机械安全风险预警

目录 第1章 绪论1 1.1 开展机械安全风险预警研究的背景和意义1 1.2 国内外研究现状2 1.2.1 机械安全研究现状2 1.2.2 安全风险预警理论及系统研究现状3 1.2.3 机械安全中人体异常行为识别与检测研究现状4 1.2.4 风险值计算模型研究现状5 1.3 机械安全风险预警的主要研究内容6 第2章 机械安全风险预警体系8 2.1 机械安全风险预警理论基础8 2.1.1 危险源、事故与风险8 2.1.2 事故致因理论9 2.2 机械安全风险预警的概念11 2.3 机械安全风险预警四维模型14 2.3.1 机械安全风险预警四维模型的构建14 2.3.2 逻辑维15 2.3.3 要素维17 2.3.4 系统维18 2.3.5 知识维21 2.4 机械安全风险预警实现的关键技术21 第3章 机械安全风险预警监测要素的确定23 3.1 机械危险基本类型23 3.2 监测要素的确定原则24 3.3 机械安全风险预警监测要素的确定方法25 3.3.1 监测要素的确定流程25 3.3.2 风险分析与风险评价26 3.3.3 安全投资成本分析27 3.4 基于年费用法的安全投资成本分析29 3.4.1 *优可变安全投资29 3.4.2 年费用法30 3.5 基于模糊推理法的安全投资成本分析30 3.5.1 模糊推理系统理论基础31 3.5.2 模糊化变量的定义32 3.5.3 模糊控制规则与模糊推理方法的确定34 3.5.4 模糊推理结果35 第4章 机械安全风险预警风险值计算模型及权重的确定37 4.1 综合评价函数37 4.2 用于机械安全风险预警的风险值计算模型38 4.3 监测要素耦合权重的确定方法39 4.3.1 监测要素权重确定的考虑因素39 4.3.2 风险因素耦合概述40 4.3.3 耦合权重确定方法的提出40 4.3.4 AHP法42 4.3.5 DEMATEL法44 4.3.6 基于MSRAI的权重计算方法45 4.3.7 耦合权重计算45 第5章 面向机械安全风险预警的人的不安全行为检测与识别46 5.1 机械安全中人的不安全行为的检测方式46 5.2 人体与危险源之间的安全距离47 5.2.1 安全距离分类47 5.2.2 静态安全距离与动态安全距离48 5.2.3 自主移动机器与人体之间动态安全距离的计算方法和验证49 5.3 基于深度相机的人体位置检测54 5.3.1 基于深度相机的人体位置检测概述54 5.3.2 卷积神经网络简介55 5.3.3 基于深度相机的人体位置检测方法58 5.3.4 基于深度相机的机器人机械安全防护人体位置检测的实现67 5.3.5 采用深度相机实现人体位置检测的优势69 5.4 基于图像的个人防护用品佩戴识别69 5.4.1 基于图像的个人防护用品佩戴识别流程69 5.4.2 个人防护用品佩戴检测模型的构建70 5.4.3 个人防护用品佩戴识别模型训练76 5.4.4 个人防护用品佩戴检测模型测试77 第6章 机器状态监测80 6.1 机器状态监测流程80 6.1.1 一般流程80 6.1.2 设备审核80 6.1.3 危害度审核80 6.1.4 监测方法选择81 6.1.5 数据采集与分析81 6.1.6 评审82 6.2 机器状态监测系统82 6.2.1 机器状态监测系统的组成82 6.2.2 数据采集模块83 6.2.3 数据操作模块84 6.2.4 数据分析模块85 6.2.5 数据输出模块86 6.2.6 数据存档模块与信息表示模块87 第7章 机械安全风险预警系统的构建88 7.1 预警监测系统88 7.2 预警分级系统89 7.3 预警措施系统89 7.3.1 预警措施系统的构建要求89 7.3.2 安全控制系统的组成90 7.3.3 预警措施系统的组成92 7.3.4 预警措施系统与安全控制系统的区别92 7.4 机械安全风险预警系统安全相关部件的设计92 7.4.1 SRP/MSREWS设计迭代过程93 7.4.2 识别由SRP/MSREWS执行的安全功能93 7.4.3 规定每种安全功能所要求的特征93 7.4.4 确定所需性能等级PLr93 7.4.5 安全功能设计和技术实现94 7.4.6 评估性能等级PL95 7.4.7 验证安全功能PL98 第8章 机器人机械安全风险预警系统99 8.1 监测要素的确定99 8.1.1 机器限制的确定99 8.1.2 危险识别100 8.1.3 风险估计100 8.1.4 基于年费用法的安全投资成本分析104 8.1.5 基于模糊推理法的安全投资成本分析105 8.1.6 监测要素107 8.2 风险值计算及权重的确定107 8.2.1 MSRAI权重计算108 8.2.2 DEMATEL权重计算108 8.2.3 耦合权重计算109 8.2.4 风险值计算数据109 8.2.5 预警级别界限确定110 8.2.6 风险值计算111 8.2.7 基于AHP与DEMATEL的耦合权重计算111 8.3 机械安全风险预警系统的构建114 8.3.1 机械安全风险预警系统总体设计114 8.3.2 预警监测系统116 8.3.3 预警分级系统121 8.3.4 预警措施系统122 8.4 基于数字孪生的三维虚拟监控系统的构建123 8.4.1 基于数字孪生的三维虚拟监控系统架构123 8.4.2 系统构建关键技术123 8.4.3 系统开发流程130 8.4.4 系统集成131 8.5 机械安全风险预警实验132 8.5.1 预警实验过程132 8.5.2 风险预警优势分析133 参考文献135