機械安全風險預警

目錄

第1章 緒論 1
1.1 開展機械安全風險預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 機械安全研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 安全風險預警理論及系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 3
1.2.3 機械安全中人體異常行為識別與檢測研究現(xiàn)狀 4
1.2.4 風險值計算模型研究現(xiàn)狀 5
1.3 機械安全風險預警的主要研究內(nèi)容 6
第2章 機械安全風險預警體系 8
2.1 機械安全風險預警理論基礎 8
2.1.1 危險源、事故與風險 8
2.1.2 事故致因理論 9
2.2 機械安全風險預警的概念 11
2.3 機械安全風險預警四維模型 14
2.3.1 機械安全風險預警四維模型的構(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 機械安全風險預警實現(xiàn)的關鍵技術 21
第3章 機械安全風險預警監(jiān)測要素的確定 23
3.1 機械危險基本類型 23
3.2 監(jiān)測要素的確定原則 24
3.3 機械安全風險預警監(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 風險分析與風險評價 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 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 機械安全風險預警風險值計算模型及權(quán)重的確定 37
4.1 綜合評價函數(shù) 37
4.2 用于機械安全風險預警的風險值計算模型 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 面向機械安全風險預警的人的不安全行為檢測與識別 46
5.1 機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 基于深度相機的人體位置檢測 54
5.3.1 基于深度相機的人體位置檢測概述 54
5.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡簡介 55
5.3.3 基于深度相機的人體位置檢測方法 58
5.3.4 基于深度相機的機器人機械安全防護人體位置檢測的實現(xiàn) 67
5.3.5 采用深度相機實現(xiàn)人體位置檢測的優(yōu)勢 69
5.4 基于圖像的個人防護用品佩戴識別 69
5.4.1 基于圖像的個人防護用品佩戴識別流程 69
5.4.2 個人防護用品佩戴檢測模型的構(gòu)建 70
5.4.3 個人防護用品佩戴識別模型訓練 76
5.4.4 個人防護用品佩戴檢測模型測試 77
第6章 機器狀態(tài)監(jiān)測 80
6.1 機器狀態(tài)監(jiān)測流程 80
6.1.1 一般流程 80
6.1.2 設備審核 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 機器狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 82
6.2.1 機器狀態(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 機械安全風險預警系統(tǒng)的構(gòu)建 88
7.1 預警監(jiān)測系統(tǒng) 88
7.2 預警分級系統(tǒng) 89
7.3 預警措施系統(tǒng) 89
7.3.1 預警措施系統(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 預警措施系統(tǒng)的組成 92
7.3.4 預警措施系統(tǒng)與安全控制系統(tǒng)的區(qū)別 92
7.4 機械安全風險預警系統(tǒng)安全相關部件的設計 92
7.4.1 SRP/MSREWS設計迭代過程 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 安全功能設計和技術實現(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 機器人機械安全風險預警系統(tǒng) 99
8.1 監(jiān)測要素的確定 99
8.1.1 機器限制的確定 99
8.1.2 危險識別 100
8.1.3 風險估計 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 風險值計算數(shù)據(jù) 109
8.2.5 預警級別界限確定 110
8.2.6 風險值計算 111
8.2.7 基于AHP與DEMATEL的耦合權(quán)重計算 111
8.3 機械安全風險預警系統(tǒng)的構(gòu)建 114
8.3.1 機械安全風險預警系統(tǒng)總體設計 114
8.3.2 預警監(jiān)測系統(tǒng) 116
8.3.3 預警分級系統(tǒng) 121
8.3.4 預警措施系統(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)建關鍵技術 123
8.4.3 系統(tǒng)開發(fā)流程 130
8.4.4 系統(tǒng)集成 131
8.5 機械安全風險預警實驗 132
8.5.1 預警實驗過程 132
8.5.2 風險預警優(yōu)勢分析 133
參考文獻 135