[发明专利]一种应用于石油钻机的危险区域预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种应用于石油钻机的危险区域预警方法及系统，属于石油钻机监测技术领域，该方法包括以下步骤：S1：采集石油钻机的运行信号，并对运行信号进行预处理；S2：根据预处理后的运行信号，确定井口区域的运行工况；S3：采集井口区域的实时图像，根据井口区域的运行工况和实时图像进行人员预警。该应用于石油钻机的危险区域预警方法通过判断井口区域安全状态进行预警；在运行工况为正常时，读取并分析实时图像，通过人脸识别技术实现入侵人员身份确认，进行预警；在运行工况为异常时，无需读取实时图像，直接进行预警；整个过程高效快捷，优化预警流程，保证预警准确率。

技术领域

本发明属于石油钻机监测技术领域，具体涉及一种应用于石油钻机的危险区域预警方法及系统。

背景技术

如今，钻机从业人员越来越重视人员的人身安全，尤其是钻井作业高风险区域，即钻机钻台面井口区域，该区域涉及到游车高速上提下放、钻柱高速旋转和高压泥浆通过，极其危险。在平时作业活动中，钻工会间歇性地进入该区域参与“提卡坐卡”和“挂吊卡”等必要性工作，如果司钻与钻工配合不好，或者钻工误闯入该危险区域（比如游车还在全速下放，钻工走到井口范围，钻工可能被坠物砸伤），就极易造成人身伤亡事故。目前，针对危险区域井口的人员安全防护，现场一般的做法是：第一，在井口一圈，地面标记红色油漆，提示危险区域；第二，依靠个人经验，即设备停稳，钻工确认安全后，人员进入；第三，依靠司钻提醒，设备停稳，司钻招呼钻工进入，如发现有安全隐患，及时喊话提醒。但是，一旦提醒不到位或者个人安全意识不足的情况下，就极易发生个人安全事故。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种应用于石油钻机的危险区域预警方法及系统。

本发明的技术方案是：一种应用于石油钻机的危险区域预警方法包括以下步骤：

S1：采集石油钻机的运行信号，并对运行信号进行预处理；

S2：根据预处理后的运行信号，确定井口区域的运行工况；

S3：采集井口区域的实时图像，根据井口区域的运行工况和实时图像进行人员预警。

进一步地，步骤S1中，石油钻机的运行信号包括位移传感信号和压力传感信号；

对位移传感信号进行预处理的具体方法为：将位移传感信号峰值均分为 N份，将最低位移值设置为0，将最高位移值设置为 N-1，将其余位移值按比例归一化至0到 N-1之间，并进行取整处理；

对压力传感信号进行预处理的具体方法为：将压力传感信号峰值均分为 N份，将最低压力值设置为0，将最高压力值设置为 N-1，将其余压力值按比例归一化至0到 N-1之间，并进行取整处理。

进一步地，步骤S2包括以下子步骤：

S21：获取预处理后的运行信号的幅度值；

S22：根据预处理后的运行信号的幅度值，构建运行信号的特征矩阵；

S23：根据运行信号的特征矩阵，确定井口区域的运行工况。

进一步地，步骤S21中，运行信号的特征矩阵 I_{i× j}的表达式为：