有限空间作业监管方法及系统与流程

本发明涉及监管，具体涉及有限空间作业监管方法及系统。

背景技术：

1、工作人员进入有限空间对设备进行检修或施工时，有限空间存在环境促狭、通风照明差的缺陷，使得工作人员的行动范围受限，存在很多不确定因素威胁工作人员的安全，例如：工作人员在有限空间内作业时，氧气不断被消耗，或者，二氧化碳、氮气、甲烷等气体含量过高，挤占空间内的氧气，导致氧气含量不足，使工作人员因缺氧而失去意识；由于通风不畅，有毒有害气体一旦在密闭空间内积聚，导致工作人员中毒；下水道、矿井、管道等密闭空间中经常会存在沼气、甲烷等易燃气体，如果环境中易燃气体含量到达一定浓度，超过其爆炸下限时，一旦遇到火星时就会发生爆炸，造成严重的损失，甚至人员伤亡；因此，在有限空间进行维修或施工时，需充分了解有限空间内的危险及潜在危险，以保障工作人员的安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供有限空间作业监管方法及系统，所要解决的技术问题是确定有限空间内可能威胁工作人员安全的因素，为应对措施提供基础，使工作人员的安全得到有效保障。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、第一方面提供有限空间作业监管方法，包括以下步骤：

4、s1、设置有限空间的时间节点；

5、s2、采集上述有限空间的环境数据和作业数据，上述环境数据和作业数据按照时间顺序形成时间序列；

6、s3、按照上述时间节点将时间序列分割成多个序列；

7、s4、根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据和作业预测数据；

8、s5、根据上述环境预测数据和作业预测数据，预测作业人员在环境预测数据下的安全状态以及作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态。

9、通过设置有限空间作业的时间节点，可以有效地规划有限空间作业的时间和频率，有助于避免在有限空间作业时出现人员过多或作业过于密集的情况，从而降低安全风险；将由环境数据和作业数据组成的时间序列分割成多个序列，更加细致地分析有限空间的环境和作业情况，从而准确地预测作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态，不仅提前预测出了环境预测数据可能对作业人员造成的威胁，还提前规避了在环境预测数据下执行该作业预测数据时可能对作业人员造成的潜在风险，使作业人员的安全得到了有效保障。

10、进一步的，根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据和作业预测数据之前，还包括以下步骤：

11、设置有限空间的预设采集节点、各时间节点的预设采集节点数以及各时间节点采集节点数的阈值区间；

12、提取t时间节点上序列的采集节点，得到t序列的采集节点数；

13、判断上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值是否处于t时间节点采集节点数的阈值区间；

14、若上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值处于t时间节点采集节点数的阈值区间，则作业人员处于安全状态；

15、若上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值不处于t时间节点采集节点数的阈值区间，则提取t-1时间节点上序列的采集节点，得到t-1序列的采集节点数；

16、判断上述t序列和t-1序列的采集节点总数与t时间节点和t-1时间节点的预设采集节点总数的差值是否处于t时间节点和t-1时间节点采集节点数的阈值总区间；

17、若处于，则作业人员处于安全状态；

18、若不处于，则作业人员处于风险状态，发送报警信号。

19、保证每一时间节点的采集节点数，若该时间节点的采集节点数不处于阈值区间，则说明工作人员未按时抵达作业点，作业人员可能已经处于危险中，因此需立即发送报警信号。

20、进一步的，根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据的具体步骤如下：

21、提取连续的多个上述时间节点上序列的环境数据，获取上述环境数据中的各环境指标及对应的环境指标数据；

22、根据与上述环境指标对应的连续的多个环境指标数据，得到该环境指标的变化权重和相关权重；

23、根据上述环境指标的变化权重和相关权重，得到上述环境指标的环境指标预测数据；

24、组合各环境指标及各环境指标的环境指标预测数据，得到环境预测数据。

25、进一步的，根据连续的多个上述序列，得到作业预测数据的具体步骤如下：

26、提取连续的多个上述时间节点上序列的作业数据，获取上述作业数据中的各作业指标及对应的作业指标数据；

27、根据与上述作业指标对应的连续的多个作业指标数据，得到该作业指标的变化权重和相关权重；

28、根据上述作业指标的变化权重和相关权重，得到上述作业指标的作业指标预测数据；

29、组合各作业指标及各作业指标的作业指标预测数据，得到作业预测数据。

30、进一步的，根据上述环境预测数据和作业预测数据，预测作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态，具体步骤如下：

31、获取上述作业数据中的作业类型和环境数据中的作业对象；

32、根据上述作业类型和作业对象，得到执行该作业时产生的物质、该物质的散播速度、完成该作业的作业时长以及单位时间内产生该物质的物质量；

33、根据上述单位时间内产生的物质量和作业时长，得到完成该作业产生的物质总量；

34、根据该物质的散播速度、物质总量和作业对象区域，得到作业对象区域的物质浓度；

35、判定上述物质浓度是否超过该物质的预设浓度；

36、若上述物质浓度未超过该物质的预设浓度，则作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据处于安全状态；

37、若上述物质浓度超过该物质的预设浓度，则作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据存在安全风险，发送预警信号。

38、在有限空间作业中，可能涉及到多种作业类型和作业对象，不同作业类型和作业对象作业时产生的物质、物质量及物质的散播速度不同，当物质的浓度达到预设浓度时，可能会直接威胁作业人员的安全，也可能使该物质与环境数据中的其他物质反应，间接威胁作业人员的安全，因此通过物质浓度来判断作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态。

39、第二方面提供有限空间作业监管系统，该监管系统采用上述有限空间作业监管方法；

40、该监管系统包括：

41、输入设备，用于设置有限空间的时间节点；

42、采集设备，用于采集上述有限空间的环境数据和作业数据；

43、处理设备，与上述输入设备、采集设备连接，上述处理设备用于将上述环境数据和作业数据按照时间顺序形成时间序列；

44、按照上述时间节点将时间序列分割成多个序列；

45、根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据和作业预测数据；

46、根据上述环境预测数据和作业预测数据，预测作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态。

47、进一步的，上述输入设备还用于设置有限空间的预设采集节点、各时间节点的预设采集节点数以及各时间节点采集节点数的阈值区间；

48、上述处理设备用于根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据和作业预测数据之前，还包括以下步骤：

49、提取t时间节点上序列的采集节点，得到t序列的采集节点数；

50、判断上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值是否处于t时间节点采集节点数的阈值区间；

51、若上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值处于t时间节点采集节点数的阈值区间，则作业人员处于安全状态；

52、若上述t序列的采集节点数与t时间节点的预设采集节点数的差值不处于t时间节点采集节点数的阈值区间，则提取t-1时间节点上序列的采集节点，得到t-1序列的采集节点数；

53、判断上述t序列和t-1序列的采集节点总数与t时间节点和t-1时间节点的预设采集节点总数的差值是否处于t时间节点和t-1时间节点采集节点数的阈值总区间；

54、若处于，则作业人员处于安全状态；

55、若不处于，则作业人员处于风险状态，发送报警信号。

56、进一步的，上述处理设备用于根据连续的多个上述序列，得到环境预测数据的具体步骤如下：

57、提取连续的多个上述时间节点上序列的环境数据，获取上述环境数据中的各环境指标及对应的环境指标数据；

58、根据与上述环境指标对应的连续的多个环境指标数据，得到该环境指标的变化权重和相关权重；

59、根据上述环境指标的变化权重和相关权重，得到上述环境指标的环境指标预测数据；

60、组合各环境指标及各环境指标的环境指标预测数据，得到环境预测数据。

61、进一步的，上述处理设备用于根据连续的多个上述序列，得到作业预测数据的具体步骤如下：

62、提取连续的多个上述时间节点上序列的作业数据，获取上述作业数据中的各作业指标及对应的作业指标数据；

63、根据与上述作业指标对应的连续的多个作业指标数据，得到该作业指标的变化权重和相关权重；

64、根据上述作业指标的变化权重和相关权重，得到上述作业指标的作业指标预测数据；

65、组合各作业指标及各作业指标的作业指标预测数据，得到作业预测数据。

66、进一步的，上述处理设备用于根据上述环境预测数据和作业预测数据，预测作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态，具体步骤如下：

67、获取上述作业数据中的作业类型和环境数据中的作业对象；

68、根据上述作业类型和作业对象，得到执行该作业时产生的物质、该物质的散播速度、完成该作业的作业时长以及单位时间内产生该物质的物质量；

69、根据上述单位时间内产生的物质量和作业时长，得到完成该作业产生的物质总量；

70、根据该物质的散播速度、物质总量和作业对象区域，得到作业对象区域的物质浓度；

71、判定上述物质浓度是否超过该物质的预设浓度；

72、若上述物质浓度未超过该物质的预设浓度，则作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据处于安全状态；

73、若上述物质浓度超过该物质的预设浓度，则作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据存在安全风险，发送预警信号。

74、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

75、通过设置有限空间作业的时间节点，可以有效地规划有限空间作业的时间和频率，有助于避免在有限空间作业时出现人员过多或作业过于密集的情况，从而降低安全风险；将由环境数据和作业数据组成的时间序列分割成多个序列，更加细致地分析有限空间的环境和作业情况，从而准确地预测作业人员在环境预测数据下执行该作业预测数据的安全状态，不仅提前预测出了环境预测数据可能对作业人员造成的威胁，还提前规避了在环境预测数据下执行该作业预测数据时可能对作业人员造成的潜在风险，使作业人员的安全得到了有效保障。