记录仪佩戴在巡线员身上，用于巡线记录。
通过监控摄像头可对现场的作业人员的违规操作及动作进行抓拍，工业相机可对现场的设备及物料的异常状态进行抓拍并分析，穿戴式摄像头便于从第一视角进行作业人员的作业记录，巡线记录仪便于巡线员在巡线时实时记录作业现场的实际情况，便于对作业现场的违章作业现象进行视频采集。
进一步的，前端数据采集装置包括温度传感器、压力传感器、气体检测仪及振动传感器；温度传感器布置在作业现场以及设备关键部位，用于采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度；压力传感器布置在各设备的内腔及管道内部，用于采集设备运行时的局部压力；气体检测仪布置在各输送道的外部，用于检测气体泄露；振动传感器布置在各设备上，用于检测设备异常震动。
通过温度传感器可采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度，压力传感器可采集设备运行时内腔及管道内部的压力，气体检测仪可监测输送道是否有气体泄露，振动传感器可对设备异常震动进行监测，实现对现场作业设备的运行状态的监控。
进一步的，报警装置包括指示灯和蜂鸣器；指示灯和蜂鸣器多点设在所有的作业现场。
当某一施工现场发现异常，该处的指示灯交替闪烁同时蜂鸣器发生响声，提醒作业人员注意，及时规避违章操作。
进一步的，内网用户服务器包括内网服务器网段和内网核心交换机，内网PC端接入内网服务器网段。
进一步的，网络隔离交换模块包括相互连接的内网数据交换服务器和外网数据交换服务器，内网数据交换服务器和内网核心交换机连接。
进一步的，外网用户服务器包括外网核心交换机、外网服务器网段和互联网防火墙，外网核心交换机与外网服务器网段和互联网防火墙分别连接；外网PC端和移动端接入互联网防火墙；外网核心交换机和外网数据交换服务器连接。
内网PC端可通过内网服务器网段对应用模块进行访问，由内网数据交换服务器和外网数据交换服务器分别与内网核心交换机和外网核心交换机连接组成了内外网交换平台，外网PC端和移动端接入互联网防火墙可对应用模块进行访问。
进一步的，数据采集模块和数据存储模块之间、数据存储模块和数据分析模块之间、数据分析模块和数据处理模块之间以及数据处理模块和报警装置之间的连接传输通道为OPGW光缆；应用模块和用户访问模块之间的连接传输通道为4G或5G通讯模块。
采用OPGW光缆的传输方式，传输信号更加稳定快速，保证数据采集模块、数据存储模块、数据分析模块、数据处理模块和报警装置之间信号传输的稳定性，4G或5G通讯模块位无线传输，通讯距离更远，使得用于访问更加方便和灵活。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。
1.本发明可实时对作业施工现场进行持续监控，可对作业场所违章情况作出识别和报警，代替人工发现违章、事故、隐患和风险，并实现持续在线值班。
2.本发明多监控点位分布在不同的作业现场，可覆盖所有的待监控区域，形成灵活布设的分散监控***，实现智能化的非现场监督违章管控，降低事故发生频率，杜绝各种违规操作和不文明的施工行为。
3.本发明实现内外网分级访问查看监控情况，便于管理，有助于构建全方位监控管理***。
附图说明
图1为本发明的智能安全监控***示意图；
图2为本发明的内、外网部署结构示意图。
图中标号说明：1、数据采集模块；11、摄像装置；12、前端数据采集装置；2、数据存储模块；21、持久化数据库；22、内存数据库；3、数据分析模块；4、数据处理模块；5、报警装置；6、应用模块；7、用户访问模块；71、内网用户服务器；711、内网服务器网段；712、内网核心交换机；72、外网用户服务器；721、外网核心交换机；722、外网服务器网段；723、互联网防火墙；8、网络隔离交换模块；81、内网数据交换服务器；82、外网数据交换服务器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，具有数据采集模块1、数据存储模块2、数据分析模块3、数据处理模块4和报警装置5，数据采集模块1包括多个摄像装置11和前端数据采集装置12，摄像装置11用于采集物体形状和人员行为，前端数据采集装置12用于采集作业现场各设备的运行状态;数据存储模块2包括持久化数据库21和内存数据库22，持久化数据库21用于存储历史数据和配置数据，内存数据库22接受并储存来自摄像装置11和前端数据采集装置12采集的数据;数据分析模块3从持久化数据库21和内存数据库22中获取对应的数据信息进行统计分析；数据处理模块4结合数据分析模块3统计分析的数据生成危险指令和安全指令；数据处理模块4将危险指令下发至报警装置5，使报警装置5进行报警工作；数据分析模块3接入应用模块6，应用模块6接有用户访问模块7；应用模块6为管理平台，用于将数据分析模块3数据分析后的统计结果进行图表或标准展示；用户访问模块7包括内网用户服务器71和外网用户服务器72，内网用户服务器71和外网用户服务器72通过网络隔离交换模块8进行内外网数据交换，用以内网用户或者外网用户访问。
本发明中，通过摄像装置11将作业现场的物体形状和人员行为进行视频记录，前端数据采集装置12对作业现场的各设备运行状态进行记录，并将记录结果转存至内存数据库22内，通过数据分析模块3将内存数据库22内记录的实时采集的数据与持久化数据库21中储存的标准配置数据进行比对分析，并将处理结果传输至数据处理模块4内，由数据处理模块4生成安全指令和危险指令，危险指令代表各种可能导致安全生产事故的违章行为和物体状态，随后数据处理模块4下发危险指令至报警装置5，报警装置5报警工作，对现场的违章作业情况以及危险状态进行及时提醒，同时通过应用模块6将数据分析模块3数据分析后的统计结果进行图表或特征绘制，内网用户通过内网用户服务器71对应用模块6进行访问，同时外网通过外网用户服务器72对应用模块6进行访问，使检监测***更加透明，便于管理。
优选的，摄像装置11包括监控摄像头、工业相机、穿戴式摄像头和巡线记录仪；监控摄像头多点布置在作业现场，用于采集作业现场工人动作视频信息；工业相机多点布置在作业现场的设备以及物料附近，用于采集作业现场设备及物料的形状信息；穿戴式摄像头穿戴于工人身上，用于工人作业记录；巡线记录仪佩戴在巡线员身上，用于巡线记录。监控摄像头可对现场的作业人员的违规操作及动作进行抓拍，工业相机可对现场的设备及物料的异常状态进行抓拍并分析，穿戴式摄像头便于从第一视角进行作业人员的作业记录，巡线记录仪便于巡线员在巡线时实时记录作业现场的实际情况，便于对作业现场的违章作业现象进行视频采集。
优选的，前端数据采集装置12包括温度传感器、压力传感器、气体检测仪及振动传感器；温度传感器布置在作业现场以及设备关键部位，用于采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度；压力传感器布置在各设备的内腔及管道内部，用于采集设备运行时的局部压力；气体检测仪布置在各输送道的外部，用于检测气体泄露；振动传感器布置在各设备上，用于检测设备异常震动。温度传感器可采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度，压力传感器可采集设备运行时内腔及管道内部的压力，气体检测仪可监测输送道是否有气体泄露，振动传感器可对设备异常震动进行监测，实现对现场作业设备的运行状态的监控。
优选的，报警装置5包括指示灯和蜂鸣器；指示灯和蜂鸣器多点设在所有的作业现场。当某一施工现场发现异常，该处的指示灯交替闪烁同时蜂鸣器发生响声，提醒作业人员注意，及时规避违章操作。
优选的，内网用户服务器71包括内网服务器网段711和内网核心交换机712，内网PC端接入内网服务器网段711。
优选的，网络隔离交换模块8包括相互连接的内网数据交换服务器81和外网数据交换服务器82，内网数据交换服务器81和内网核心交换机712连接。
优选的，外网用户服务器72包括外网核心交换机721、外网服务器网段722和互联网防火墙723，外网核心交换机721与外网服务器网段722和互联网防火墙723分别连接；外网PC端和移动端接入互联网防火墙723；外网核心交换机721和外网数据交换服务器82连接。内网PC端可通过内网服务器网段711对应用模块6进行访问，由内网数据交换服务器81和外网数据交换服务器82分别与内网核心交换机712和外网核心交换机721连接组成了内外网交换平台，外网PC端和移动端接入互联网防火墙723可对应用模块6进行访问。
优选的，数据采集模块1和数据存储模块2之间、数据存储模块2和数据分析模块3之间、数据分析模块3和数据处理模块4之间以及数据处理模块4和报警装置5之间的连接传输通道为OPGW光缆；应用模块6和用户访问模块7之间的连接传输通道为4G或5G通讯模块。采用OPGW光缆的传输方式，传输信号更加稳定快速，保证数据采集模块1、数据存储模块2、数据分析模块3、数据处理模块4和报警装置5之间信号传输的稳定性，4G或5G通讯模块位无线传输，通讯距离更远，使得用于访问更加方便和灵活。
本发明的具体工作原理如下。
通过监控摄像头对现场的作业人员的违规操作及动作进行抓拍，通过工业相机对现场的设备及物料的异常状态进行抓拍，通过穿戴式摄像头从第一视角对作业人员的作业情况进行拍摄采集，巡线员通过巡线记录仪在巡线时记录作业现场的实际情况，实现对作业现场的实际情况进行视频采集，通过温度传感器采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度，通过压力传感器采集设备运行时内腔及管道内部的压力，通过气体检测仪监测输送道是否有气体泄露，通过振动传感器对设备异常震动进行监测，实现对现场作业设备的运行状态的监控。并将记录结果转存至内存数据库22内，通过数据分析模块3将内存数据库22内记录的实时采集的数据与持久化数据库21中储存的标准配置数据进行比对分析，并将处理结果传输至数据处理模块4内，由数据处理模块4生成安全指令和危险指令，危险指令代表各种可能导致安全生产事故的违章行为和物体状态，随后数据处理模块4下发危险指令至报警装置5，相应作业现场的指示灯交替闪烁同时蜂鸣器发生响声，提醒作业人员注意，及时规避违章操作。
内网PC端可通过内网服务器网段711对应用模块6进行访问，由内网数据交换服务器81和外网数据交换服务器82分别与内网核心交换机712和外网核心交换机721连接组成了内外网交换平台，外网PC端和移动端接入互联网防火墙723可对应用模块6进行访问，实现内外网分级访问查看监控情况，有助于构建全方位监控管理***。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种综合能源现场作业的智能安全监控***，具有数据采集模块（1）、数据存储模块（2）、数据分析模块（3）、数据处理模块（4）和报警装置（5），其特征在于：
所述数据采集模块（1）包括多个摄像装置（11）和前端数据采集装置（12），所述摄像装置（11）用于采集物体形状和人员行为，所述前端数据采集装置（12）用于采集作业现场各设备的运行状态;
所述数据存储模块（2）包括持久化数据库（21）和内存数据库（22），所述持久化数据库（21）用于存储历史数据和配置数据，所述内存数据库（22）接受并储存来自所述摄像装置（11）和所述前端数据采集装置（12）采集的数据;
所述数据分析模块（3）从所述持久化数据库（21）和所述内存数据库（22）中获取对应的数据信息进行统计分析；
所述数据处理模块（4）结合所述数据分析模块（3）统计分析的数据生成危险指令和安全指令；
所述数据处理模块（4）将所述危险指令下发至所述报警装置（5），使所述报警装置（5）进行报警工作；
所述数据分析模块（3）接入应用模块（6），所述应用模块（6）接有用户访问模块（7）；
所述应用模块（6）为管理平台，用于将所述数据分析模块（3）数据分析后的统计结果进行图表或标准展示；
所述用户访问模块（7）包括内网用户服务器（71）和外网用户服务器（72），所述内网用户服务器（71）和所述外网用户服务器（72）通过网络隔离交换模块（8）进行内外网数据交换，用以内网用户或者外网用户访问。
2.根据权利要求1所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述摄像装置（11）包括监控摄像头、工业相机、穿戴式摄像头和巡线记录仪；
所述监控摄像头多点布置在作业现场，用于采集作业现场工人动作视频信息；
所述工业相机多点布置在作业现场的设备以及物料附近，用于采集作业现场设备及物料的形状信息；
所述穿戴式摄像头穿戴于工人身上，用于工人作业记录；
所述巡线记录仪佩戴在巡线员身上，用于巡线记录。
3.根据权利要求1所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述前端数据采集装置（12）包括温度传感器、压力传感器、气体检测仪及振动传感器；
所述温度传感器布置在作业现场以及设备关键部位，用于采集作业现场的环境温度以及设备运行时的温度；
所述压力传感器布置在各设备的内腔及管道内部，用于采集设备运行时的局部压力；
所述气体检测仪布置在各输送道的外部，用于检测气体泄露；
所述振动传感器布置在各设备上，用于检测设备异常震动。
4.根据权利要求1所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述报警装置（5）包括指示灯和蜂鸣器；
所述指示灯和所述蜂鸣器多点设在所有的作业现场。
5.根据权利要求1所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述内网用户服务器（71）包括内网服务器网段（711）和内网核心交换机（712），内网PC端接入所述内网服务器网段（711）。
6.根据权利要求5所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述网络隔离交换模块（8）包括相互连接的内网数据交换服务器（81）和外网数据交换服务器（82），所述内网数据交换服务器（81）和所述内网核心交换机（712）连接。
7.根据权利要求6所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述外网用户服务器（72）包括外网核心交换机（721）、外网服务器网段（722）和互联网防火墙（723），所述外网核心交换机（721）与所述外网服务器网段（722）和所述互联网防火墙（723）分别连接；
外网PC端和移动端接入所述互联网防火墙（723）；
所述外网核心交换机（721）和所述外网数据交换服务器（82）连接。
8.根据权利要求1所述的一种综合能源现场作业的智能安全监控***，其特征在于：
所述数据采集模块（1）和所述数据存储模块（2）之间、所述数据存储模块（2）和所述数据分析模块（3）之间、所述数据分析模块（3）和所述数据处理模块（4）之间以及所述数据处理模块（4）和所述报警装置（5）之间的连接传输通道为OPGW光缆；
所述应用模块（6）和所述用户访问模块（7）之间的连接传输通道为4G或5G通讯模块。
CN202211616776.7A 2022-12-15 2022-12-15 一种综合能源现场作业的智能安全监控*** Pending CN116051333A (zh)

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