[發明專利]焊接作業無線監測報警系統

有效

• 申請號: 201610188342.X
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN105701968B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 顧菊平;華亮;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（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G08B21/02
• 分類號: G08B21/02
• 代理公司: 南通市永通專利事務所(普通合伙)32100
• 代理人: 葛雷

本申請是申請號：201410650747.1、申請日：2014.11.17、名稱“基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠程監測報警系統”的分案申請。

技術領域

本發明涉及涉及一種監測系統，是一種基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠程監測報警系統。

背景技術

船舶修造行業屬于勞動力和技術密集型行業，在船體建造中，焊接工時約占船體建造總工時的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，萬噸級油船對接焊縫在20KM左右；十萬噸級油船，對接焊縫在50KM左右；此外，萬噸級集裝箱船、散裝貨船、汽車運輸船等大型船舶，對接焊縫在長達30KM左右。

我國船舶修造焊接多以人工焊接為主，2012年北京大學等機構學者(徐巖, 宮曼漫, 王姣等. 電焊紫外輻射對工人危害及防護措施現況調查[J]. 北京大學學報（醫學版），2012,44（3）：448-453)就電焊紫外輻射對作業人員的危害進行了調研。究共獲得有效問卷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%)、感覺遲鈍麻木(12%)、斑疹丘疹(10.1%)、疣狀贅生物( 3.7%)。被調查的工人中，90% 的人在過去一年內發生過電光性眼炎，眼部損傷的癥狀按發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438名工人眼部體檢發現晶狀體混濁的發生率為15.8%，眼底病變的發生率為2.5%。

焊接弧光引發的焊工電光性眼炎被列為是塵肺病之外的第二大職業病，不佩戴防護面罩的危險度是佩戴防護面罩的1.8倍，且在在多人同時進行焊接作業的場合，不從事焊接作業的人員，同樣容易受到周邊弧光輻射的傷害。在船舶修造企業頻繁出現焊接時不帶護目鏡或焊接面罩的行為，弧光、飛濺引起視覺損傷，皮膚組織傷害甚至皮膚癌，嚴重影響了身體健康及工作效率。對于這種違反焊接作業安全管理規范、防護意識淡泊的行為必須進行有效監測和管理，杜絕由此引起的健康傷害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構合理，及時準確判斷從業人員是否使用焊手持面罩或護目鏡、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程監測報警系統。

本發明的技術解決方案是：

一種基于多傳感器信息融合的船舶焊接人員遠程監測報警系統，其特征是：包括焊接人員安全帽、集成有單片機內核的Zgibee片上系統、光敏傳感器及光敏傳感器接口電路、反射式紅外光電傳感器及反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器、反射片、第一遮光板、第二遮光板護目鏡、手持式面罩、Zigbee模塊；其中集成有單片機內核的Zigbee片上系統、光敏傳感器及光敏傳感器接口電路、反射式紅外光電傳感器及反射式紅外光電傳感器接口電路、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；集成有單片機內核Zigbee片上系統、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；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；當焊接人員戴上安全帽后，光敏傳感器應位于正前方，能夠感測焊接人員前方的外界光強；當焊接人員戴上安全帽、戴上護目鏡后，反射式紅外光電傳感器位于正前方，發射管指向護目鏡；第一遮光板固定安裝在反射式紅外光電傳感器前方，長度長于反射式紅外光電傳感器，確保焊接人員前方的光源不會干擾紅外光電傳感器；如焊接人員佩戴護目鏡作為防護用具，護目鏡上表面與紅外光電傳感器相對處，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經反射片反射到紅外光電傳感器；在艙室門口放置有Zigbee通訊模塊，負責將安全帽中Zigbee片上系統傳遞的信息，通過無線網絡輸出至監控室。

Zigbee片上系統采用CC2530型號的芯片，內含有51內核的單片機。

焊接開始及安全帽佩戴檢測過程：