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分类:技师论文 原创主题:智能论文 更新时间:2024-02-29

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2015年11月3-7日,第十七届工业博览会在上海国家会展中心隆重上演,博览会上展出了许多令人眼花缭乱的工业创新科技产品.其中,上海帝仪有限公司(以下简称“上海帝仪”)研发的主动式人员智能安全管理系统,令人耳目一新,为从人的角度控制工业生产安全提供了新的思路.

带芯片的安全帽

记者看到,许多参观者聚集在上海帝仪的展台周围,对几顶帽子产生了兴趣.展台上陈列的有棒球帽、安全帽,以及铁路工作人员佩戴的大檐帽等.乍一看上并去没有什么特别,但是里面却大有“玄机”:翻开每顶帽子的里面,在接触额头的位置上都有一个小小的金属芯片,这是做什么用的呢?

上海帝仪总经理马清宝介绍说,这几顶帽子是公司历经3年研发出的主动式人员智能安全管理系统中的终端穿戴设备之一.假如一名高铁驾驶员佩戴这样的帽子工作,帽子里的芯片就可以采集到佩戴者的脑电波,通过帽子里面一个过滤、放大信号的装置,用无线蓝牙实时传输到车载台上.后台的数据中心接到信息后,经过系统的大数据统计分析,就可以得知此时这名驾驶员的疲劳程度,从而达到实时监控驾驶员工作状态、防止人因事故发生的目的.

除了帽子中藏有的高科技技术,和帽子一起展出的还有一款“安全手表”.在使用中,安全帽中的柔性电极芯片在对人员的脑电波数据进行采集后,若得出结果异样,安全手表就会利用声控振动等方式发出警报.“除此之外,安全手表还有辅助采集人手臂行为轨迹数据的功能,可以发现人员在工作时动作的异常,从另一个角度监测人员的异常状态.”

马清宝解释说:“当下的智能穿戴是科技的新宠.我们在产品研发时之所以选择了穿戴设备作为人员状态信息收集的载体,不仅是出于这个原因,更重要的是这类设备的便携性、轻巧性.因为机车乘务员在驾驶列车时,精神处于高度集中的状态,任何外界干扰都会对其造成影响,而智能穿戴设备则能凭借自身优势对人员的影响力和干扰度最小化,从而提高检测的精度.换句话说,就是把‘安全’穿在了身上,用数据显示出来.”

记者试戴了一下带有芯片的“大檐帽”,配套的安全手表立刻发出了“开始工作”的提示语音,但是佩戴时跟普通的帽子并没有什么不同,甚至根据感觉不到芯片的存在.在工作人员的指导下,记者戴着帽子完成了一个电脑小游戏,在此同时,记者的脑电波就被记录下来,实时传输到了电脑屏幕上.“可以看出,你现在处于2级疲劳状态.”借助智能安全管理系统,工作人员立刻就得出了结论.

驾驶员的“守护神”

智能安全管理系统主要定位于需要警觉性作业的特种行业,如飞行员、驾驶员或特种设备操作人员等,职业紧张和精神状态可能引发失误甚至事故.

马清宝告诉记者,从人因管理的角度来说,人员的状态,是所有事故的最重要原因之一.而过去在工业领域,对人工作时状态的监控是无法时时提现的,“尤其是对驾驶员的疲劳状态我们无从得知”.

“脑电信号是业界公认的检测人员状态的‘金标准’,能有效监测出人的专注度、警觉度、疲劳度.我们对脑电进行跟踪,运用模式识别技术,即运用大数据深度挖掘和建立行为学模型进行分析.目前我们已经在实验室进行了2 000多例、上万小时的真人佩戴实验,获得了可靠的数据规律.下一步即将在铁路上首先推广.”马清宝说.

智能安全管理的核心价值在于:将采集脑电波的生物医学技术和大数据深度挖掘技术相结合.一方面,通过脑电波检测人员状态,和预警异常人员状态,预防人因事故,提高铁路运营安全.另一方面,通过对铁路驾驶员群体的长期的职业安全健康大数据的跟踪和累计,基于大数据的统计学价值,识别、预防和应急管理人身体或心理的风险.最终实现对人员工作状态的控制和管理,给企业生产安全管理带来革命性的改变.“我们选择铁路行业为首推市场,是因为‘一带一路’作为中国发展战略的重要标志举措,其根本是‘安全’,而现有铁路系统的安全措施主要集中在机车、轨道的监测,对人员状态管理没有可量化的、数据化的技术手段,我们作为自主创新企业,希望能够尽自己所能为铁路运行安全保驾护航.”

大数据管理和人因安全

智能安全管理系统将监测出来的人的疲劳状态分为了4个等级.第一个等级是正常状态;第二个等级是指标有所下降但是不影响操作;第三个等级是疲劳度已经会影响到正常操作,装置就会通过声音、光线和手环震动等进行提醒,使其恢复到正常状态;第四个等级就是在出现极端情况,即通过以上三种方式都不能让当事人恢复到正常状态时,这一情况反馈到数据中心,就会有监控人员进行处理,比如打电话给当事人提醒,或是采取其他紧急措施进行干预.

“欧洲一些国家,比如捷克在早期的铁路系统上就曾经安装过类似的系统,通过眨眼或面部识别等技术监控驾驶员的疲劳度,然后通过橡皮锤敲打提醒驾驶员.但是由于准确率较低,这种监控和提醒就成为了对正常驾驶的干扰.而我们通过监测脑电波以及大数据深度挖掘技术,使得针对所有人的平均算法准确率可以达到90%以上,比大多数算法高出20个百分点.针对某一个人的个性化算法可以在持续监控他的脑电波一段时间后,生成其自身的个性化脑电波规律,使得准确率进一步提升,达到95%、甚至98%以上.”

对于未来的展望,马清宝告诉记者,今后这项技术还将进军航空、核电、冶金等行业,根据他们的自身特定需求,量身写作出各自专属的智能安全管理方案.“目前,我们已经在安全帽形式的帽子上安装了有毒有害气体检测仪,今后还可以安装温度、辐射监测等装置,在限空间作业及隧道施工等有领域均可以应用.而在航空领域,除了实现对驾驶员的状态监控以外,还可应用在地勤人员的状态监控上.因为地勤人员的检查和准备工作对飞机的飞行安全是非常关键的,一旦他们在检修过程中有所疏忽,将会带来很大的安全隐患,因此确保他们保持精力集中非常必要.”

编辑 赵 原

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