[發(fā)明專利]一種核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010714789.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN111931605A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃遠(yuǎn);劉一謙;陸乾杰;諸海川;楊鵬;祝偉健;常滿意;曾春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中核核電運(yùn)行管理有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/32;G06T7/70;G10L15/22;G06Q50/06
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 孫成林

本發(fā)明公開了一種核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及方法，包括監(jiān)護(hù)中樞模塊，目標(biāo)檢測(cè)模塊，文字識(shí)別模塊，語音識(shí)別模塊，空間信息模塊和人機(jī)交互模塊。該方法，包括如下步驟，操作前確認(rèn)階段；操作監(jiān)護(hù)階段；操作結(jié)束階段。本發(fā)明的有益效果在于：目標(biāo)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)識(shí)別設(shè)備類別、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備位置以及人手位置，文字識(shí)別模塊實(shí)時(shí)識(shí)別設(shè)備對(duì)應(yīng)的編碼，監(jiān)護(hù)中樞模塊結(jié)合上述信息實(shí)時(shí)獲取具體設(shè)備狀態(tài)并根據(jù)操作規(guī)程判斷操作進(jìn)程，完成操作前的設(shè)備編碼、設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)，通過語音合成模塊或人機(jī)交互界面進(jìn)行反饋或警示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電廠風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)護(hù)方法，具體涉及一種核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

安全生產(chǎn)是工業(yè)領(lǐng)域永恒的話題，尤其是在核電領(lǐng)域，核安全永遠(yuǎn)是第一位。每個(gè)核電廠的反應(yīng)堆在冷停、熱停、臨界、熱備、功率運(yùn)行等各個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下以及各狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間都涉及到大量的控制操作，包括但不限于各類試驗(yàn)等，而這些操作的其中大部分具有較高的執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)，如果操作不當(dāng)，輕則導(dǎo)致機(jī)組瞬態(tài)，重則直接造成反應(yīng)堆停堆或設(shè)備損傷，不但直接影響電廠經(jīng)濟(jì)效益，還嚴(yán)重威脅了核安全。

為保障各類操作準(zhǔn)確性，防止人因失誤，各核電廠要求在所有工作中使用防人因失誤工具，而監(jiān)護(hù)就是其中最重要的工具之一，具體是指：在實(shí)施某項(xiàng)具體行動(dòng)之前和期間，由操作人和監(jiān)護(hù)人在同一時(shí)間同一地點(diǎn)一起實(shí)施該行動(dòng)，操作人負(fù)責(zé)執(zhí)行具體行動(dòng)，監(jiān)護(hù)人負(fù)責(zé)同步確認(rèn)，防止執(zhí)行人出現(xiàn)失誤。

目前，核電廠在各類操作中普遍使用監(jiān)護(hù)來防止人因失誤，尤其是在涉及高風(fēng)險(xiǎn)操作的工作中，大多實(shí)行全程監(jiān)護(hù)。而現(xiàn)階段的監(jiān)護(hù)仍具有明顯短板：一方面，監(jiān)護(hù)消耗的人力成本極高。高風(fēng)險(xiǎn)操作往往需要一個(gè)至少工作五年以上的專業(yè)工程師或操縱員來擔(dān)任監(jiān)護(hù)人，大部分電廠更是優(yōu)先使用高級(jí)別人員如值長(zhǎng)、科長(zhǎng)、班長(zhǎng)等，考慮到核電廠各類操作的大量、高頻、長(zhǎng)時(shí)間屬性，這是一筆極大的人力成本；另一方面，監(jiān)護(hù)效果由于人的固有局限性無法保證穩(wěn)定。監(jiān)護(hù)極其消耗監(jiān)護(hù)人的精力，尤其在現(xiàn)場(chǎng)噪音、高溫等環(huán)境下，監(jiān)護(hù)的效果極易受到影響。

近年來，工業(yè)領(lǐng)域?qū)Π踩a(chǎn)、安全管理愈發(fā)重視，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，更安全、智能的智慧電廠建設(shè)已被國(guó)內(nèi)各核電廠提上日程，以新型傳感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)支撐的一體化三維智能管理成為趨勢(shì)。在此背景下，融合機(jī)器視覺、語音識(shí)別等技術(shù)的智能監(jiān)護(hù)方法應(yīng)運(yùn)而生并有著廣泛的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及方法，使用該方法可替代監(jiān)護(hù)人執(zhí)行監(jiān)護(hù)工作，大幅降低核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作的監(jiān)護(hù)人力成本，并且能穩(wěn)定、有效預(yù)防人因失誤，降低因操作失誤導(dǎo)致機(jī)組瞬態(tài)、停機(jī)停堆和設(shè)備損傷等的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種核電廠高風(fēng)險(xiǎn)操作智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括監(jiān)護(hù)中樞模塊，目標(biāo)檢測(cè)模塊，文字識(shí)別模塊，語音識(shí)別模塊，空間信息模塊和人機(jī)交互模塊；

所述的目標(biāo)檢測(cè)模塊與文字識(shí)別模塊連接，目標(biāo)檢測(cè)模塊、文字識(shí)別模塊、語音識(shí)別模塊和空間信息模塊與監(jiān)護(hù)中樞模塊連接，監(jiān)護(hù)中樞模塊與人機(jī)交互模塊連接。

所述的目標(biāo)檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)采集圖像，實(shí)時(shí)識(shí)別或按需識(shí)別圖像中的各個(gè)物體類別及其所在狀態(tài)。

所述的文字識(shí)別模塊具有兩種模式，一種是從目標(biāo)檢測(cè)模塊獲取設(shè)備標(biāo)識(shí)信息，識(shí)別信息并將識(shí)別結(jié)果送至監(jiān)護(hù)中樞模塊；另一種是從目標(biāo)檢測(cè)模塊獲取圖像，自行檢測(cè)設(shè)備標(biāo)識(shí)信息，識(shí)別并將結(jié)果送至監(jiān)護(hù)中樞模塊。根據(jù)不同的識(shí)別環(huán)境，啟動(dòng)不同的識(shí)別模式。

所述的語音識(shí)別模塊實(shí)時(shí)采集并識(shí)別工作人員的語音，將識(shí)別出的文字信息送至監(jiān)護(hù)中樞模塊，可支持語音喚醒。

所述的空間信息模塊負(fù)責(zé)測(cè)量并計(jì)算圖像中各物體的空間位置，將空間信息送至監(jiān)護(hù)中樞模塊，支持實(shí)時(shí)計(jì)算和按需調(diào)用計(jì)算兩種模式。