[发明专利]一种滚筒内部作业安全防护系统以及方法

说明书

本发明公开了一种滚筒内部作业安全防护系统以及方法，该系统包括终端、服务器、工控机、数据库；服务器是核心部分，并由影像识别模块、三维立体成像模块、预警模块组成，用于完成系统运算和信息处理；其中，三维立体成像模块用于构建滚筒外部特征三维立体模型；数据库用于定位工作人员的标签位置信息；工控机用于获取滚筒安全门限位开关的通断信号和光栅装置检测信号；终端用于获取滚筒内工作人员影像；影像识别模块用于进入立体滚筒内工作人员模拟图像；图像对比模块用于识别危险姿态；预警模块用于实现本地声光报警。本发明能实现对滚筒内的工作人员有监测、安全防护、预警等功能，从而提升滚筒人身安全防护水平。

技术领域

本发明涉及烟草加工设备技术领域，更具体地说是一种滚筒内部作业安全防护系统以及方法。

背景技术

在烟草行业中，对滚筒设备进行保养、维修作业，通常只有一人作业，缺少人员监督。制丝车间原滚筒采用插座式安全限位开关或行程开关信号通断来监控安全门的状态。此安全限位开关防护等级不高，长时间在恶劣的环境中加速器件老化，导致安全门限位开关浮点处于导通状态，如果检修不及时，存在安全隐患；再加上现场环境及人员安全意识不同，会出现敷衍了事的情况而导致安全问题。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的不足之处，提供一种滚筒内部作业安全防护系统以及方法。以期能实现对滚筒内的工作人员有监测、安全防护、预警等功能，从而提高滚筒作业环境的安全性和规范性，保证职工人身安全，进而有利于车间安全生产管理。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种滚筒内部作业安全防护系统的特点包括：终端、服务器、工控机、数据库；

所述数据库里存储有工作人员在不同的工作环境中遇到的危险姿态的轮廓特征模型以及人员信息；

所述服务器是核心部分，并由影像识别模块、三维立体成像模块、预警模块组成，用于完成系统运算和信息处理；

所述三维立体成像模块采用多个定位传感器布置于滚筒的上方外部环境从而构建三维立体定位区域，并根据多个定位传感器所采集的外部定位信号构建滚筒三维立体模型并存入所述数据库，工作人员随身携带定位标签进入滚筒三维立体定位区域中时，定位标签每隔一段时间发送一次人物定位信号给数据库，所述数据库读取所述标签中的人员信息并与数据库中已建立的人员信息相匹配；再根据滚筒立体区域中的定位传感器所发送的外部定位信号，通过双曲线算法对所接受到的人物定位信号进行定位计算，确定标签所对应的工作人员在滚筒中的位置，即定位标签位置信息；

所述工控机包括控制信号模块；所述控制信号模块利用PLC读取滚筒安全门限位开关的通断信号；所述工控机根据滚筒安全门限位开关的通断信号来识别滚筒设备所处于的状态，包括：安全门打开或安全门关闭；若为安全门打开状态，则所述控制信号模块利用PLC读取设置在安全门上的光栅检测装置的通断信号；同时，利用计时器进行计时；所述工控机根据光栅检测装置的通断信号判断是否有人进入滚筒作业，若有人进入，则直接发送监控信号给服务器；

服务器根据监控信号启用终端的摄像头；所述终端采用摄像头对滚筒内部进行影像扫描，获取滚筒内部工作人员影像，并发送给所述影像识别模块；在启用所述终端中的摄像头同时，所述三维立体成像模块一并启用；

所述影像识别模块包括影像分析模块和图像对比模块；

所述影像分析模块对滚筒内影像中人物进行轮廓特征分析，得到人物轮廓特征模型并与所述定位标签位置信息相叠加，生成进入立体滚筒内工作人员模拟图像并发送给所述终端用于查看；

所述图像对比模块根据所述人物轮廓特征模型从所述数据库的轮廓特征模型中进行检索和匹配，若能匹配到相应人物轮廓特征所属的危险姿态，则将所采集的影像发送给所述终端，并发送控制信号给所述预警模块；若不能匹配到，则直接存储所述影像视频；