機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警

目錄

第1章 緒論 1
1.1 開展機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警研究的背景和意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 機(jī)械安全研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 安全風(fēng)險預(yù)警理論及系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 3
1.2.3 機(jī)械安全中人體異常行為識別與檢測研究現(xiàn)狀 4
1.2.4 風(fēng)險值計算模型研究現(xiàn)狀 5
1.3 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警的主要研究內(nèi)容 6
第2章 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警體系 8
2.1 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警理論基礎(chǔ) 8
2.1.1 危險源、事故與風(fēng)險 8
2.1.2 事故致因理論 9
2.2 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警的概念 11
2.3 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警四維模型 14
2.3.1 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警四維模型的構(gòu)建 14
2.3.2 邏輯維 15
2.3.3 要素維 17
2.3.4 系統(tǒng)維 18
2.3.5 知識維 21
2.4 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 21
第3章 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警監(jiān)測要素的確定 23
3.1 機(jī)械危險基本類型 23
3.2 監(jiān)測要素的確定原則 24
3.3 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警監(jiān)測要素的確定方法 25
3.3.1 監(jiān)測要素的確定流程 25
3.3.2 風(fēng)險分析與風(fēng)險評價 26
3.3.3 安全投資成本分析 27
3.4 基于年費用法的安全投資成本分析 29
3.4.1 最優(yōu)可變安全投資 29
3.4.2 年費用法 30
3.5 基于模糊推理法的安全投資成本分析 30
3.5.1 模糊推理系統(tǒng)理論基礎(chǔ) 31
3.5.2 模糊化變量的定義 32
3.5.3 模糊控制規(guī)則與模糊推理方法的確定 34
3.5.4 模糊推理結(jié)果 35
第4章 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警風(fēng)險值計算模型及權(quán)重的確定 37
4.1 綜合評價函數(shù) 37
4.2 用于機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警的風(fēng)險值計算模型 38
4.3 監(jiān)測要素耦合權(quán)重的確定方法 39
4.3.1 監(jiān)測要素權(quán)重確定的考慮因素 39
4.3.2 風(fēng)險因素耦合概述 40
4.3.3 耦合權(quán)重確定方法的提出 40
4.3.4 AHP法 42
4.3.5 DEMATEL法 44
4.3.6 基于MSRAI的權(quán)重計算方法 45
4.3.7 耦合權(quán)重計算 45
第5章 面向機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警的人的不安全行為檢測與識別 46
5.1 機(jī)械安全中人的不安全行為的檢測方式 46
5.2 人體與危險源之間的安全距離 47
5.2.1 安全距離分類 47
5.2.2 靜態(tài)安全距離與動態(tài)安全距離 48
5.2.3 自主移動機(jī)器與人體之間動態(tài)安全距離的計算方法和驗證 49
5.3 基于深度相機(jī)的人體位置檢測 54
5.3.1 基于深度相機(jī)的人體位置檢測概述 54
5.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡介 55
5.3.3 基于深度相機(jī)的人體位置檢測方法 58
5.3.4 基于深度相機(jī)的機(jī)器人機(jī)械安全防護(hù)人體位置檢測的實現(xiàn) 67
5.3.5 采用深度相機(jī)實現(xiàn)人體位置檢測的優(yōu)勢 69
5.4 基于圖像的個人防護(hù)用品佩戴識別 69
5.4.1 基于圖像的個人防護(hù)用品佩戴識別流程 69
5.4.2 個人防護(hù)用品佩戴檢測模型的構(gòu)建 70
5.4.3 個人防護(hù)用品佩戴識別模型訓(xùn)練 76
5.4.4 個人防護(hù)用品佩戴檢測模型測試 77
第6章 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測 80
6.1 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測流程 80
6.1.1 一般流程 80
6.1.2 設(shè)備審核 80
6.1.3 危害度審核 80
6.1.4 監(jiān)測方法選擇 81
6.1.5 數(shù)據(jù)采集與分析 81
6.1.6 評審 82
6.2 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 82
6.2.1 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的組成 82
6.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊 83
6.2.3 數(shù)據(jù)操作模塊 84
6.2.4 數(shù)據(jù)分析模塊 85
6.2.5 數(shù)據(jù)輸出模塊 86
6.2.6 數(shù)據(jù)存檔模塊與信息表示模塊 87
第7章 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建 88
7.1 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng) 88
7.2 預(yù)警分級系統(tǒng) 89
7.3 預(yù)警措施系統(tǒng) 89
7.3.1 預(yù)警措施系統(tǒng)的構(gòu)建要求 89
7.3.2 安全控制系統(tǒng)的組成 90
7.3.3 預(yù)警措施系統(tǒng)的組成 92
7.3.4 預(yù)警措施系統(tǒng)與安全控制系統(tǒng)的區(qū)別 92
7.4 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)安全相關(guān)部件的設(shè)計 92
7.4.1 SRP/MSREWS設(shè)計迭代過程 93
7.4.2 識別由SRP/MSREWS執(zhí)行的安全功能 93
7.4.3 規(guī)定每種安全功能所要求的特征 93
7.4.4 確定所需性能等級PLr 93
7.4.5 安全功能設(shè)計和技術(shù)實現(xiàn) 94
7.4.6 評估性能等級PL 95
7.4.7 驗證安全功能PL 98
第8章 機(jī)器人機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng) 99
8.1 監(jiān)測要素的確定 99
8.1.1 機(jī)器限制的確定 99
8.1.2 危險識別 100
8.1.3 風(fēng)險估計 100
8.1.4 基于年費用法的安全投資成本分析 104
8.1.5 基于模糊推理法的安全投資成本分析 105
8.1.6 監(jiān)測要素 107
8.2 風(fēng)險值計算及權(quán)重的確定 107
8.2.1 MSRAI權(quán)重計算 108
8.2.2 DEMATEL權(quán)重計算 108
8.2.3 耦合權(quán)重計算 109
8.2.4 風(fēng)險值計算數(shù)據(jù) 109
8.2.5 預(yù)警級別界限確定 110
8.2.6 風(fēng)險值計算 111
8.2.7 基于AHP與DEMATEL的耦合權(quán)重計算 111
8.3 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建 114
8.3.1 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)總體設(shè)計 114
8.3.2 預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng) 116
8.3.3 預(yù)警分級系統(tǒng) 121
8.3.4 預(yù)警措施系統(tǒng) 122
8.4 基于數(shù)字孿生的三維虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建 123
8.4.1 基于數(shù)字孿生的三維虛擬監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu) 123
8.4.2 系統(tǒng)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù) 123
8.4.3 系統(tǒng)開發(fā)流程 130
8.4.4 系統(tǒng)集成 131
8.5 機(jī)械安全風(fēng)險預(yù)警實驗 132
8.5.1 預(yù)警實驗過程 132
8.5.2 風(fēng)險預(yù)警優(yōu)勢分析 133
參考文獻(xiàn) 135