一种基于5G网络的特殊作业监控系统的制作方法

本发明涉及工业通信，尤其涉及一种基于5g网络的特殊作业监控系统。

背景技术：

1、在工业园工程建设和生产运行过程中涉及大量危化品运输、装卸车，动土、动火作业，密闭空间作业等特种作业场景，以上场景都有严格的sop标准操作流程以及安全要求，可以根据需求随时随地部署。同时工厂内对生产安全具有很高的要求，人员不能随意走动，需要对影响安全生产的违规着装、危险行为和危险源等情况进行检测。

2、目前企业在作业前气体采样、数据回传、报表打印，作业过程中对施工人员视频监护及气体浓度监测存在数据实时性差、超标报警不及时、纸质记录不易留存，同时对现场施工人员作业状态缺乏有效监管手段，以及受限空间作业信号屏蔽严重及无网环境中无线信号传输的难题，发现不及时造成重大安全事故。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于5g网络的特殊作业监控系统，其解决了特殊作业现场数据上传不及时、无法及时分析确认安全风险，受限空间作业信号屏蔽严重及无线信号传输效率不佳的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种基于5g网络的特殊作业监控系统，包括：

6、数据采集模块，设置在特殊作业现场一侧，用于采集包含视频、图片、声音以及气体的特殊作业相关数据；

7、作业监控模块，通过5g网络连接数据采集模块，用于通过5g网络接收数据采集模块传输过来的特殊作业相关数据，并根据特殊作业相关数据中的视频、图片和声音进行人员异常检测，以及交由预先构建的气体安全模型对特殊作业相关数据中的气体数据进行气体安全分析；

8、人员预警模块，用于在人员异常检测中出现至少一项人员异常情况且维持设定时间之后，通过5g网络向预先配置的辅助人员和特殊作业现场的非异常人员的移动端推送人员相关报警信息；

9、气体警报模块，用于在气体安全分析中出现至少一项气体异常情况时，通过5g网络向预先配置的辅助人员和特殊作业现场的非异常人员的移动端推送气体相关报警信息。

10、可选地，数据采集模块包括：

11、摄像装置，可拆卸地布置在特殊作业现场一侧且配置有防水防爆壳体，用于采集特殊作业现场的人员和设定区域的视频和图像信息，同时能够根据5g网络链路状态动态调整向作业监控模块传输的视频码率和关键帧时序；

12、声音采集装置，可拆卸地布置在特殊作业现场一侧且配置有防水防爆壳体，用于采集特殊作业现场的人员声音和设定区域的声音信息；

13、气体检测仪器，可拆卸地布置在特殊作业现场一侧且配置有防水防爆壳体，用于采集特殊作业现场的气体信息；

14、5g网络通讯单元，分别与摄像装置、声音采集装置、气体检测仪器连接，用于通过5g网络将所采集的特殊作业相关数据传输至作业监控模块处。

15、可选地，作业监控模块包括：

16、5g网络通讯单元，用于通过5g网络接收数据采集模块传输过来的特殊作业相关数据，并具有关键帧、关键报警信息的优先传输功能；

17、数据预处理单元，用于对特殊作业相关数据中的视频、图片、声音、气体分别进行包含关键帧提取、关键图像区域框选以及噪声消除的预处理；

18、人员异常行为识别单元，用于根据预处理之后的视频、图片、声音、气体数据对特殊作业现场的人员进行跌倒检测、安全帽检测、人数统计检测以及静止检测之中的至少一种检测，若出现至少一项异常则向人员预警模块发送人员行为报警信息；

19、气体异常识别单元，用于根据预先构建的气体安全模型对特殊作业相关数据中的气体数据进行安全分析，若出现至少一项异常则向气体警报模块发送气体相关警报信息。

20、可选地，作业监控模块包括：

21、人员信息识别单元，用于根据预处理之后的视频和图片进行人员身份检测和人员数量检测，在人员身份不符合设定的准入条件或人员数量不满足设定数量时，则向人员预警模块输出人员信息报警信息。

22、可选地，作业监控模块包括：

23、作业流程监测单元，用于根据预处理之后的视频和图片对特殊作业的施工情况进行分析，判断当前施工进度以及各个环节的施工顺序，若出现至少一项异常则通过5g网络向预先配置的辅助人员和特殊作业现场的非异常人员的移动端推送作业流程报警信息。

24、可选地，气体安全模型为：

25、

26、其中，ti为报警等级，ot为当前时间氧气含量，o为氧气报警限值，ht为当前时间硫化氢含量，h为硫化氢报警限值，rt为当前时间可燃气含量，r为可燃气报警限值，ct为当前时间一氧化碳含量，c为一氧化碳报警限值，qt为当前时间其他气体含量，q为其他气体报警限值，g(t)为当前时刻报送的输出的激活函数，ωi为第i个输入信号的权重，xi为第i个输入信号，b为偏置常数。

27、可选地，向预先配置的辅助人员和特殊作业现场的非异常人员的移动端推送的所有报警信息包括如下等级：t0警示级别，t1预警级别，t2报警级别，t3紧急级别；

28、t0警示级别表示处于不需要处理，仅需记录相关数据的阶段，t0警示级别信息包括仅存在人员相关报警信息或气体相关报警信息之中的任意一种，且人员相关报警信息或气体相关报警信息中的异常数据仅偏离对应历史平均数据的5％数值内；

29、t1预警级别表示处于设定时段内可观察的阶段，t1预警级别信息包括仅存在人员相关报警信息或气体相关报警信息之中的任意一种，存在的人员相关报警信息或气体相关报警信息中的异常数据偏离历史平均数据的5％数值以上且不超出10％数值内，且不包含人员伤亡信息；

30、t2报警级别表示处于需要处理阶段，t2报警级别信息包括仅存在人员相关报警信息或气体相关报警信息之中的任意一种，存在的人员相关报警信息或气体相关报警信息中的异常数据偏离历史平均数据的10％数值以上，且不包含人员伤亡信息；

31、t3紧急级别表示处于需扩大推送范围来寻求更多人员协助处理阶段，t3紧急级别信息包括同时存在人员相关报警信息和气体相关报警信息、已推送t2报警级别信息且在一定时间内未收到处置响应信息以及人员伤亡信息。

32、可选地，包括：

33、联合报警模块，用于在同时存在人员相关报警信息和气体相关报警信息时，直接输出t3紧急报警信息，向预先配置的辅助人员和特殊作业现场的非异常人员的移动端推送相应的报警信息以按照以往的防护方案解决事因。

34、可选地，作业监控模块、人员预警模块以及气体警报模块均被部署在一服务器上，多个终端设备通过各自的浏览器能够访问该服务器以进行在线监管和数据调用。

35、可选地，包括：智能监控云平台，智能监控云平台通过5g网络与服务器通信连接，用于接收服务器上传的特殊作业相关数据和监控过程数据，进而进行包含异常记录、消息推送、可视化显示、数据采集模块管理的安防业务，以及通过汇总分析特殊作业相关数据和监控过程数据，实现作业环境场所气体浓度和人员作业状态的异常记录和解决方案记录生成。

36、(三)有益效果

37、本发明的有益效果是：本发明借助于5g网络的大带宽、低时延特性实现易燃易爆特殊空间作业全过程实时数据传输，并通过智能分析实现作业现场实时监管、异常作业动作识别以及气体环境监管，能够发现安全隐患并及时报警。本发明无需再特殊作业环境下另外布线，实现随时随地灵活部署或拆除，满足用户临时性、应急性、移动性监控的需求，通过音视频监控与ai智能分析识别危险作业，以达到减少安全监管人员数量，提升化工园区生产建设整体安全能力的效果。