一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统的制作方法

1.本发明涉及火力发电技术领域，具体为一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统。


背景技术：

2.近年来，我国高效、清洁、低碳火电技术不断创新，相关技术研究和实际运用达到国际领先水平，为优化我国火电结构和技术升级作出了贡献。面对如今日益严格的绿色发展要求，火力发电行业必须加大科技创新力度，提升绿色管理水平，增强行业绿色竞争力。
3.为防止吸收塔防腐施工过程发生火灾、窒息、中毒等意外事故，并对受限空间作业进行管理。针对这一情况，提出一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统。通过研究实时红外测温、红外成像、气体浓度监测、视频监控、人脸识别等先进技术，管理受限空间作业过程。然后进行可视化展示，方便用户查看当前情况，通过系统可以获取实时数据、报警数据、温度趋势曲线图、浓度趋势曲线图、历史数据等，并能制作报表汇报当日情况，也可以通过外网在计算机或者移动设备进行远程在线监测各个数据和报警情况。系统的使用，不仅保障了环境和人员的安全，还提升了工作效率。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，所述系统的业务架构包括数据采集层、数据处理层、应用层以及展示层；
6.所述数据采集层，包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块用于从红外热像仪、气体探测器以及监控球机采集与吸收塔相关的数据；所述数据存储模块用于将采集到的数据进行存储，方便后续的调阅使用；
7.所述数据处理层，包括人脸识别模块、气体监测模块和温度监测模块，用于对采集到的数据进行处理以便后续使用；
8.所述应用层，包括报警模块、受限空间管理模块和违章抓拍模块，用于对经过数据处理层处理过的数据进行应用展示；
9.所述展示层，基于数据展示模块可以计算机或者手机设备在任意位置登录网页远程监控各组数据和报警情况。
10.进一步优化本技术方案，所述数据采集模块通过以太网的通讯方式与数据采集柜、监控球机和红外热像仪相连接，所述数据采集柜内装有数据采集端，所述数据采集端负责各类监控设备实时数据的采集、解析与转发。
11.进一步优化本技术方案，所述气体探测器接入到数据采集柜中，所述气体探测器进一步包括温度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、苯乙烯传感器、粉尘传感器、可燃气
体传感器以及有毒有害气体传感器。
12.进一步优化本技术方案，所述监控球机设置在吸收塔周围，用于实时监控吸收塔周围的情况，及时上送至数据采集模块。
13.进一步优化本技术方案，所述红外热像仪安装在吸收塔内部中轴线上方，360
°
无死角旋转高速连续扫描得到吸收塔内壁表面温度分布热图像，通过热图像可以直观的发现吸收塔内部明火的大小、温度和位置，用于实现对施工人员的实时监护。
14.进一步优化本技术方案，所述数据展示模块进一步包括历史记录浏览模块和数值浏览模块；
15.所述历史记录浏览模块，用于对每个测量扫描周期的数据进行定时保存，保存周期为一年；
16.所述数值浏览模块，用于获得来自吸收塔内壁表面各点的精确的温度测量值。
17.进一步优化本技术方案，所述报警模块进一步包括报警浏览模块和报警联动模块；
18.所述报警浏览模块，当实测值高于报警设置值时，系统将报警信息自动填入报警表，并在屏幕上由模拟报警灯进行报警闪烁；
19.所述报警联动模块，当监测到温度、气体浓度超过预置的预警或者发生火灾报警时，现场立即启动声光报警器，提醒工作人员吸收塔内部有温度异常点或者气体异常、烟雾异常。
20.进一步优化本技术方案，所述受限空间管理模块，用于对进入受限空间的人员进行监控，进一步包括视频监控模块，所述视频监控模块用于实时对吸收塔内部以及外部区域进行监控。
21.进一步优化本技术方案，所述人脸识别模块的工作流程包括以下具体步骤：
22.首先录入施工人员的姓名、照片、电话等档案信息；
23.其次，抓拍人脸图像并记录所有人进场、出场的时间，自动生成施工人员进出吸收塔区域的报表；
24.最后，对于超过12h未离场的人员，系统自动报警提示，防止停工时人员未从吸收塔内部撤离。
25.进一步优化本技术方案，所述违章抓拍模块，基于人工智能计算机视觉分析技术，可自动识别施工的人员佩戴安全帽状况，检测区域出现未佩戴安全帽人员时，输出报警信息并抓拍违章图像。
26.与现有技术相比，本发明提供了一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，具备以下有益效果：
27.1、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过使用红外热像仪在吸收塔中轴线360
°
方向旋转，高速连续扫描得到吸收塔内壁表面温度分布热图像，通过吸收塔内部图像视频，可实时对施工人员进行监护。
28.2、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过利用人脸识别技术，抓拍人脸图像并记录所有人进场和出场的时间，自动生成施工人员进出吸收塔区域的报表，对于超过12h未离场的人员，系统自动报警提示，防止停工时人员未从吸收塔内部撤离。
29.3、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过可视化展示，方便用
户查看当前情况，可以获取实时数据、报警数据、温度趋势曲线图、浓度趋势曲线图、历史数据等，并能制作报表汇报当日情况，也可以通过外网在计算机或者移动设备进行远程在线监测各个数据和报警情况。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统的业务结构示意图；
31.图2为本发明提出的一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统的功能框架示意图；
32.图3为本发明提出的一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统的工作流程示意图；
33.图4为本发明的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明的实施例，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。
35.实施例一：
36.请参阅图1和图2，一种基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，所述系统的业务架构包括数据采集层、数据处理层、应用层以及展示层。通过可视化展示，方便用户查看当前情况，可以获取实时数据、报警数据、温度趋势曲线图、浓度趋势曲线图、历史数据等，并能制作报表汇报当日情况，也可以通过外网在计算机或者移动设备进行远程在线监测各个数据和报警情况。
37.所述数据采集层，包括数据采集模块和数据存储模块，所述数据采集模块用于从红外热像仪、气体探测器以及监控球机采集与吸收塔相关的数据；所述数据存储模块用于将采集到的数据进行存储，方便后续的调阅使用。
38.通过使用红外热像仪在吸收塔中轴线360
°
方向旋转，高速连续扫描得到吸收塔内壁表面温度分布热图像，通过吸收塔内部图像视频，可实时对施工人员进行监护。
39.其中，所述数据采集模块通过以太网的通讯方式与数据采集柜、监控球机和红外热像仪相连接，所述数据采集柜内装有数据采集端，所述数据采集端负责各类监控设备实时数据的采集、解析与转发，所述气体探测器接入到数据采集柜中，所述气体探测器进一步包括温度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、苯乙烯传感器、粉尘传感器、可燃气体传感器以及有毒有害气体传感器。
40.其中，所述监控球机设置在吸收塔周围，用于实时监控吸收塔周围的情况，及时上送至数据采集模块。所述红外热像仪安装在吸收塔内部中轴线上方，360
°
无死角旋转高速连续扫描得到吸收塔内壁表面温度分布热图像，通过热图像可以直观的发现吸收塔内部明火的大小、温度和位置，用于实现对施工人员的实时监护。
41.所述数据处理层，包括人脸识别模块、气体监测模块和温度监测模块，用于对采集
到的数据进行处理以便后续使用。
42.其中，所述人脸识别模块的工作流程包括以下具体步骤：
43.首先录入施工人员的姓名、照片、电话等档案信息；
44.其次，抓拍人脸图像并记录所有人进场、出场的时间，自动生成施工人员进出吸收塔区域的报表；
45.最后，对于超过12h未离场的人员，系统自动报警提示，防止停工时人员未从吸收塔内部撤离。
46.所述应用层，包括报警模块、受限空间管理模块和违章抓拍模块，用于对经过数据处理层处理过的数据进行应用展示。
47.其中，所述报警模块进一步包括报警浏览模块和报警联动模块；
48.所述报警浏览模块，当实测值高于报警设置值时，系统将报警信息(包括实测值、报警设定值、报警位置及报警时间)自动填入报警表，并在屏幕上由模拟报警灯进行报警闪烁；
49.所述报警联动模块，当监测到温度、气体浓度超过预置的预警或者发生火灾报警时，现场立即启动声光报警器，提醒工作人员吸收塔内部有温度异常点或者气体异常、烟雾异常。同时在分析主机监控界面上显示报警信号、明火当前位置，并实时输出吸收塔壁上热点信息，联动消防喷淋电磁阀动作。用户可在监控界面上关闭客户端报警声音，但现场声光报警只有当安全隐患已消除，温度恢复正常时才自动关闭。
50.具体的，所述违章抓拍模块，基于人工智能计算机视觉分析技术，可自动识别施工的人员佩戴安全帽状况，检测区域出现未佩戴安全帽人员时，输出报警信息并抓拍违章图像。用户主动发现施工现场出现违章现象，也可手动抓拍图像。所有抓拍图像都保存在数据存储模块中，平台可自动生成违章报表。
51.具体的，所述受限空间管理模块，用于对进入受限空间的人员进行监控，进一步包括视频监控模块，所述视频监控模块用于实时对吸收塔内部以及外部区域进行监控。用户可以任意调整摄像机角度和焦距，视频信号自动存储在硬盘录像机内。
52.在本实施例中，由于受限空间作业条件较为苛刻，如：氧含量一般为18％～21％，可燃气体浓度：有毒气体(物质)浓度应符合gbz 2的规定。当被测气体或蒸气的爆炸下限大于等于4％时，其被测浓度不大于0.5％(体积百分数)；当被测气体或蒸气的爆炸下限小于4％时，其被测浓度不大于0.2％(体积百分数)。因此施工人员进入受限空间作业时，需要格外的注意自身安全。本系统利用人脸识别技术，抓拍人脸图像并记录所有人进场和出场的时间，自动生成施工人员进出吸收塔区域的报表。对于超过12h未离场的人员，系统自动报警提示，防止停工时人员未从吸收塔内部撤离。
53.所述展示层，基于数据展示模块可以计算机或者手机设备在任意位置登录网页远程监控各组数据和报警情况。
54.其中，所述数据展示模块进一步包括历史记录浏览模块和数值浏览模块；
55.所述历史记录浏览模块，用于对每个测量扫描周期的数据进行定时保存，保存周期为一年；操作员可以浏览任意时刻的历史记录，以便于对前后变化情况进行对比分析，追溯出现异常现象的时间及趋势。
56.所述数值浏览模块，用于获得来自吸收塔内壁表面各点的精确的温度测量值。操
作员可在各主要操作画面上移动鼠标，系统可以给出鼠标所指示处所对应于测量位置和测量的温度的精确数值显示。
57.综上，该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过研究实时红外测温、红外成像、气体浓度监测、视频监控、人脸识别等先进技术，管理受限空间作业过程。然后进行可视化展示，方便用户查看当前情况，通过平台可以获取实时数据、报警数据、温度趋势曲线图、浓度趋势曲线图、历史数据等，并能制作报表汇报当日情况，也可以通过外网在计算机或者移动设备进行远程在线监测各个数据和报警情况，提升了火电厂环境质量，保障了施工人员的安全。
58.实施例二：
59.请参阅图3和图4，基于实施例一所述的基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统进行工作，包括以下具体工作流程：
60.s1、系统通过串口和网线将物理设备连接，并支持监控设备的动态扩展。
61.s2、监控告警系统实时接收监控设备上报的告警报文信息，并将报文信息解析为告警值。
62.s3、根据监控告警系统中动态配置的告警阈值进行计算。
63.s4、系统对相应检查点进行告警。
64.s5、将告警信息推送到管理人员进行告警提示。
65.在本实施例中，采用物理与软件紧密结合的方式，使现场有害气体、温度、烟雾等检测实时的上报给系统，如果产生危险元素，远程监控可以很清晰及时的看到现场情况及指标展示，彻底解决了原来成本高、误码率高、反应速度慢等问题，为现场人员的安全保护提供了保障。
66.本发明的有益效果是：
67.1、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过使用红外热像仪在吸收塔中轴线360
°
方向旋转，高速连续扫描得到吸收塔内壁表面温度分布热图像，通过吸收塔内部图像视频，可实时对施工人员进行监护。
68.2、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过利用人脸识别技术，抓拍人脸图像并记录所有人进场和出场的时间，自动生成施工人员进出吸收塔区域的报表，对于超过12h未离场的人员，系统自动报警提示，防止停工时人员未从吸收塔内部撤离。
69.3、该基于作业全流程监测的吸收塔安全作业监测系统，通过可视化展示，方便用户查看当前情况，可以获取实时数据、报警数据、温度趋势曲线图、浓度趋势曲线图、历史数据等，并能制作报表汇报当日情况，也可以通过外网在计算机或者移动设备进行远程在线监测各个数据和报警情况。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。