统，连接各外围器件。应用软件与人机交互 用于实现检修人员对便携设备的操作与交互。
[0039] 按图3所示智能检修辅助系统工作流程图，其工作流程按照六个步骤进行展开。第 一步，工作人员可以通过中心控制设备向检修人员布置检修任务，并将相关检修信息通过 无线传输的方式分派给各检修人员;第二步，检修人员接收到检修任务后，对该任务进行确 认并接收任务相关信息，且可以通过便携设备与主管人员进行实时交流;第三步，检修人员 执行任务并通过射频卡获取操作设备或物体的相关信息，结合GPS定位系统实时向中心控 制设备提供定位信息并实现智能考勤;第四步，检修人员通过便携设备与检修设备和中心 控制设备实现实时互动，便携设备对整个检修环节中易产生人误的单元进行提醒与报警； 第五步，在整个检修环节中，便携设备对检修人员的操作行为数据与人-机-环数据进行采 集，并传送至中心控制设备;第六步，中心控制设备在获取相关数据后，通过相关分析软件 对该数据进行储存并进行后续分析。
[0040] 按图4所示智能考勤流程，将检修人员的考勤流程分四个步骤来实现。中心控制设 备通过无线通信的方式将检修任务布置给相关检修人员，当检修人员接收到任务指令并确 认后，考勤系统开始运行;考勤系统通过便携设备确认检修人员是否准时达到检修现场，并 通过GPS定位系统实时获取检修人员的位置信息并传送给中心控制设备，以此来判断检修 人员是否中途离岗，检修任务完成后，检修人员需要通过便携设备确认完成任务后考勤程 序结束，中心控制设备将通过以上四个步骤来对检修人员进行自动考勤。
[0041] 按图5所示智能监护流程，检修辅助系统将对检修人员的整个工作环节进行监护， 避免人误事件的发生。第一步，布置检修任务并标注易产生人误的检修单元。中心控制设备 根据实际生产需要，布置相关检修任务、标注易产生人误的检修单元，并将检修任务及相关 信息传送给检修人员。第二步，检修人员按便携设备流程执行检修任务。检修人员接收任务 后携带便携设备按约定时间执行检修任务，在执行任务的过程中，检修人员必须按照设备 所给的流程来执行任务，通过与便携设备的交互，检修人员能够实时获取中心控制设备指 令与待修设备信息。第三步，通过射频识别卡读取易产生人误的检修单元并进行提醒。检修 人员根据便携设备给定流程执行操作任务，通过射频识别卡获取易产生人误的检修单元的 相关信息，便携设备获取信息后会对易产生人误的检修单元进行提醒，并给出设备的相关 信息。第四步，对已产生的人误行为进行报警并传送至中心控制设备。当检修人员对便携设 备的提醒而仍然产生操作失误，便携设备获取信息后将以"鸣笛"和"震动"的方式进行报 警，并将人误行为信息即时传送至中心控制设备。第五步，中心控制设备自动启动应急程序 并向上级汇报。当中心控制设备收到便携设备发出的报警信息后，系统将启动应急程序并 向上级汇报事故现状。通过人机交互，便携设备对检修人员的整个工作环节进行实时监护， 对人误单元进行实时提醒、报警与应急处理，确保有效的防止人误行为的发生，降低生产事 故率。
[0042]按图6所示人因数据采集与分析流程，可分为三个步骤来实现。第一步，便携设备 采集检修人员的操作数据以及人-机-环数据。人体数据主要包括检修人员的体温、心跳等 生理数据，机器数据泛指检修设备相关数据，环境数据包括环境温度、湿度等环境相关数 据。第二步，传送至中心控制设备。该步骤为数据传输步骤，为便于数据的实时传输，本发明 拟采用4G或是卫星等无线通信的方式将便携设备采集的数据传送至中心控制设备。第三 步，接收数据并进行储存与分析。中心控制设备接收便携设备传送的数据的同时完成数据 储存，并采用应用软件对相关数据进行分析。
[0043] 实施例2
[0044] 某工厂有一检修任务T需要某员工A去完成，该项检修任务有η项步骤:S1、S2、S3··· Sn，操纵员只有正确完成当前的步骤，才能进入下一个步骤，否则需要重新进行此项步骤， 操纵员需要按步骤的顺序来完成该项操作任务，规定该员工完成每一个步骤的时间分别为 ΤΙ、T2、Τ3···Τη。由计算公式可得，该任务总的失误概率P为：
[0045] ?=卩1+(1-卩1)卩2+(1-口1)(1-口2)口3+." + (1-口1)(1-口2)."(1-口11-1)口11，其中：？1、？2、？3··· ρη分别为操作步骤S1、操作步骤S2、操作步骤S3…和操作步骤Sn阶段的失误概率。
[0046] Pl、P2、P3…Ρη的计算公式可根据人因技术相关资料得i
其 中：tn为该员工实际完成步骤η的时间，Tn为该员工完成步骤η的规定时间，η、β、γ为三个参 数，根据具体操作步骤，来判定该员工的动作类别是属于技能型、规则型还是知识型，然后 根据下表来选取三个参数的具体值。
[0047]
[0048] 综上所述可以得到整个任务T中的失误概率P，P值越小证明该员工越不容易犯错 误，该项任务完成的越好。
[0049] 上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此， 凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。
【主权项】
1. 一种降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，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。2. 如权利要求1所述的降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，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。3. 如权利要求1所述的降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，所述便携设备为安 全帽、手环或掌上电脑。4. 如权利要求1所述的降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，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。5. 如权利要求1所述的降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，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。6. 如权利要求1所述的降低检修人员失误概率的系统，其特征在于，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。7. -种降低检修人员失误概率的方法，其特征在于，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。8. 如权利要求7所述的降低检修人员失误概率的方法，其特征在于，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;技能型失误指 由于操作手法的错误造成的失误;规则型失误是指没有遵守操作守则造成的失误;知识型 失误是指由于不清楚维修方法造成的失误； 其中每个失误步骤的失误概率的计算方法如下：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；τη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。9. 如权利要求8所述的降低检修人员失误概率的方法，其特征在于， 所述失误的行为类型为技能型则η=0.407;β=1.2; γ =0.7; 失误的行为类型为规则型则η=0.601;β=0.9; γ =0.6; 失误的行为类型为知识型则η=0.791;β=0.8; γ =0.5。10. 如权利要求7所述的降低检修人员失误概率的方法，其特征在于，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。
【专利摘要】本发明公开了一种降低工业系统检修人员失误概率的系统与方法，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；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；报警装置用于提醒和报警。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。
【IPC分类】G05B19/418, G01D21/02, G01S19/42
【公开号】CN105676831
【申请号】CN201610257290
【发明人】张力, 洪俊, 胡鸿
【申请人】湖南工学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月25日