一种降低检修人员失误概率的系统与方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子信息领域，尤其涉及一种应用于工业系统检修环节，降低检修人 员失误概率的系统与方法。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，系统中硬件的日益完善大大降低了其失效的可能性，但是 任何人机系统都包含着一种或多种功能，必要时必须由人去执行，即使是所谓的全自动系 统，在监视、运行、维护和决策方面也需要人的介入，人的影响占据着越来越重要位置。虽然 关于人因失误的有效数据很难精确的统计出来，但至少目前研究人员已达成的普遍共识 为:所有系统(不论其领域的差异)的失效中，60%_90%可归于人因失误。
[0003] 检修是生产部门相关人员对机器或其他物品进行的检验与维修，是工业生产的一 个重要环节，是保障机器或其他与生产相关物品长期正常运行的重要方式。检修期间，大部 分机器设备停止运作，人的行为参与到整个检修环节，显而易见，人误是影响检修效果的最 主要方式，降低人误概率是维系工业生产的正常化，降低事故发生的最有效、最直接的方 式。
[0004] 综上所述，降低检修人员的人误概率是保障工业生产正常化，提高生产效率的有 效方式。本发明涉及一种新的智能系统与方法，对检修人员进行实时定位、监督与提醒，对 其检修工序实现全程辅助，对检修结果实现自动化评估与反馈，最终能够有效地防止人误 的产生，提高生产效率。
【发明内容】
[0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种降低检修人员失误概率的系统与方法。本发 明利用便携式设备对检修人员实现全程辅助，采用GPS定位系统对检修人进行实时定位与 自动考核;采用射频识别技术对检修环节易产生人误的关键工序进行电子标识，实现对检 修人员的实时提醒与错误报警;植入先进的人因技术，对检修人员的人误数据进行采集，对 其工作绩效实现有效评估。
[0006]为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：
[0007] -种降低检修人员失误概率的系统，包括中心控制设备和便携设备;便携设备上 设有数字信号处理系统，数字信号处理系统连接有数模与模数转换器，数模与模数转换器 连接有通信设备、报警装置、传感器群和摄像设备；中心控制设备通过通信设备与便携设备 互联;便携设备通过通信设备读取射频识别卡。
[0008] 进一步的改进，所述便携设备上设有GPS定位装置和外部设备输入接口，外部设备 输入接口连接有外部设备群。
[0009] 进一步的改进，所述便携设备为安全帽、手环或掌上电脑。
[0010] 进一步的改进，所述传感器群包括心跳传感器、人体温度传感器、声音传感器、环 境温度传感器和环境湿度传感器。通过测量操作人员和环境的状态对操作人员进行提醒和 及时进行保护。
[0011] 进一步的改进，所述通信设备为无线通信设备;所述摄像设备为摄像机;所述中心 控制设备为带有无线接收器的PC机。
[0012] 进一步的改进，所述报警装置包括声音报警器和震动报警器;所述声音报警器为 喇叭。
[0013] 一种降低检修人员失误概率的方法，包括中心控制设备和便携设备;便携设备上 设有数字信号处理系统，数字信号处理系统连接有数模与模数转换器，数模与模数转换器 连接有通信设备、报警装置、传感器群和摄像设备；中心控制设备通过通信设备与便携设备 互联;便携设备通过通信设备读取射频识别卡;射频识别卡用于存储维修设备或物体的相 关信息，维修设备或物体的相关信息包括易产生人因失误的检修单元的相关信息;数字信 号处理系统用于进行数字信号的处理与控制;数模与模数转换器用于实现数模转换;报警 装置用于对操作人员易于操作失误的步骤进行提醒，对操作人员经提醒后仍然操作失误的 步骤进行报警;摄像设备用于采集人体数据、机器数据和环境数据;传感器群用于感应操作 人员的生理数据和感应操作环境的环境数据;便携设备通过通信设备与中心控制设备互 联；中心控制设备用于接收维修人员的维修信息并且在接收到维修人员的失误信息时启动 应急程序并向上级汇报。
[0014] 进一步的改进，根据采集到的维修人员的失误信息，确认每一失误步骤的行为类 型，根据失误的行为类型计算出维修人员在此失误步骤的失误概率；累加整个工作任务中 所有失误步骤的失误概率，得到工作人员整个工作任务的失误概率;所述失误的行为类型 包括技能型、规则型和知识型;技能型指由于操作手法的错误造成的失误;规则型指没有遵 守操作守则造成的失误;知识型指由于不清楚维修方法造成的失误；
[0015] 其中每个失误步骤的失误概率的计算方法如下：
[0016]
[0017] 其中，η表示第η
个步骤;p(n)表示在第η个步骤的失误概率;tn表示完成第η个步骤 实际用的时间；τ η完成第η个步骤规定用的时间；η、β、γ为三个参数;η、β、γ的取值由失误 的行为类型决定。
[0018] 进一步的改进，所述失误的行为类型为技能型则η=0.407;β=1.2; γ =0.7;
[0019] 失误的行为类型为规则型则η=0·601;β=0·9; γ =0.6;
[0020] 失误的行为类型为知识型则η=0.791;β=0.8; γ =0.5。
[0021 ]进一步的改进于，所述便携设备上设有GPS定位装置;便携设备内设有数据库，数 据库用于内部数据储存与更新;数据库设有数据库接口；数模与模数转换器上设有外部设 备输入接口；数据库接口和外部设备输入接口均与外部设备群连接;GPS定位装置用于对工 作人员进行定位和考勤；外部设备群用于对数据库进行建设与更新及对便携设备下达指 令;所述便携设备为安全帽、手环或掌上电脑;所述传感器群包括心跳传感器、人体温度传 感器、声音传感器、环境温度传感器和环境湿度传感器;所述通信设备为无线通信设备;所 述摄像设备为摄像机;所述中心控制设备为带有无线接收器的PC机;所述报警装置包括声 音报警器和震动报警器;所述声音报警器为喇叭;所述人体数据包括检修人员的体温和心 跳;所述机器数据包括检修设备相关数据;所述环境数据包括环境的温度和湿度;数字信号 处理系统具有人机交互功能。
[0022]本发明采用智能化手段对数字化主控室操纵员的操作行为进行实时监护，能有效 地防止操作人误，在保证工业生产安全的同时提高生产效益。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的整体结构；
[0024]图2为便捷设备的结构示意图；
[0025] 图3为本发明辅助检测的工作流程图；
[0026] 图4为本发明的考勤流程图；
[0027] 图5为本发明对工作人员的智能监护流程；
[0028] 图6为本发明的人因数据采集与分析流程。
【具体实施方式】
[0029]以下通过【具体实施方式】并且结合附图对本发明的技术方案作具体说明。
[0030] 实施例1
[0031] 本发明的技术方案在于:利用便携式设备对检修人员实现全称辅助，采用GPS定位 系统对检修人进行实时定位与自动考核;采用射频识别技术对检修环节易产生人误的关键 工序进行电子标识，实现对检修人员的实时提醒与错误报警;植入先进的人因技术，对检修 人员的人误数据进行采集，对其工作绩效实现有效评估。
[0032] 本发明涉及的自动化系统具体结构包括：中心控制设备、便携设备以及射频标识 卡。
[0033]其中，中心控制设备与便携设备通过4G网络或是卫星通信网络等其他无线通信方 式实现互联，中心控制设备对便携设备进行人误布置与数据储存与分析，便携设备用于采 集数据并上传到中心控制设备并对检修人员的作业实现全程辅助，射频标识卡用于标识检 修关键部件或工序并通过电子识别的方式将信息传送给便携设备。
[0034]具体而言，中心控制设备由带有无线接收器的PC机以及相关辅助系统组成，该设 备配置软件包括但不局限于"智能考勤软件"、"智能监护软件"与"人因数据采集与分析软 件"。"智能考勤软件"用于记录检修人员的个人信息，基于GPS定位系统实现人员考勤；"智 能监护"用于储存检修信息，对易犯人误的关键工序进行标识，对检修人员进行提醒、报警； "人因数据采集与分析软件"用于对检修人员的人误数据进行采集与分析。
[0035]具体而言，便携设备是一种方便检修人员携带的电子设备，可以是但不局限于可 佩戴物体，比如"安全帽"、"手环"等或是便于携带的"掌上电脑"。便携设备用于检修人员随 身携带，通过GPS定位实现人员考核;采用射频识别的方式对易犯人误的关键工序或物体进 行识别、提醒与报警;接收中心控制设备发送的指令，对检修人员的全程作业进行辅助，对 人误数据进行采集与分析。
[0036]具体而言，射频标识卡用于存储关键部件或工序的相关信息，并通过电子识别的 方式将信息传送给便携设备。
[0037] 按图1所示本发明的降低检修人员失误概率的智能检修辅助系统结构图，该智能 辅助系统由三部分组成，分别为中心控制设备、便携设备与射频识别卡，射频识别卡用于存 储待操作设备或物体的相关信息，通过"接触"将信息传送给便携设备;便携设备与中心控 制设备可通过4G、卫星或其他无线电方式进行连接、互通，中心控制室将检修相关指令派送 给便携设备，便携设备将检修过程中采集的信息上传给中心控制室，便于后期数据分析。
[0038] 按图2所示便携设备结构图，位于设备最底层的硬件设备包括传感器群、通信群 (通信设备）、摄像头、喇叭、震动源以及外部输入设备群，均和数模与模数转换器连接，喇 口八、震动源也可用其它报警装置如声音报警器和震动报警器代替；外部输入设备群通过数 据库接口与数据库连接，用于数据库的建设与更新。传感器群包括温度、声音、湿度等传感 功能，用于采集检修环境与检修人员的相关数据;通信群包括GPS定位、4G或卫星通信以及 射频识别等通信功能，用于与中心控制设备通信以及对射频识别卡进行读取;摄像头用于 采集人-机-环境相关数据;喇叭与震动源用于制造声音与震动，用于对检修人员的报警与 提醒;外部输入设备群用于对本发明系统的内部数据库进行建设与更新，对便携设备下达 指令。数模与模数转换器用于对底层设备信号产生的模拟信号进行模数转换，以及对上层 信号实现数模转换。数据库接口用于连接外部输入设备群与内部数据库，用于数据库的建 设与更新。数据库内嵌于便携设备内部，用于内部数据储存与更新。数字信号处理系统应用 数字信号的处理与控制，作为便携设备的中枢系