[发明专利]具有涉及安全的区域的工业设备

说明书

技术领域本发明涉及一种用于制造或者加工液态的、炽热的或者热的金属的工业设备，尤其是高炉设备或者轧机，在该设备里，在液态的或炽热的金属的直接外界形成了涉及安全的区域，在该区域里至少局部地不允许有人。 

背景技术用于监测空间区域的装置例如由DE 101 63 534 A1、DE 102 21 578A1和DE 10 2004 047022 A1已经得知。这里应用了传感器，它们提供了有关所监测范围的三维信息。三维CMOS传感器的原理基于：激光器和电子快门精确地同步。快门精确地随激光脉冲的发射而打开。极短的光脉冲照亮障碍物-只要存在-而且反射的光脉冲照到三维CMOS图像转换器上。传感器记录下延迟时间，该时间被分析作为障碍物的距离和形状的尺度。作为发射器可以应用发光二极管或者激光器。CMOS传感器的一个像素可以分别包括一个光电二极管和一个配属的像素电容，后者在时间窗口打开时通过光电二极管的照射而放电。 

现代工业设备必须这样来设计和运动，使得对人员的危险降到最小。一般因此将具有高危险倾向的某些设备区域进行隔离，或者封闭住进入某些区域的通路。为此可以设有防护围栏或者门。 

为了隔离或者控制，在机器外界或者就在工业设备里的有危险区域也已知有所谓开关垫或者也有光学系统，例如光栅。开关垫同样也如同具有进入大门的栅栏那样结构费用高，并且在极端的环境条件下无法使用。 

发明内容本发明的任务是在一种具有很强的热辐射的工业设备中，即在用于制造或者加工液态的、炽热的或者热的金属的工业设备中以结构上简单的方式确保和控制涉及安全的区域。 

这个任务按照本发明针对开头所述的工业设备通过一种用于上述涉及安全的区域的监测装置来解决，该监测装置包括： 

-探测器单元，该探测器单元检测由在场的人所发出的电磁辐射或者由于在场的人而造成的电磁辐射的消隐， 

-分析单元，该分析单元从探测器单元的输出数据识别出是否有人存在， 

-与分析单元相接的控制单元，该控制单元当涉及安全的区域里存在有人时自动地引入一种排除人的存在的行动。 

本发明已经认识到：基于辐射的用于涉及安全的区域的监测装置在具有高的热辐射和红外辐射的工业设备中也能保证所要求的安全性。这打破了技术偏见。专业人员迄今并没有考虑将这样的探测器单元用于高炉设备或者轧机。而在那里一如既往地加大投入机械式接近阻拦。本发明的优点在于，为保证足够的人员安全性，无需花费大的机械闭锁装置，如在栅栏等等里的大量的电闭锁的门。放弃或者减少这样的防护栅栏和/或门在设备维护时也具有重大的优点，因为由此这些栅栏和门不会阻碍接近设备。 

探测器单元优选基于下述探测器类型中的至少一种： 

-运动检测器， 

-光栅， 

-摄像机或者CCD照相机， 

-热感照相机， 

-由光发射器和半导体矩阵传感器所组成的组合，尤其是用CMOS工艺。 

特别优选的是，在探测器单元里使用上面所述探测器类型中的至少两种的组合，因而可以实现特别高的安全标准。 

除此之外特别有利的是：如果在探测器单元里应用了具有不同的探测器维度的探测器原理，例如一维传感器或者行扫描仪，尤其是光栅，和/或二维传感器或者面扫描仪，尤其是光幕或者二维照相机，和/或三维传感器，其尤其包括光传感器、半导体矩阵传感器以及延迟时间确定单元，其中上述半导体矩阵传感器对于每像素具有用于对反射回的反射器光进行积分的一个电容和一个光电二极管。 

按照一种特别优选的实施方式，探测器单元设置用于由涉及安全的区域产生图像并且分析单元对图像进行处理。优选在图像处理时进行目标识别或者模式识别，优选基于神经网络，因此可以将人与非人目标区分开来。 

因此除了识别人员危险之外也可以了解到在设备里，例如车辆的或者跌下来的零部件的其它意外的或者不寻常的运动。 

按照一种优选的改进方案，在工业设备里形成了另外至少一个涉及安全的区域，该区域在其危险程度方面与之前提到的涉及安全的区域是不同的，其中所述另外的涉及安全的区域可以由监测装置分别地对 是否存在有人进行监测。所述涉及安全的区域中的至少一个优选具有介于“最高危险”和“没有危险”之间的危险等级。 

按照另一种优选的改进方案，控制单元与设备控制装置相连，从而在识别出人员危险时，可以由设备控制装置自动地尤其是实时地、在线和/或无需人为中间输入，实现对设备驱动器采取降低危险的干预措施。