掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种高空作业安全带使用监测系统

文献发布时间:2024-01-17 01:19:37


一种高空作业安全带使用监测系统

技术领域

本公开的实施例总体上涉及安全作业信息处理技术领域,特别地涉及一种高空作业安全带使用监测系统,用于电力工程或通信工程、景观广告、路桥建设、生产建设等高处作业中。

背景技术

以高空作业车为例的高空作业平台,通常是由车辆底盘部分、伸缩工作臂(如伸缩式可用于将高空作业平台进行升降)部分、高空作业平台(工作斗)三部分组成,作业时,作业人员进入高空作业平台内,然后通过设置在高空作业平台内或伸缩工作臂下端的操作部分,将高空作业平台(工作斗)移动至高空作业点,对需要检修和施工的部位展开作业。

为确保作业人员人身安全,作业人员应穿戴坠落悬挂安全带,一般坠落悬挂安全带1(下文简称“安全带”),由系带10、安全绳11、连接器12组成(如图1所示)。高空作业平台上备有系安全带或绳索的挂点2。挂点2上一般设置有牢固可靠的安全挂环或安全挂钩这样的挂点装置3。进入高空作业平台(工作斗)后,作业人员将已穿戴好在身上的坠落悬挂安全带1上的安全绳11通过连接器12与挂设在高空作业平台(工作斗)内固定挂点2上的挂点装置3连接。

在实际作业过程中,往往出现如下几种问题:1. 由于高空作业平台(工作斗)内空间有限,当有多个作业人员作业时,由于每个作业人员都需要将安全带的安全绳挂接在挂点上,则在有限空间移动作业时,多个安全绳之间互相干涉,造成施工不便。这时,作业人员有意或无意的没有按规范正确有效连接安全带连接器与挂点,仅仅佩戴安全带而未正确有效与挂点进行连接,就直接在高空作业平台(工作斗)内开展作业,存在安全隐患。2. 由于安全带与挂点连接装置的连接通常在高空作业平台内,位于地面的工作负责人在地面因为视角受限和高空作业平台(工作斗)外壁的遮挡,无法实时通过目视观测来确认作业人员是否将安全带的安全绳与挂点装置连接,则无法有效实施安全监测职责。3.对于电力系统带电作业这种在高处进行的专业性很强,安全风险很高的作业,尤其需要监测作业人员是否佩戴安全带,且安全带上的安全绳是否与挂点装置连接。而且对于复杂的带电作业项目,当现场一个工作负责人需要同时监护多辆高空作业车时,其无法确保能随时实时监测到每辆车上的所有作业人员是否都按规范使用安全带。4. 由于现场生产检修作业全过程涉及监测的信息很多,如:高空平台内作业人员在作业过程中是否全程正确穿戴好安全带,安全带是否按规范正确有效连接、使用高度、使用地点以及挂设时长等信息,若无法实时监测并及时做出安全管控,则无法高效协管作业进程,甚至还会发生安全隐患。

基于上述问题,亟需一种实时全面有效的监测系统,能有效监测高空作业安全带使用情况。

现有技术提出利用视频识别高空作业人员安全带穿戴检测方案,其主要通过采集视频图像并对图像进行图像识别实现,需要对图像进行复杂的处理运算。并且仅能识别出安全带本身,而不能识别安全带的安全绳是否与挂点连接。

发明内容

本公开的实施例提供了一种高空作业安全带使用监测系统,旨在解决上述问题以及其他潜在的问题中的一个或多个。

根据本公开的第一方面,提供了一种高空作业安全带使用监测系统,包括视频采集传输装置、主机、若干连接在高空作业平台的挂点装置上的子机;所述视频采集传输装置采集现场作业视频数据并将采集的现场作业视频数据发送给所述主机;所述子机识别其连接构件是否与安全带连接,并将安全带连接数据发送给所述主机;所述主机基于采集的现场作业视频数据判断作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台,并基于安全带连接数据判断安全带是否处于连接状态;所述主机还用于在作业人员佩戴安全带进入高空作业平台且安全带处于连接状态时,判定作业人员正确使用安全带,否则不正确使用安全带。

根据本公开实施例的系统,不需要对现有高空平台(工作斗)内挂点及挂点装置进行改造,只需在挂点装置上延伸连接可检测安全带连接状态的子机,并结合视频采集传输装置、主机一同实现安全带使用情况的实时监测。本公开实施例的系统不仅仅识别安全带是否佩戴,而且需要识别安全带的连接状态,即通过识别已连接在挂点装置上的子机与安全带的连接状态,来确定安全带与挂点的连接状态。在同时满足上述条件下,方能确定作业人员正确使用安全带,否则,则为不正确使用。

在一些实施例中,系统还包括云端;所述主机将包含现场作业视频数据、安全带连接数据、主机判定数据的综合数据发送给所述云端。

在一些实施例中,系统还包括监控终端,所述主机将包含现场作业视频数据、安全带连接数据、主机判定数据的综合数据发送给所述监控终端,用于供在现场作业人员或在办公室的管理人员实时监控。

在一些实施例中,系统还包括设于作业现场的提示装置,所述主机将主机判定数据发送给所述提示装置。

在一些实施例中,所述子机包括:

安全带连接识别单元,用于识别子机的连接构件是否与安全带连接,并得到安全带连接数据;

身份识别单元,用于读取连接在安全带上的作业人员信息牌,并获得作业人员身份数据;

传输单元,用于将安全带连接数据、作业人员身份数据发送给所述主机。

在一些实施例中,所述子机还包括:

高度识别单元,用于识别子机所处高度并获得高度数据;

子机定位单元,用于定位子机地理位置并获得地理位置数据;

子机使用时长单元,用于记录子机作业时长数据;

所述传输单元将高度数据、地理位置数据、作业时长数据发送给所述主机。

在一些实施例中,所述子机还包括电源单元,当子机的连接构件与安全带连接后,触发所述电源单元开启,所述电源单元继而触发所述身份识别单元和所述安全带识别单元工作。

在一些实施例中,所述主机包括:

接收单元,用于接收由视频采集传输装置发送来的现场作业视频数据和由子机发送来的安全带连接数据;

边缘计算单元,用于对现场作业视频数据进行边缘计算,以判断作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台;

判断单元,用于基于安全带连接数据判断安全带是否处于连接状态,还用于基于作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台的判断结果和安全带是否处于连接状态的判断结果,判定作业人员是否正确使用安全带;当作业人员佩戴安全带进入高空作业平台且安全带处于连接状态时,判定作业人员正确使用安全带,并触发高空作业平台的伸缩工作臂启动,否则,判定作业人员不正确使用安全带,高空作业平台的伸缩工作臂无法启动。

在一些实施例中,所述主机还包括:主机定位单元,用于定位主机地理位置并获得地理位置数据。

在一些实施例中,所述主机和所述子机均具有显示单元,分别用于显示安全带佩戴情况和安全带连接状态。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例而非限制性的方式示出本公开的若干实施例。

图1示出现有技术中作业人员安全带规范使用下的示意图。

图2示出根据本公开的一实施例的一种高空作业安全带使用监测系统的系统框图。

图3示出根据本公开的另一实施例的一种高空作业安全带使用监测系统示例性现场示意图。

图4示出了图3示例中高空作业平台上子机与安全带连接的示意图。

图5示出了图3示例中一种高空作业安全带使用监测系统各数据走向流程图;

图6示出了图3示例中一种高空作业安全带使用监测系统数据交互详图。

在各个附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括,即“包括但不限于”。除非特别申明,术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示放置或者位置关系的词汇均基于附图所示的方位或者位置关系,仅为了便于描述本公开的原理,而不是指示或者暗示所指的元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作,因此不能理解为对本公开的限制。

现有高空作业平台的安全监测系统主要监测安全带是否穿戴在工作人员身上,并未全方面监测安全带在佩戴的同时,是否有效连接在挂点。为此,根据本公开实施例,提供一种高空作业安全带使用监测系统。

图2示出根据本公开的实施例的一种高空作业安全带使用监测系统的一示例下的系统框图。如图2所示,系统包括视频采集传输装置、主机、子机。所述视频采集传输装置和所述子机分别连接所述主机。所述视频采集传输装置采集现场作业视频数据并将采集的现场作业视频数据发送给所述主机。所述子机6设于安全作业平台4(工作斗)上且与安全作业平台上挂点2处的挂点装置3连接(参见图4),用于实时监测识别连接构件是否与安全带1连接(主要识别连接构件与安全带的连接器12是否连接),并将安全带连接数据发送给所述主机5。

所述主机基于采集的现场作业视频数据判断作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台,并基于安全带连接数据判断安全带是否处于连接状态。所述主机还用于在作业人员佩戴安全带进入高空作业平台且安全带处于连接状态时,判定作业人员是否正确使用安全带;在作业人员不佩戴安全带进入高空作业平台和/或安全带处于未连接状态时,判定作业人员不正确使用安全带。所述主机5一般设于现场合适位置上(如车辆下部平台上,如图3),为此,当得到判定为不正确使用安全带的结果时,现场管理人员可通过主机获知高空作业平台上存在安全带使用不正确的信息,可及时叫停或纠正作业。

所述视频采集传输装置由采集装置和数据传输装置组成,通常为一体化设置。所述视频采集传输装置7(参见图3中)包括可以是具有360度全方位云台和高倍数光学和数字变焦镜头,能够对作业现场进行全方位的视频监控布控球(车载式或现场固定立式或以无人机作为承载装置)或者是上述布控球加头戴式或单兵式移动视频监控装置的组合配置、或者是其他任何可以在现场进行视频数据采集传输的摄像装置组成,可以对现场高空作业平台上作业人员是否佩戴安全带进行视频数据采集传输。所述视频采集传输装置将采集的现场作业视频数据以无线形式传输给所述主机。所述主机对发送来的现场作业视频数据,利用边缘算法对作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台进行判定。此外,所述视频采集传输装置还可设置边缘计算装置,对采集的现场作业视频数据进行边缘计算并做出是否佩戴安全带判定,之后将判定数据发送给主机,此时主机不再进行判定。

所述主机包括接收单元、边缘计算单元、判断单元。

所述接收单元,用于接收由视频采集传输装置发送来的现场作业视频数据和由所述子机发送来的安全带连接数据。

所述边缘计算单元,用于对现场作业视频数据进行边缘计算,以判断作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台。由于所述视频采集传输装置采集的是作业现场范围的视频,则包含作业现场所有视频。为此,需要识别出与作业人员是否正确使用安全带对应的相关视频数据(如作业人员是否佩戴、子机连接构件与安全带是否有效连接等视频数据),并对此进行分析和边缘计算。具体地,通过基本图像处理算法(如先使用SOBEL算子对采集到的视频图像中的安全带和高空作业平台(工作斗)进行边缘检测,再使用神经网络算法对视频数据中的安全带和高空作业平台(工作斗)进行判断)对现场是否佩戴安全带进行判断。边缘计算后可获得作业人员进入工作平台但未佩戴安全带、作业人员进入工作平台且佩戴安全带、作业人员佩戴安全带但未进入工作平台三个结果并形成传输数据。所述边缘计算单元的硬件可包括坚固的外壳(可适应温度范围从-40范围

所述判断单元,用于基于安全带连接数据判断安全带是否处于连接状态。在一示例下,当安全带连接数据为子机获得其连接构件与安全带连接的电子反馈信息(如连接为“﹢”信号,不连接为“-”信号),则根据正负信号判断连接状态。在另一示例下,当安全带连接数据为子机获得其连接构件与安全带连接的视频或图像数据时,则需要调用边缘计算单元进行边缘计算识别,以获得连接状态。所述判断单元还用于基于作业人员是否佩戴安全带进入高空作业平台的判断结果和安全带是否处于连接状态的判断结果,判定作业人员是否正确使用安全带。当作业人员佩戴安全带进入高空作业平台且安全带处于连接状态时,判定作业人员正确使用安全带,并触发高空作业平台的伸缩工作臂启动,否则,判定作业人员不正确使用安全带,高空作业平台的伸缩工作臂无法启动。

所述主机还包括主机显示单元,用于显示安全带使用情况。所述主机显示单元可以是声、光、振动、显示屏等不同显示方式表明作业人员是否正确使用安全带。

所述子机包括安全带连接识别单元、传输单元。所述安全带连接识别单元,用于识别子机的连接构件是否与安全带连接,并得到安全带连接数据。所述连接构件起中间桥梁作用,负责连接高空平台上挂点与作业人员佩戴的安全带,是高空作业平台上挂点或挂点装置的机械延伸,起硬连接和抗坠落冲击作用,安全带的连接器与连接构件有效可靠连接,即表征安全带与高空平台挂点有效可靠连接。所述传输单元,用于将安全带连接数据发送给所述主机。所述安全带连接数据可以是连接构件与安全带机械连接成功的电子反馈信息,也可以是连接构件与安全带连接的视频或图像数据。

所述子机还包括子机显示单元,用于显示子机与安全带的连接状态。所述子机显示单元可以是声、光、振动、显示屏等不同显示方式表明安全带连接器与挂点的连接状态。这样,可告知现场作业人员(作业人员、工作负责人)安全带连接器是否与挂点连接。

为了规范管理,还需要对作业人员是否符合作业资质进行识别。为此,所述子机还包括身份识别单元,用于读取连接在安全带上的作业人员信息牌,并获得作业人员身份数据。所述传输单元将安全带连接数据以及与之相关的作业人员身份数据一同发送给所述主机。

所述作业人员信息牌可以是设置在安全带上的芯片,该芯片为可读写有源芯片或无源芯片,通过安装构件与安全带卡合或粘贴或螺栓紧固定方式固定在安全带上。该芯片内保存有作业人员身份数据,如姓名、组别身份、作业任务等。所述作业人员信息牌还可以是设置在安全带上的二维码或条形码等图像信息,还可以是设置在安全带上写有作业人员姓名或标明作业人员组别身份的明显标签。

所述身份识别单元基于所采用的作业人员信息牌形式设置。例如,当作业人员信息牌为芯片时,所述身份识别单元采用芯片读取器,如高频或超高频读写装置,采用高频读写装置时,例如识别设备工作于13.56MHz频段,系统通过天线线圈电感耦合来传输能量,通过电感耦合的方式磁场能量下降较快。磁场信号具有明显的读取区域边界。主要应用于1米以内的人员或物品的识别。主要遵循两种协议:ISO/IEC14443(A、B)协议,ISO/IEC15693协议。采用超高频读写装置时是工作于超高频UHF频段的射频识别设备,一般工作于840-960MHz(全球各地区有不同的标准)频段。主要基于ISO 18000-6标准的通讯协议,在该协议下,电子标签的识别距离一般能达到1~10 m。又例如,当作业人员信息牌为二维码或条形码等图像信息时,所述身份识别单元为二维码读取装置或条形码读取装置。又例如,当作业人员信息牌为标签时,所述身份识别单元为摄像装置。

上述身份识别单元不限于单元形式集成在子机内。也可以作为单独装置,设置在高空作业平台上。

在上述方式下,主机获得了每次作业的作业人员数据、安全带佩戴数据以及安全带连接数据,即可获得每次作业时相关作业人员的安全带佩戴使用综合数据。通过在上述安全带连接器上设置与作业人员身份有一一对应关系的可读写芯片或在高空平台内安全带上适当位置,设置与作业人员有一一对应关系的身份识别信息标识(如二维码、文字、图像等),使得高空平台(工作斗)内作业人员的身份管理更加规范,每次作业时都知晓在不同挂点上作业人员的身份。

在一些实施例中,子机设置外部电源开关,可由作业人员按子机外部电源开关开启子机进行实时监测。在另一些实施例中,所述子机不设置外部电源开关,但具备电源单元。当子机的连接构件与安全带连接后,触发所述电源单元开启,所述电源单元继而触发所述身份识别单元和所述安全带识别单元工作。即其日常始终处于待机休眠状态,当安全带的连接器与子机连接构件首端进行机械部分有效连接时被动触发,即子机电源启动开关设置在子机内部,当安全带的连接器与子机连接构件首端机械部分有效连接时,触发启动子机电源。该被动启动方案优点在于当安全带未设置有效身份芯片或无身份识别信息时,子机会将该无法识别的没有作业人员身份信息的安全带及其连接行为定义为非法用户的非法使用,即可以记录未注册的、非受控的、非准入(无资质)作业人员的非法(无身份识别信息)安全带在高空作业平台挂点上的使用数据信息。也就是说,当非法安全带连接器挂设在子机首端时,子机电源单元被动启动,此时身份识别单元无法读取到已挂设进入的安全带有效身份,但由于安全带连接器与子机连接构件首端进行机械部分有效连接时,子机电源单元被动触发,受电源单元触发的其他功能单元(如有,可以是子机定位单元、子机使用时长单元、高度识别单元)因此会记录安全带连接使用过程中的其他数据信息,此时即使主机未进行开机,但在下一次主机开机时,子机会将前次(或前多次)非法(无身份识别信息)安全带连接的综合数据信息自动发送主机,并由主机发送云端,作为预警信息告知相关管理人员、监测层、决策层,达到监控未注册的、非受控的、非准入(无资质)作业人员的非法(无身份识别信息)安全带擅自使用车辆的目的,实现了高空作业平台上作业人员统一的资质管理和避免高空作业车被非法使用的目的。

为了全方位监测作业情况,所述子机还包括高度识别单元、子机定位单元、子机使用时长单元。所述高度识别单元,用于识别子机所处高度并获得高度数据。所述高度识别单元可以是高度传感器,可集成在子机内,也可独立设置在子机外,即设置于高空作业平台上。所述高度识别单元识别的高度数据为子机所处高空平台与可发生坠落基准面相对高度。所述子机定位单元,用于定位子机地理位置并获得地理位置数据。所述子机定位单元可以是GPS芯片或北斗定位系统,可以集成在子机内,也可以采用定位器设置在高空作业平台上。所述子机使用时长单元,用于统计作业时长。例如可根据子机工作起始时间确定作业时长,分别记录作业起始使用时间和停止使用时间,通过计算时间差确定作业时长。所述子机使用时长单元可以是计时器。所述传输单元将高度数据、地理位置数据、作业时长数据发送给所述主机。发送时,可随对应的作业人员的作业人员身份数据、安全带连接数据一同发送给主机。

在一些实施例中,当身份识别单元为摄像装置时,所述子机还包括子机边缘计算单元,用于通过边缘算法计算识别视频或图像中的标签信息,以获得作业人员身份数据。

在一些实施例中,当所述子机具有子机定位单元时,所述主机还包括主机定位单元,用于定位主机地理位置并获得地理位置数据。所述主机定位单元可以是微型GPS、北斗等可以标记地理位置的芯片,可以集成在主机内,也可以采用定位器设置在作业车上。所述主机定位单元还可对其定位获得的地理位置数据与子机定位获得的地理位置数据进行比对,以精确校正和双重确认作业点地理位置信息。在一些实施例中,所述子机不具有子机定位单元时,所述主机利用其主机定位单元获得作业点地理位置信息。所述主机将从子机处获得的综合数据(包括作业人员身份数据、安全带连接数据、高度数据、作业时长数据)与作业点地理位置信息对应存储在一起。

为便于统计作业现场中高空作业情况,本公开实施例的系统还包括云端。在图2所示示例下,所述主机将包含现场作业视频数据、安全带连接数据、主机判定数据的综合数据发送给所述云端。此外,还可将其他数据发送给所述云端。如果子机具备安全带连接识别单元、身份识别单元、子机定位单元、子机使用时长单元、高度识别单元中的一个或两个或多个时,所述主机可将从子机中获得的作业人员身份数据、安全带连接数据、高度数据、地理位置数据、作业时长数据、主机自身获得的地理位置数据、主机判定数据(即安全带佩戴判定数据和安全带连接判定数据)中的多个或所有发送给所述云端。云端可以形成作业人员的个人职业画像,对安全生产分析,人员职场安全技能判定都有着重要意义。

为便于现场管理人员或办公室管理人员能实时监控,本公开实施例的系统还包括监控终端,在图2所示示例下,所述主机将包含现场作业视频数据、安全带连接数据、主机判定数据的综合数据发送给所述监控终端,用于实时监控。此外,还可将其他数据发送给所述监控终端。如果子机具备安全带连接识别单元、身份识别单元、子机定位单元、子机使用时长单元、高度识别单元中的一个或两个或多个时,所述主机可将从子机中获得的作业人员身份数据、安全带连接数据、高度数据、地理位置数据、作业时长数据、主机自身获得的地理位置数据、主机判定数据(即安全带佩戴判定数据和安全带连接判定数据)中的多个或所有发送给所述监控终端。

所述监控终端可以是便携式终端8(包括单机版和网络版,参见图3),也可以是固定台式终端。单机版便携式终端为包括外壳、电源、检测开关、显示单元(状态显示灯、声音、振动、液晶屏幕显示等不限形式)等组成。所述网络版便携式终端为PDA、手机(phone)、PAD等无线智能终端,具备显示单元。固定台式终端为设置于办公场所、指挥中心等室内场所的,固定的台式电脑或台式分析装置。所述固定台式终端包括显示单元(状态显示灯、声音、振动、液晶屏幕显示等不限形式)。本公开实施例的系统可仅选择便携式终端或固定台式终端作为监控终端,也可以同时选择便携式终端和固定台式终端作为监控终端。当存在两种类型终端时,固定台式终端还可以包括预警警告信息发送单元,由办公室的管理人员发送预警信息给便携式终端和作业现场的提示装置,可帮助现场的工作人员及时干预违章作业行为或协调现场作业等。

当所述便携式终端采用单机版手持移动便携终端时,其具备检测开关、显示模块(例如,高空平台(工作斗)内两个挂点连接状态显示灯(绿色)、电池电量低显示灯(红色))。所述显示模块可以是灯光、声音、振动或显示屏显示等不同表现形式,表示高空平台内作业人员安全带连接器与挂点之间的连接状态。

所述单机版手持移动便携终端的电源为内置电池,当内置电池剩余电量低时,按下手持移动便携终端(单机版)检测开关,电池电量低显示灯(红色)闪户更换内置电池。在电池电量正常情况下,内置于手持移动便携终端(单机版)底座的数据接收模块可接收主机发送的数据。

当单机版手持移动便携终端与主机距离太远(例如50m以上或更大),或者由于主机电源关闭、子机电源关闭等电源原因导致无法采集和传输数据,则与高空平台(工作斗)内两个挂点对应的显示灯会顺时针方向依次闪烁。以通知现场工作负责人通讯处于异常状态。此时工作负责人可以立即注意到异常并调整距离或检查主机和子机电源等,从而提高现场安全环境和工作负责人的工作效率。

单机版手持移动便携终端上设有能够容易地识别和区分多个便携终端身份的名称区。即手持移动便携终端可以与高空作业车一一对应,以便现场工作负责人可以同时对多辆高空作业车上安全带是否按规范正确有效挂设进行主动实时监控。

当按下单机版手持移动便携终端的检测开关时,进行与主机的无线通信,在高空平台(工作斗)内作业人员的安全带连接器与对应挂点上设置的子机有效可靠连接的情况下,则单机版手持移动便携终端上对应的状态显示灯在一定时间(例如5秒期间)闪烁。如果安全带的连接器与对应挂点上设置的子机没有有效可靠连接,则单机版手持移动便携终端上对应的状态显示灯不点亮,保持熄灭。

进一步,所述云端还可将统计分析结果发送给便携式终端进行监控。便携式终端的应用场景又可分为内网网络版和外部公网(或VPN)网络版,具备接收由云端(公网或内网)以及固定台式终端发出的预警警告信息的接收单元。这样可通过云端对作业现场包含作业人员是否佩戴安全带、以及作业人员身份数据、安全带连接状态数据、连接时长数据、相对高度变化数据、GPS位置数据等其他综合数据进行分析,一方面以软件程序或APP形式呈现在移动便携式终端的显示单元(如显示屏)上,供现场工作人员和非现场后台管理人员实时查看查询安全带佩戴和挂设情况,以及接收安全带未佩戴和虽已佩戴安全带但未有效连接风险告知信息;另一方面经累积数据留存和分析,可为高空作业安全隐患分析提供大数据分析支撑,有效防止高空作业平台人员坠落事故发生。

进一步,本公开实施例的系统还包括设于作业现场的提示装置9(参见图3),所述主机将主机判定数据发送给所述提示装置。所述提示装置可以是广播式提示装置,其配置有显示屏、扬声器和警示灯等,通过文字、声音进行广播提示和警示灯频闪警示,提示高空作业平台内作业人员安全带按规范正确佩戴和可靠连接,直到检测到高空作业平台内作业人员安全带已佩戴、安全带和挂点已有效正确连接,相应的声光文字显示和警示灯等提示信息才消失。上述显示屏、扬声器、警示灯可单独或组合配置。进一步,提示装置还可接收由云端发送来的统计分析结果和/或监控终端发送来的预警信息。通过手持便携终端和现场提示装置可以随时和迅速的确认多辆高空作业平台(工作斗)上作业人员安全带佩戴情况和安全带安全绳与高空平台挂点连接状况,这种作业过程中随时和迅速确认是否佩戴安全带,安全带连接是否正确有效的方式,提升了作业人员的安全环境和现场管理员(工作负责人)的工作效率。

通过上述主动监测系统,实现和建立了高空平台作业现场安全带使用两级监控体系,第一级是现场监控体系(现场监控),第二级是云端监测体系(远程监控),在第一级现场监控体系发生监控缺失时,由第二级云端监测体系通过通信手段,提醒现场作业人员和工作负责人及时纠正未按要求佩戴安全带和未按规范正确挂设安全带的不安全行为。两级安全监控系统同时运行,提升了现场安全监控的可靠性、立体全方位的实现了实时监控。

当本公开实施例的系统包括视频采集传输装置、主机、若干连接在高空作业平台的挂点装置上的子机、云端、监控终端、提示装置时,其具体实施过程如下,本实施过程仅做示例说明,本公开不限于此过程。

首先,使用安装构件将与作业人员一一对应的可读写芯片以卡合、粘贴、螺栓紧固等方式(不限定连接方式,满足安全带使用过程中不脱落功能需求)设置在作业人员穿戴的安全带的连接器上,即将作业人员身份芯片和安全带进行绑定,该安装构件与连接器的连接形式可以是可拆卸式或不可拆卸式、如卡合、焊接、螺栓固定等多种形式,不限于某种固定连接方式,将与作业人员身份一一对应的可读写芯片设置在上述安全带的连接器上即可。

接着,将可主动实时监测连接状态的子机连接在在高空作业平台(工作斗)内挂点装置上(如安全挂钩、环等),连接后应保证无法拆卸或未经授权无法拆卸。由此,高空作业平台(工作斗)作业人员穿戴的安全带的连接器通过与上述子机连接,等同于直接连接在高空作业平台(工作斗)挂点上。子机与挂点的连接装置应保证足够安全可靠,具备足够的静拉力和抗冲击测试性能,等同于是挂点装置的机械延伸。

打开设置在现场的视频数据采集传输装置开关:视频采集传输装置可以是设置于地面的带有三脚架支撑的布控球,也可以是设置在斗内的摄像头,也可以是以无人机作为摄像装置载具的空中平台,或是其他任何类型的现场视频拍摄装置,无论哪种形式,优选具备360度全向云台、和光学变焦和数字变焦功能,同时具备将采集的视频数据传送至设有边缘计算单元的主机,主机对视频数据进行计算分析并对是否佩戴安全带进行判定和形成相应的可传输数据信息。

作业过程中视频数据采集传输装置、子机、主机、手持便携终端、广播式提示装置之间数据通信关系如图5、图6所示。视频数据采集传输装置实时采集作业范围内高空作业平台(工作斗)及斗内作业人员视频数据,并将数据实时传输给设置于现场的带有边缘计算单元的主机。这里把视频数据采集传输装置向主机传送的数据称为

当作业人员佩戴好安全带后但尚未进入斗中,此时视频数据采集传输装置将采集到的视频数据信息发送带有边缘计算单元的主机,主机内边缘计算单元对该数据进行计算分析后只对该情况进行记录,并不形成违章风险数据,该数据也可选择发送至云端进行信息留存。

当作业人员佩戴安全带并进入高空作业平台(工作斗)中,此时视频数据采集传输装置将采集到的视频数据信息发送至带有边缘计算单元的主机,主机内边缘计算单元对该数据进行计算分析后形成已佩戴安全带的数据,该数据也可选择发送至云端进行信息留存。

当作业人员未佩戴坠落悬挂安全带进入高空作业平台(工作斗)中,此时视频数据采集传输装置将采集到的视频数据信息发送至带有边缘计算单元的主机,主机内边缘计算单元对该数据进行计算分析后对该情况进行记录,并形成违章告知数据

这里把由公网或VPN或内网发送至固定台式终端和手持便携终端(网络版)的数据称为数据

这里把由固定台式终端发送至手持便携终端(网络版)的违章告知数据称为数据

这里把由固定台式终端发送至现场广播式提示装置的违章告知数据称为数据λ。

子机实时的向主机传输作业人员身份数据、连接状态数据、连接时长数据、GPS地理位置数据、相对高度变化数据等数据统称为:安全带连接综合数据。

在上述安全带的连接器未与挂点上的子机连接时,子机仅将GPS地理位置数据、相对高度初始数据传送给主机,主机将上述综合数据以及判定数据发送至无线公网(或VPN)。在现场单机版系统中,主机也可以将上综合数据和判定数据分别发送至手持便携终端(单机版)和广播式提示装置,供现场作业人员实时了解安全带是否正确使用。

此时设置在子机上的子机显示单元以及主机上的主机显示单元,以声、光、振动、显示屏等信号(不限某一种)形式告知现场作业人员上述安全带的连接器未与挂点上的子机发生有效连接。

高空作业平台(工作斗)内作业人员将设置有与本人身份一一对应的可读写芯片的坠落悬挂安全带连接器按规范正确有效连接在可主动实时监测连接状态的子机上,实现坠落悬挂安全带与挂点之间的有效连接。子机通过身份识别单元对连接的安全带身份及物理连接是否有效进行识别和记录。

此时设置在子机上的子机显示单元以及主机上的主机显示单元,以声、光、振动、显示屏等信号(不限某一种)形式告知现场作业人员(作业人员、工作负责人)上述安全带的连接器与挂点上的安全挂钩(环)已按规范正确有效连接。

子机在上述过程中读取到上述安全带的连接器上作业人员身份芯片,同时也检测到安全带的连接器与挂点安全挂钩(环)按规范正确有效连接后,连同作业人员身份数据、连接状态数据、连接时长数据、GPS地理位置数据、相对高度变化数据等综合数据α传送给主机,并由主机进行处理,然后主机将计算处理后的安全带连接综合数据

随后高空作业平台(工作斗)上作业人员操纵伸缩工作臂使高空作业平台(工作斗)升高至作业点开始作业,直至作业完毕,高空作业平台(工作斗)返回地面,作业人员解开安全带连接器与主动实时监测连接状态的子机的连接,并关闭子机开关和主机开关。在开关关闭前的过程中,子机始终进行主动实时监测,持续收集作业人员身份数据、连接状态数据、连接时长数据、GPS地理位置数据、高度初始数据等安全带连接综合数据信息并发送给主机,直至子机、主机关闭为止。

具体的数据传输方式可以如下所述:

数据

数据

数据

数据

数据

数据

数据λ由固定台式终端传输至现场设置的广播式提示装置,也采用无线传输技术,例如 2.4GHz或5Gz等短距离无线技术或Lora等其他远距离低功耗无线传输技术。不限于某种固定无线传输技术。只要能实现上述数据传输即可。

在多个作业点同时进行作业时,特别是当现场只有一个工作负责人时,受距离和障碍物影响,有可能无法观测到远距离各个高空作业平台上作业人员是否都按要求佩戴了安全带,作业人员使用的安全带是否和高空作业平台(工作斗)内挂点上设置的挂点装置(如安全扣环等)正确有效可靠连接。例如在远离高空作业车的地方时,或例如在挂点上设置的挂点装置—安全扣环被高空作业车的车体等障碍物或阴影遮挡等情况下,即现场工作负责人无法看到挂点上设置的挂点装置-安全扣环与安全带是否正常有效连接,现在通过设置于现场的视频数据采集传输装置、高空作业平台(工作斗)内的子机、设置于高空作业车平台上的主机、手持便携终端(单机版、网络版)、以及现场广播式提示装置的显示单元,以声、光、振动、显示屏显示等形式向现场作业人员告知安全带使用情况(安全带佩戴情况、安全连接情况),供现场作业人员实时查看,使得作业人员现场的安全环境和现场工作负责人的工作效率进一步提高。

通过对上述高空作业车、作业人员、作业类型,云端在不同高度上是否使用安全带和正确规范使用安全带的累积作业时长等综合信息进行分析,实现对作业人员的职业数字画像,形成作业人员技能水平评价。对安全生产分析,人员职场技能水平判定都有着重要意义。

当检测到没有身份识别的连接器与挂点安全挂钩(环)连接时,即发现非法用户使用设置在安全平台(工作斗)上的子机时,系统会在子机本地进行数据记录并在下一次主机开机后,将上述累计的非法用户使用记录发送至主机并上传云端,作为预警信息告知相关管理人员、监测层、决策层,通过记录未经授权的非法安全带与高空平台(工作斗)内挂点装置的连接情况,达到监控无高空作业资质人员擅自使用车辆的目的,实现了高空作业平台上作业人员统一的资质管理和避免高空作业车被非法使用的目的。

此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行,或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

相关技术
  • 一种结构健康监测系统及其使用方法
  • 一种基于大数据的房地产市场监测和分析系统及其使用方法
  • 一种使用叶尖定时(BTT)监测涡轮机转子叶片的方法和系统
  • 一种水质监测传感器校准液循环使用方法及系统
  • 一种能够监测使用状态的安全带及安全带监测系统
  • 一种高空作业用安全带及使用方法
技术分类

06120116130533