混凝土搅拌主机安全防护系统、方法和存储介质

技术领域

本发明涉及安全防护技术领域，尤其涉及一种混凝土搅拌主机安全防护系统、方法和存储介质。

背景技术

在相关技术中，搅拌站的搅拌主机检修安全防护主要通过以下3个常规手段实现：(1)搅拌主机急停开关；(2)、检修口闭合检测传感器；(3)动力柜主回路断电等流程管理。相关技术中的常规流程是：下发检修计划，远程控制操作端按下急停开关，开始检修时检修人员在动力柜断电，同时按下搅拌主机急停开关、打开检修门进入搅拌主机检修。完成检修后检修人员关闭检修门，动力柜合闸，搅拌主机急停开关复位，远程控制端急停复位，控制系统启动搅拌主机上电。

相关技术中的这套流程是人员的主动安全防护和设备的被动防护，可靠性依赖搅拌站安全管理制度的执行情况和人员素质，并且依赖设备的质量，当检修人员安全意识淡薄、安全管理不规范、设备传感器年久失修的情况下，会存在非常大的安全漏洞。例如：检修中被别人意外合闸；检修口闭合检测传感器失效，检修门液压撑杆老化，检修门意外落下；急停开关忘记按下或失效。

搅拌主机检修一旦出现安全事故则容易造成人员伤亡等重大安全事故。本领域亟需新的可以主动提升搅拌站搅拌主机的安全防护性的方案。

发明内容

本发明提供一种混凝土搅拌主机安全防护系统、方法和存储介质，用以解决现有技术中混凝土搅拌主机防护安全性低的问题，实现混凝土搅拌主机安全防护的主动性、自动化和安全性提升。

本发明提供一种混凝土搅拌主机安全防护系统，包括：

监控装置，所述监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；

服务器，与所述监控装置相连，所述服务器部署有训练好的目标检测模型，所述服务器用于：基于接收到的所述监控装置传输的监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述搅拌主机是否处于异常状态，基于所述异常状态发出主机异常信号；

控制装置，与所述服务器相连，用于接收所述主机异常信号并基于所述主机异常信号发出禁止启动信号，所述禁止启动信号用于禁止所述混凝土搅拌机启动。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统，所述服务器具体用于：基于接收到的所述监控装置传输的监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述检修口的检修门是否处于打开状态；若所述检修门处于打开状态，确定所述搅拌主机处于所述异常状态。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统，所述服务器还具体用于：基于接收到的所述监控装置传输的监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述检修口的紧固螺栓是否处于锁紧状态，若所述紧固螺栓没有处于锁紧状态，确定所述搅拌主机处于所述异常状态。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统，还包括：报警装置，与所述控制装置相连，用于基于所述主机异常信号发出报警信号。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统，所述控制装置包括上位机控制装置，所述上位机控制装置用于接收所述主机异常信号并基于所述主机异常信号发出禁止启动信号。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统，所述控制装置还包括下位机控制装置，所述下位机控制装置用于接收所述禁止启动信号并基于所述禁止启动信号控制所述混凝土搅拌主机不启动。

本发明还提供一种混凝土搅拌主机安全防护方法，应用于服务器，所述服务器部署有训练好的目标检测模型，所述方法包括：

接收监控装置发送的监控视频；所述监控装置用于监控所述混凝土搅拌主机的检修口；

基于所述监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述混凝土搅拌主机是否处于异常状态；

若所述混凝土搅拌主机处于异常状态，发出主机异常信号。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护方法，所述基于所述监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述混凝土搅拌主机是否处于异常状态，包括：

基于所述监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述检修口的检修门是否处于打开状态；

若所述检修门处于打开状态，确定所述搅拌主机处于所述异常状态。

根据本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护方法，所述基于所述监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述混凝土搅拌主机是否处于异常状态，还包括：

基于所述监控视频，利用所述训练好的目标检测模型确定所述检修口的紧固螺栓是否处于锁紧状态；

若所述紧固螺栓没有处于锁紧状态，确定所述搅拌主机处于所述异常状态。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括训练好的目标检测模型对应的程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述混凝土搅拌主机安全防护方法。

本发明提供的一种混凝土搅拌主机安全防护系统、方法和存储介质，通过监控装置将混凝土搅拌主机的检修口处的监控视频传输到服务器，服务器利用训练好的目标检测模型确定搅拌主机是否处于异常状态，若处于异常状态，则发出主机异常信号至控制装置，控制装置进一步控制混凝土搅拌机不启动，如此，本实施例中的方案可以通过目标检测算法检测混凝土搅拌主机的检修口的不同状态，在检修口处于检修中时禁止搅拌主机启动，可以保障检修人员的人身安全，避免人为操作失误或者意外，对混凝土搅拌主机进行主动式的、24小时的安全防护，在传统的对混凝土搅拌主机的安全防护流程的基础之上，提升了对混凝土搅拌主机的安全防护，进而提升了对混凝土搅拌站的安全防护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机安全防护系统的结构示意图之一；

图2是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的检修门处于打开状态的示意图；

图3是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于未锁紧状态的示意图之一；

图4是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于未锁紧状态的示意图之二；

图5是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于未锁紧状态的示意图之三；

图6是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于锁紧状态的示意图之一；

图7是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于锁紧状态的示意图之二；

图8是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机检修口的紧固螺栓处于锁紧状态的示意图之三；

图9是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机安全防护系统的结构示意图之二；

图10是本发明的一个实施例提供的混凝土搅拌主机安全防护方法的流程示意图；

图11是本发明的一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

100：混凝土搅拌主机安全防护系统；101：监控装置；102：部署有训练好的目标检测模型的服务器；1021：部署有训练好的YOLOv5的服务器；103：控制装置；1031：上位机；1032：下位机；104：报警灯。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图11描述本发明的混凝土搅拌主机安全防护系统、方法和存储介质。

1、如图1所示，本发明实施例提供一种混凝土搅拌主机安全防护系统100，可以包括：

监控装置101，监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；

服务器102，与监控装置相连，服务器部署有训练好的目标检测模型，服务器用于：基于接收到的监控装置传输的监控视频，利用训练好的目标检测模型确定搅拌主机是否处于异常状态，并基于异常状态发出主机异常信号；主机异常信号表征混凝土搅拌主机处于异常状态；

控制装置，与服务器相连，用于接收主机异常信号并基于主机异常信号发出禁止启动信号，禁止启动信号用于控制混凝土搅拌机不启动。

具体地，禁止启动信号用于禁止在任何情况下通过控制装置启动混凝土搅拌主机进行生产。

具体地，在搅拌站搅拌主机的适当位置安装监控装置，监控装置可以包括至少一个摄像头，摄像头可以24小时采集混凝土搅拌主机的检修口处的监控视频。

具体地，目标检测模型也可以称作目标检测算法，本实施例中的目标检测模型可以是YOLOv5(You Only Look Once version5)。YOLO v5是目标检测模型YOLO系列的第五个版本，进一步地，YOLO v5的模型版本有s、m、l、x、n共5个不同精度的模型，本发明实施例对YOLO v5的具体版本使用的目标检测模型不作任何限制。YOLO v5一共24层，可以包括输入端、主干网络(Backbone)、颈部网络(Neck)和预测网络(Head)。基于YOLO v5的目标检测模型的结构可以是这样的：输入→主干网络→颈部网络→预测网络→输出。其中，Backbone主要用于特征提取，Head主要用于预测目标(本实施例中的目标为行人)的种类和位置，Neck被设置于Backbone和Head之间，可以用于提取一些更复杂的特征。

具体地，服务器与控制装置可以通过以太网进行通信连接。

相关技术中，对混凝土搅拌主机的安全防护流程是人员的主动安全防护和设备的被动防护，可靠性依赖搅拌站安全管理制度的执行情况和人员素质，并且依赖设备的质量，当检修人员安全意识淡薄、安全管理不规范、设备传感器年久失修的情况下，会存在非常大的安全漏洞。例如：检修中被别人意外合闸；检修口闭合检测传感器失效，检修门液压撑杆老化，检修门意外落下；急停开关忘记按下或失效。搅拌主机检修一旦出现安全事故则容易造成人员伤亡等重大安全事故。

本实施例中，通过监控装置将混凝土搅拌主机的检修口处的监控视频传输到服务器，服务器利用训练好的目标检测模型确定搅拌主机是否处于异常状态，若处于异常状态，则发出主机异常信号至控制装置，控制装置进一步控制混凝土搅拌机不启动，如此，本实施例中的方案可以通过目标检测算法检测混凝土搅拌主机的检修口的不同状态，在检修口处于检修中时禁止搅拌主机启动，可以保障检修人员的人身安全，避免人为操作失误或者意外，对混凝土搅拌主机进行主动式的、24小时的安全防护，在传统的对混凝土搅拌主机的安全防护流程的基础之上，提升了对混凝土搅拌主机的安全防护，进而提升了对混凝土搅拌站的安全防护。

在示例性实施例中，服务器可以具体用于：基于接收到的监控装置传输的监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口的检修门是否处于打开状态；若检修门处于打开状态，确定搅拌主机处于异常状态。

本实施例中，对混凝土搅拌主机是否处于异常状态进行了具体的说明，例如图2所示，检修口的检修门处于打开状态，可以表征混凝土搅拌主机处于异常状态，相应地，目标检测模型YOLOv5可以通过对监控视频中的视频帧分析出检修口的检修门处于打开状态，如此服务器就可以通过目标检测模型的输出结果，得出混凝土搅拌主机处于异常状态的结论，然后输出一个主机异常信号给控制装置，禁止混凝土搅拌主机启动，进而保障对处于异常状态的搅拌主机进行检修的检修人员的人身安全，提升对混凝土搅拌主机的安全防护，以及提升对混凝土搅拌站的安全防护。

进一步地，在示例性实施例中，服务器还可以具体用于：基于接收到的监控装置传输的监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口的紧固螺栓是否处于锁紧状态，若紧固螺栓没有处于锁紧状态，确定搅拌主机处于异常状态。

具体地，检修口的紧固螺栓用于将检修口的检修门进行锁紧，如图3、图4和图5所示，检修口的紧固螺栓处于没有锁紧的状态，这可以表征搅拌站处于主机异常状态，也可以表征有检修人员在对混凝土搅拌主机进行检修中，如图10、图7和图8所示，检修口的紧固螺栓处于锁紧的状态，这可以表征没有检修人员在对混凝土搅拌主机进行检修，或者可以说，这可以表征搅拌主机处于正常状态，混凝土搅拌主机可以启动进行生产。

在具体实施中，检修口处的检修门有可能会因为相关结构例如检修门液压撑杆老化的原因而自动关闭，此种情况很有可能导致接通常规的检修口闭合检测传感器进而触发搅拌主机启动，对检修人员的人身造成伤害，为了避免此种情况的发生，本实施例中的目标检测模型YOLOv5可以通过对监控视频中的视频帧分析出检修口的检修门的紧固螺栓没有处于锁紧状态，如此服务器就可以通过目标检测模型的输出结果，得出混凝土搅拌主机处于异常状态的结论，然后可以以固定频率(例如固定频率可以提前预设为0.5S，但不限制于预设值)通过以太网向控制装置发送一个主机异常信号，禁止混凝土搅拌主机启动，进而更大程度上保障异常状态中的检修人员的人身安全，也能更大程度上提升对混凝土搅拌主机的安全防护，以及提升对混凝土搅拌站的安全防护。

在示例性实施例中，服务器还可以具体用于：基于接收到的监控装置传输的监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口附近是否存在检修标志，若存在检修标志，确定搅拌主机处于异常状态。

示例性地，检修标志可以是检修挂牌。

在具体实施中，有时候检修人员在进行检修过程中，有可能会因为其他事情例如拿取其他的维修工具而临时离开检修口，此种情况下，如果检修门意外关闭，甚至紧固螺栓的位置有其他障碍物遮挡住紧固螺栓，那么目标检测模型是有可能检测不出混凝土搅拌主机处于异常状态的，进而有可能触发搅拌主机启动，造成危险情况，因此，在本实施例中，检修人员在对搅拌主机进行检修时，可以在检修口附近放置一个检修标志，如此，可以避免检修门意外关闭且紧固螺栓的位置有其他障碍物遮挡住紧固螺栓的危险情况，更大程度上提升对混凝土搅拌主机的安全防护，以及提升对混凝土搅拌站的安全防护。

在示例性实施例中，混凝土搅拌主机安全防护系统还可以包括：报警装置，与控制装置相连，用于基于主机异常信号发出报警信号。

具体地，报警装置可以包括报警灯，还可以包括LED检修灯牌。

在一些实施例中，服务器检测到检修口处于异常状态时，可以通过以太网发送相关信号给摄像头，由摄像头数据开关量信号激活搅拌机报警灯以及LED检修灯牌，警示该搅拌机正在检修。

在另一些实施例中，可以通过网络继电器激活搅拌机报警灯以及LED检修灯牌，警示该搅拌机正在检修。

本实施例中，通过设置报警装置，可以更大程度上提升对混凝土搅拌主机的安全防护，以及提升对混凝土搅拌站的安全防护。

在示例性实施例中，控制装置包括上位机控制装置，上位机控制装置用于接收主机异常信号并基于主机异常信号发出禁止启动信号。

在示例性实施例中，控制装置还包括下位机控制装置，下位机控制装置用于接收禁止启动信号并基于禁止启动信号控制混凝土搅拌主机不启动。

在示例性实施例中，目标检测模型训练的过程可以包括：利用数据样本集对初始的目标检测模型进行训练。其中，数据样本集的获取过程可以包括：采集检修口的监控视频帧，标注检修口的检修门开启(如图2所示)、紧固螺栓未锁紧(如图3至图5所示)、紧固螺栓锁紧(如图10至图8所示)等多种目标检测样本。

在一个具体的实施例中，如图9所示，混凝土搅拌主机安全防护系统100可以包括：监控装置101，部署有训练好的YOLOv5的服务器1021，上位机1031，SYMC下位机1032，报警灯104。

服务器1021通过YOLOv5模型检测到检修门打开的话，即时以固定频率例如0.5S通过以太网向上位机1031发送第一主机异常信号。

正常生产时检修口紧固螺栓一定是锁紧状态，因为如果未锁紧会导致检修口冒灰，当检修员检修时如果因为检修门液压撑杆老化，导致检修门意外关闭接通常规的检修口闭合检测传感器，而该紧固螺栓也不可能自动锁紧，所以服务器1021通过YOLOv5模型检测到检修口固定螺栓未锁紧时，即时以固定频率例如0.5S通过以太网向上位机1031发送第二主机异常信号。

上位机1031在接收到第一主机异常信号或第二主机异常信号以后向下位机1032发出禁止启动信号，下位机1032在接收到禁止启动信号以后控制搅拌主机不启动。

当YOLOv5模型检测到检修口处于异常状态时，服务器1021可通过以太网发送告警信号给摄像头，由摄像头数据开关量信号激活搅拌机报警灯，或者通过网络继电器激活搅拌机报警灯以及检修灯牌，警示该搅拌机正在检修。

当YOLOv5模型检测到紧固螺栓锁紧时，服务器1021则通过以太网发送系统状态正常信号给上位机1031。如果上位机1031未收到状态正常信号，则告警提示：主动检查混凝土搅拌主机的防护系统，避免混凝土搅拌主机的防护系统失效。

另外，关于检修视频推送：上位机1031可接入算法处理后视频推流，操作手实时把握异常状态，避免远控大屏监控位置不够用导致无法了解现场状态。

本发明实施例实现由系统决策的搅拌机检修主动安全防护，排除主观人为因素。避免安全漏洞及意外。混凝土搅拌主机的防护系统通过检测螺栓锁紧，并持续发送正常心跳信号实现系统自检。避免系统失效而无从知悉。

下面对本发明提供的混凝土搅拌主机安全防护方法进行描述，下文描述的混凝土搅拌主机安全防护方法与上文描述的混凝土搅拌主机安全防护系统可相互对应参照。

如图10所示，本发明实施例还提供一种混凝土搅拌主机安全防护方法，应用于服务器，服务器部署有训练好的目标检测模型，方法包括：

步骤1010、接收监控装置发送的监控视频；监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；

步骤1020、基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态；

步骤1030、若混凝土搅拌主机处于异常状态，发出主机异常信号。

在示例性实施例中，步骤1020、基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态可以，包括：

基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口的检修门是否处于打开状态；

若检修门处于打开状态，确定搅拌主机处于异常状态。

在示例性实施例中，步骤1020、基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态，还可以包括：

基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口的紧固螺栓是否处于锁紧状态；

若紧固螺栓没有处于锁紧状态，确定搅拌主机处于异常状态。

在示例性实施例中，步骤1020、基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态，还可以包括：

基于接收到的监控装置传输的监控视频，利用训练好的目标检测模型确定检修口附近是否存在检修标志，若存在检修标志，确定搅拌主机处于异常状态。

图11示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图11所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1110、通信接口(Communications Interface)1120、存储器(memory)1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信，处理器1110可以调用存储器1130中的逻辑指令，处理器1110中还部署有训练好的目标检测模型，处理器1110用以执行上述任一实施例中的混凝土搅拌主机安全防护方法，该方法可以包括：接收监控装置发送的监控视频；监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态；若混凝土搅拌主机处于异常状态，发出主机异常信号。

此外，上述的存储器1130中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令中包括训练好的目标检测模型的应用指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述任一实施例中的混凝土搅拌主机安全防护方法，该方法可以包括：接收监控装置发送的监控视频；监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态；若混凝土搅拌主机处于异常状态，发出主机异常信号。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括训练好的目标检测模型对应的程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述任一实施例中的混凝土搅拌主机安全防护方法，该方法可以包括：接收监控装置发送的监控视频；监控装置用于监控混凝土搅拌主机的检修口；基于监控视频，利用训练好的目标检测模型确定混凝土搅拌主机是否处于异常状态；若混凝土搅拌主机处于异常状态，发出主机异常信号。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。