[發(fā)明專利]基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410650747.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104392582A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華亮;顧菊平;王勝鋒;唐子峻;張新松;程天宇;季霆;張晴;沈慶;念路兵;蔣凌;華俊豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B21/02
• 分類號(hào): G08B21/02
• 代理公司: 南通市永通專利事務(wù)所 32100
• 代理人: 葛雷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一種基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

船舶修造行業(yè)屬于勞動(dòng)力和技術(shù)密集型行業(yè)，在船體建造中，焊接工時(shí)約占船體建造總工時(shí)的30%～40%，焊接成本占船體建造總成本的30%～50%。船舶焊接工作量很大，萬(wàn)噸級(jí)油船對(duì)接焊縫在20KM左右；十萬(wàn)噸級(jí)油船，對(duì)接焊縫在50KM左右；此外，萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船、散裝貨船、汽車(chē)運(yùn)輸船等大型船舶，對(duì)接焊縫在長(zhǎng)達(dá)30KM左右。

我國(guó)船舶修造焊接多以人工焊接為主，2012年北京大學(xué)等機(jī)構(gòu)學(xué)者(徐巖,?宮曼漫,?王姣等.?電焊紫外輻射對(duì)工人危害及防護(hù)措施現(xiàn)況調(diào)查[J].?北京大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2012,44（3）：448-453)就電焊紫外輻射對(duì)作業(yè)人員的危害進(jìn)行了調(diào)研。究共獲得有效問(wèn)卷828?份，其中電焊工721?人，輔工107?人。面部皮膚損傷的癥狀及體征發(fā)生率從高到低依次是灼熱刺痛(48.7%)、皮膚癢(39%)、色素沉著(31.9%)、皮膚潮紅(25.4%)、感覺(jué)遲鈍麻木(12%)、斑疹丘疹(10.1%)、疣狀贅生物(?3.7%)。被調(diào)查的工人中，90%?的人在過(guò)去一年內(nèi)發(fā)生過(guò)電光性眼炎，眼部損傷的癥狀按發(fā)生率從高到低依次是眼部疼痛(61.5%)、畏光流淚(61.4%)、視物模糊(50.2%)、燒灼感(35.9%、異物感(32%)?、眼睛抽搐(12.2%)。對(duì)438名工人眼部體檢發(fā)現(xiàn)晶狀體混濁的發(fā)生率為15.8%，眼底病變的發(fā)生率為2.5%。

焊接弧光引發(fā)的焊工電光性眼炎被列為是塵肺病之外的第二大職業(yè)病，不佩戴防護(hù)面罩的危險(xiǎn)度是佩戴防護(hù)面罩的1.8倍，且在在多人同時(shí)進(jìn)行焊接作業(yè)的場(chǎng)合，不從事焊接作業(yè)的人員，同樣容易受到周邊弧光輻射的傷害。在船舶修造企業(yè)頻繁出現(xiàn)焊接時(shí)不帶護(hù)目鏡或焊接面罩的行為，弧光、飛濺引起視覺(jué)損傷，皮膚組織傷害甚至皮膚癌，嚴(yán)重影響了身體健康及工作效率。對(duì)于這種違反焊接作業(yè)安全管理規(guī)范、防護(hù)意識(shí)淡泊的行為必須進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和管理，杜絕由此引起的健康傷害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，及時(shí)準(zhǔn)確判斷從業(yè)人員是否使用焊手持面罩或護(hù)目鏡、是否佩戴安全帽、是否跌倒的基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是：包括焊接人員安全帽、集成有單片機(jī)內(nèi)核的Zgibee片上系統(tǒng)、光敏傳感器及接口電路、反射式紅外光電傳感器及接口電路、三軸加速度傳感器、反射片、第一遮光板、第二遮光板護(hù)目鏡、手持式面罩、Zigbee模塊；其中集成有單片機(jī)內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)、光敏傳感器及接口電路、反射式紅外光電傳感器及接口電路、第一遮光板、三軸加速度傳感器均安裝在焊接人員安全帽上；集成有單片機(jī)內(nèi)核Zigbee片上系統(tǒng)、光敏傳感器接口電路、反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器均安裝在焊接人員安全帽內(nèi)；光敏傳感器、反射式紅外光電傳感器、第一遮光板固定安裝在焊接人員安全帽外表面；當(dāng)焊接人員戴上安全帽后，光敏傳感器應(yīng)位于正前方，能夠感測(cè)焊接人員前方的外界光強(qiáng)；當(dāng)焊接人員戴上安全帽、戴上護(hù)目鏡后，反射式紅外光電傳感器位于正前方，發(fā)射管指向護(hù)目鏡；第一遮光板固定安裝在反射式紅外光電傳感器前方，長(zhǎng)度長(zhǎng)于反射式紅外光電傳感器，確保焊接人員前方的光源不會(huì)干擾紅外光電傳感器；如焊接人員佩戴護(hù)目鏡作為防護(hù)用具，護(hù)目鏡上表面與紅外光電傳感器相對(duì)處，貼上反射片，第二遮光板固定安裝在反射片前方，確保焊接人員前方的光源不會(huì)經(jīng)反射片反射到紅外光電傳感器；在艙室門(mén)口放置有Zigbee通訊模塊，負(fù)責(zé)將安全帽中Zigbee片上系統(tǒng)傳遞的信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室。

Zigbee片上系統(tǒng)采用CC2530型號(hào)的芯片，內(nèi)含有51內(nèi)核的單片機(jī)。

焊接開(kāi)始及安全帽佩戴檢測(cè)過(guò)程：