一种特种作业安全监护方法及系统与流程

本发明涉及工业安全生产监测，具体涉及一种特种作业安全监护方法及系统。

背景技术：

1、在修造船、冶金、石化等重工业领域，特种作业是高频高危作业，通常需要设置专人或辅助设备进行现场监护。现有的特种作业监护方案多采用固定的电子围栏或通用的视觉检测算法对作业区域进行监控，然而，这种监控方式通常仅基于静态的地理边界或通用的火焰烟雾特征进行判断，未能将电子作业许可证中包含的工艺类型、高度层级、关联设备等多维语义信息与现场的实际物理风险分布进行动态关联，导致监护设备的感知范围与许可授权范围及真实危险区域存在偏差，容易产生误报或漏报，且难以识别非授权人员顶岗或工艺错配等深层次违规行为，无法形成与许可语义深度耦合的精准安全闭环。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的监护感知范围与许可语义及物理风险脱节的问题，本发明通过一种特种作业安全监护方法、系统及介质，实现基于电子作业许可证语义驱动的动态空间构建、作业一致性校验及安全硬控闭环。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种特种作业安全监护方法，包括：从电子作业许可证中获取许可约束条件，所述许可约束条件至少包括许可空间范围、作业工艺类型、许可有效时间窗、关联设备标识、许可标识以及所述许可标识与所述关联设备标识之间的映射关系；根据所述作业工艺类型对所述许可空间范围进行风险扩展，生成三维动态监护空间，并确定移动监护设备针对所述三维动态监护空间的巡逻观测任务；控制所述移动监护设备执行所述巡逻观测任务以采集现场感知数据，结合所述许可约束条件和所述现场感知数据进行校验，以得到至少包含作业一致性校验结果的校验结果；当所述校验结果满足预设条件时，按照所述许可标识与所述关联设备标识之间的映射关系，向安全控制装置输出安全控制指令。

4、可选的，所述特种作业包括动火作业，所述作业工艺类型包括气割、电焊或打磨；所述根据所述作业工艺类型对所述许可空间范围进行风险扩展，生成三维动态监护空间，包括：根据所述作业工艺类型确定水平风险扩展区域，其中所述许可空间范围中的平面维度为许可平面范围；根据所述许可空间范围中的高度维度确定竖直风险扩展区域，所述高度维度为许可高度范围；将所述许可平面范围、所述水平风险扩展区域以及所述竖直风险扩展区域进行空间围合，生成所述三维动态监护空间。

5、通过引入工艺类型与高度维度作为风险扩展的依据，将原本静态的二维许可平面转化为包含水平与竖直风险维度的三维动态监护空间，使得移动监护设备的巡逻观测范围能够随作业工艺的物理特性（如飞溅半径、烟气升腾高度）自适应调整，从而解决了固定围栏无法匹配实际物理风险分布的技术问题，提升了监护的空间精准度。

6、可选的，所述校验结果包含作业一致性校验结果，生成所述作业一致性校验结果的方式包括：从所述现场感知数据中提取现场作业对象标识以及作业过程特征；将所述现场作业对象标识以及所述作业过程特征与所述许可约束条件中的授权作业信息进行比对，生成所述作业一致性校验结果。

7、通过将现场采集的对象标识与过程特征同许可约束中的授权信息进行技术性比对，构建了独立于单纯环境感知的作业合规性验证维度，能够有效识别人员顶替、工艺擅自变更等隐蔽性违规行为，消除了传统监护仅能检测环境异常而无法核验作业行为合规性的盲区。

8、可选的，所述当所述校验结果满足预设条件时，按照所述许可标识与所述关联设备标识之间的映射关系，向安全控制装置输出安全控制指令，包括：当所述校验结果满足所述预设条件时，生成携带所述映射关系的安全控制指令并输出至所述安全控制装置，以使所述安全控制装置根据所述映射关系对所述关联设备标识对应的设备执行切断操作或限制操作，并维持所述关联设备标识对应的设备的锁定状态直至满足预设复位条件。

9、可选的，所述根据所述作业工艺类型确定水平风险扩展区域，包括以下至少一种：根据所述作业工艺类型对应的火星飞溅参数以及所述许可高度范围，确定所述许可平面范围外侧的火星溅落预测区作为所述水平风险扩展区域；获取实时微气象数据，结合所述实时微气象数据和所述作业工艺类型对应的可燃物扩散参数确定下风向危险扩散预测区作为所述水平风险扩展区域。

10、可选的，所述授权作业信息包括授权人员标识以及授权工艺类型；所述现场作业对象标识包括人员身份标识；所述作业过程特征包括声学特征或弧光特征；所述将所述现场作业对象标识以及所述作业过程特征与所述许可约束条件中的授权作业信息进行比对，生成所述作业一致性校验结果，包括：将所述人员身份标识与所述授权人员标识进行比对，生成人员比对结果；当所述作业过程特征包含声学特征和/或弧光特征时，将相应特征与所述授权工艺类型对应的参考特征进行比对，生成工艺比对结果；根据所述人员比对结果和/或所述工艺比对结果，生成所述作业一致性校验结果。

11、可选的，所述安全控制装置包括安全可编程逻辑控制器或硬连线安全回路；所述预设复位条件包括接收到人工复位确认信息，且所述电子作业许可证的状态更新为生效状态。

12、可选的，所述确定移动监护设备针对所述三维动态监护空间的巡逻观测任务，包括：将所述三维动态监护空间投影至地面层以确定投影监护区域，并根据所述投影监护区域的边界生成候选巡逻点序列；获取所述移动监护设备的可通行性代价图，利用所述可通行性代价图从所述候选巡逻点序列中筛选出满足预设通行条件的巡逻点序列；结合所述水平风险扩展区域和所述竖直风险扩展区域，确定所述巡逻点序列中各巡逻点的观测姿态约束以及停留时长。

13、本发明还提供了一种特种作业安全监护系统，包括：许可解析模块，用于从电子作业许可证中获取许可约束条件，所述许可约束条件至少包括许可空间范围、作业工艺类型、许可有效时间窗、关联设备标识、许可标识以及所述许可标识与所述关联设备标识之间的映射关系；动态空间生成模块，用于根据所述作业工艺类型对所述许可空间范围进行风险扩展，生成三维动态监护空间，并确定移动监护设备针对所述三维动态监护空间的巡逻观测任务；采集校验模块，用于控制所述移动监护设备执行所述巡逻观测任务以采集现场感知数据，结合所述许可约束条件和所述现场感知数据进行校验，以得到至少包含作业一致性校验结果的校验结果；安全响应模块，用于当所述校验结果满足预设条件时，按照所述许可标识与所述关联设备标识之间的映射关系，向安全控制装置输出安全控制指令。

14、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方案所述的特种作业安全监护方法。

15、有益效果：

16、本发明提供的特种作业安全监护方法及系统，通过从电子作业许可证中解析许可约束条件，并依据作业工艺类型对许可空间范围进行风险扩展生成三维动态监护空间，使移动监护设备的巡逻观测任务不再局限于静态的地理围栏，而是能够随工艺特性动态适配真实的物理风险区域；在此基础上，结合现场感知数据与许可约束条件进行包含作业一致性校验的多维验证，并在异常时基于许可标识与设备标识的映射关系输出安全控制指令，从而实现了监护范围与许可语义及物理风险的精准对齐，有效解决了现有技术中因感知与许可脱节导致的误报漏报及违规识别能力弱的问题，形成了从风险空间重构到合规性验证再到安全硬控的完整技术闭环。