用于危险环境的动态虚拟围栏的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及用于危险环境的围栏的领域，更具体地涉及用于危险环境的动态虚拟围栏。
【背景技术】
[0002]危险是对生命、财产和环境造成一定程度的威胁的情况。大部分的危险是隐匿的或潜在的理论的危害风险。然而，一旦危险变为活跃，它会导致紧急情况。危险会出现在制造车间、采矿环境和加工车间。其中危险易于出现的环境被称为“危险环境”。例如，危险可以产生于危险环境中的现场物体，诸如锅炉、炉子、X射线装置、矿山边坡、车辆、有毒烟雾和有毒物质。在危险环境中，可存在当危险出现时有可能受到影响的多个范围或区域。这些范围或区域被称作危险区域。通常，基于来自会出现的危险的风险严重度，而手动地限定危险环境中的危险区域。
[0003]始终期望存在于危险环境中的人员和其它财产(诸如移动的机器人或现场物体)远离危险环境中的危险区域。为了确保在危险环境中的安全，通常利用围栏将各危险区域防护起来。包括危险区域的围栏可以是由塑料、金属、或木材、激光幕等所构成的实体围栏。这些类型的围栏是静止的，即，在一个时间段内面积和形状保持恒定。在危险环境中，潜在危险的严重程度随着现场物体的实时运行参数值的变化而实时地变化。例如，当锅炉不在运行时危险的严重程度较低或者为零。在这种情况下，无需限定危险区域或者覆盖这种危险区域的围栏。然而，当锅炉正在运行并且锅炉中水蒸气的温度和压力较高时，危险的严重程度较高。在这种情况下，需要限定危险区域及覆盖危险区域的围栏。
[0004]目前，假设危险的严重程度并且在这种危险区域的周围建立静止的围栏，而手动地限定危险区域。实时地，危险区域的面积可大于围栏的面积。另外，在不手动地限定危险区域的危险环境中存在许多范围。当危险变得活跃时这会导致对危险环境中的财产和人员生命的损害，因为危险区域是手动地限定并且围栏是静止的。
[0005]鉴于上述情况，需要自动地实时生成危险环境中的围栏。
[0006]因此，本发明的目的是基于现场物体的实时运行参数的值而自动地生成危险环境中的动态虚拟围栏。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是利用自动地生成用于危险环境的动态虚拟围栏的方法而实现。该方法包括检测与危险环境中的至少一个现场物体相关的潜在危险。危险环境是易于出现由于尚压、尚温、尚电压、尚位、有毒烟雾、重物体的移动、危险材料等所引起的危险的环境，诸如制造车间、加工车间、矿山等。危险环境包括是危险的起因的多个现场物体。现场物体可以是可移动的现场物体(诸如高架起重机、运输车辆、机器人等)、或者不可移动的现场物体(诸如机床、锅炉、炉子、堆料场、控制室、变电站等)。危险会出现的概率取决于会出现危险的现场物体的运行状态。根据本发明，所述方法包括:确定至少一个现场物体的运行状态和基于现场物体的运行状态而确定与现场物体相关的潜在危险。例如，如果现场物体(诸如锅炉)被关闭，存在较低的发生由于锅炉所造成危险的概率。然而，如果锅炉正在运行，那么存在较高的由于锅炉所造成危险的功率。因此，可以基于锅炉的运行状态而检测由于锅炉所造成潜在危险的可能性。
[0008]所述方法还包括基于与现场物体相关的实时运行参数的值而确定与现场物体相关的潜在危险的风险因数的值。各现场物体留存与现场物体相关的实时运行参数的值。基于实时运行参数的值，而确定潜在危险的风险因数的值。实时运行参数包括温度、压力、高度、速度、速率、负荷等。风险因数是与潜在危险相关的危险的影响的量。该影响的量和与现场物体相关的实时运行参数的值是直接地相关。例如，如果锅炉的水蒸气的温度升高，那么与潜在危险相关的影响的量也会是严重的。
[0009]此外，所述方法包括基于实时运行参数的值而确定现场物体的动态虚拟围栏的面积和形状。动态虚拟围栏限定危险环境中的危险区域。危险区域的面积和形状取决于与现场物体相关的实时运行参数的值。因此，利用实时运行参数的值而确定动态虚拟围栏的面积和形状。然后，所述方法包括基于该面积和形状及风险因数的值而自动地在危险环境的地图上显示现场物体的位置周围的动态虚拟围栏。例如，该地图可以是二维地图或者三维地图。以这种方式，利用动态虚拟围栏而准确地限定危险环境中的危险区域。有利地，动态虚拟围栏确保危险环境中的人员和其它财产远离潜在危险的安全性。
[0010]其中，所述方法包括基于与现场物体相关的设备识别码而确定现场物体的类型。例如，现场物体的类型可以是不可移动的现场物体或者可移动的现场物体。与现场物体相关的设备识别码和现场物体的相应类型的列表被保持。因此，利用该列表，确定与设备识别码相对应的现场物体的类型。所述方法还包括从查找表数据库中获得与现场物体的类型相对应的查找表。查找表指示出运行参数的多个阈值范围、潜在危险的风险因数的相应值和动态虚拟围栏的相应的面积和形状。此外，所述方法包括从运行参数的多个阈值范围在查找表中确定实时运行参数的值落入其中的阈值范围。
[0011]其中，所述方法包括利用查找表而确定与所确定的阈值范围相对应的潜在危险的风险因数的值。
[0012]其中，在确定动态虚拟围栏的面积和形状中，所述方法包括利用查找表而确定与所确定的阈值范围相对应的动态虚拟围栏的面积和形状。
[0013]其中，所述方法包括确定与现场物体相关的实时运行参数的值的变化。所述方法还包括基于实时运行参数的值而确定与现场物体相关的潜在危险的风险因数的值。所述方法包括基于实时运行参数的值而确定动态虚拟围栏的面积和形状。此外，所述方法包括根据所确定的形状和面积和风险因数的值而动态地调整显示于危险环境的地图上的动态虚拟围栏。因此，当实时运行参数的值变化时，即刻地动态地改变地图上的动态虚拟围栏。有利地，基于实时运行参数的值的变化而自动地限定由动态虚拟围栏所显示的危险区域。
[0014]其中，所述方法包括连续地监测人员在危险环境中的位置。该方法还包括基于人员相对于动态虚拟围栏的位置而确定任何人员是否正在进入动态虚拟围栏。此外，所述方法包括基于人员相对于动态虚拟围栏的位置而确定任何人员是否位于动态虚拟围栏的内部。此外，所述方法包括基于该确定将警告信号发送至任何人员的移动装置。因此，警告信号使人员远离危险区域。有利地，确保在危险环境中的人员的安全。
[0015]本发明的目的也可通过提供一种如下装置而实现，该装置括处理器和储存器，该存储器联接到该处理器并且包括以指令的形式而存储且可由处理器执行的围栏生成模块。围栏生成模块能够检测与危险环境中的至少一个现场物体相关的潜在危险。围栏生成模块也能够基于与现场物体相关的实时运行参数的值而确定与现场物体相关的潜在危险的风险因数的值。风险因数表示潜在危险的影响的量。此外，围栏生成模块能够基于实时运行参数的值而确定用于现场物体的动态虚拟围栏的面积和形状。动态虚拟围栏代表危险环境中的危险区域。此外，，围栏生成模块能够基于动态虚拟围栏的面积和形状及风险因数的值而自动地在危险环境地图上显示现场物体的位置周围的动态虚拟围栏。
[0016]此外，围栏生成模块能够确定实时运行参数的值的变化。围栏生成模块还能够确定与现场物体相关的潜在危险的风险因数的新值。然后，围栏生成模块能够根据变化的实时运行参数的值而确定动态虚拟围栏的面积和形状。此外，围栏生成模块能够根据所确定的形状和面积和风险因数的新值而动态地调整显示于危险环境的地图上的动态虚拟围栏。
[0017]其中，存储器还包括风险确定模块，该模块能够连续地监测人员在危险环境中的位置。
[0018]其中，风险确定模块能够基于人员相对于动态虚拟围栏的位置而确定任何人员是否正在进入动态虚拟围栏。
[0019]其中，风险确定模块能够基于人员相对于动态虚拟围栏的位置而确定任何人员是否位于动态虚拟围栏内部。
[0020]其中，存储器括通知模块，该模块能够基于上述确定将警告信号发送至所述任何人员的移动装置。
[0021]装置可以是经由网络连接到多个现场物体和人员的多个移动装置的服务器计算机。
【附图说明】
[0022]现在将参考本发明的附图来描述本发明的上述特征和其它特征。图解说明的实施例意图是说明本发明，但并不限制本发明。
[0023]在下文中参考附图中所示的图解说明的实施例进一步描述本发明，在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的布置在危险环境中的动态虚拟围栏系统的方框图。
[0024]图2A是图示说明根据本发明一个实施例的自动地生成与危险环境中的现场物体相关的动态虚拟围栏的不例性步骤的流程图；
图2B是图示说明根据本发明一个实施例的当人员正在进入危险环境中的(一个或多个)动态虚拟围栏时通知危险环境中的人员的示例性步骤的流程图；
图2C是图示说明根据本发明一个实施例的当人员位于危险环境中的(一个或多个)动态虚拟围栏内部时向危险环境中的人员报警的示例性步骤的流程图；
图3A至图3C示出了根据本发明一个实施例的危险环境的地图的示意图。
【具体实施方式】
[0025]参照附图来描述各种实施例，在全部的附图中类似的附图标记是用于指代类似的元件。在以下的描述中，为了说明的目的，陈述了许多具体细节从而提供对一个或多个实施例的详尽理解。显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实施上述实施例。
[0026]图1示出了根据本发明一个实施例的布置在危险环境中的动态虚拟围栏系统100的方框图。危险环境可以是工业环境，诸如制造车间、采矿环境，或者与由危险所造成风险有关联的任何其它环境。动态虚拟围栏系统100包括:服务器102、布置在危险环境中的多个现场物体118A-N和与危险环境中的人员相关的多个移动装置124A-N。现场物体118A-N和移动装