一种化工生产安全监控装置

1.本发明属于安全监控技术领域，具体的说是一种化工生产安全监控装置。


背景技术：

2.化工生产是经过化学反应将原料转变成产品的工艺过程，它的特点之一是操作步骤多，原料在各步骤中依次通过若干个或若干组设备，经历各种方式的处理之后才能成为产品。由于不同的化学工业所用的原料与所得的产品不同，所以各种化工过程的差别很大，在化工生产过程中涉及到众多的反应设备及生产工艺，由此在化工生产过程中带来了相应的安全风险。
3.关于对化工生产安全事故的统计分析，作者万婧等发布在《2010—2019年我国化工行业较大以上生产安全事故统计分析及启示》的文献中指出，将化工生产事故按照生产运行、检维修、装卸、施工、试生产、清理等作业环节进行统计分析，较大及以上事故数量在生产运行作业中发生起数最多，其次是检维修作业，再者是受限空间作业和动火作业；而根据海因里希法则，较大事故的发生往往伴随着大量未造成人员伤害的意外事件，在日常生产作业中注意基本的安全措施，能够减少发生较大事故的发生，而未造成人员伤害的意外事件都是以作业人员对化工生产现场的环境风险认知不足，作业人员的作业操作执行不规范导致的。
4.因此，为了解决上述作业人员对受限空间作业操作规范的问题，本发明提出了一种化工生产安全监控装置。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种化工生产安全监控装置；解决了，作业人员对化工生产现场的环境风险认知不足，作业人员的作业操作执行不规范导致意外事件发生的技术问题。
6.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，包括：
7.监控终端，监控终端包括布置在化工生产现场的监控设备和作业人员随身携带的监测仪器，监控设备包括监控化工生产设备的工艺参数的传感器及记录化工生产现场环境的音视频设备，监测仪器包括实时检测环境中可燃/有毒气体浓度的便携检测仪；
8.其中化工生产设备运行时的工艺参数包括温度、压力、液位、流量和阀位等，以及化工生产设备外部安装的避雷针、防静电装置的接地电阻及供电状况；音视频设备固定安装在化工生产设备的场地中记录音视频信号；
9.穿戴配件，穿戴配件用于将音视频设备或便携检测仪中的一种或多种固定在作业人员的身体部位上，穿戴配件包括：
10.缚带，缚带的一端与音视频设备或便携检测仪固连，另一端固定有魔术贴；穿戴配件通过绑缚带将音视频设备与便携检测仪固定在作业人员的四肢或头部：
11.腕带，腕带的内表面固定有心率传感器；
12.头带，头带上固定安装有连接部，连接部上固定有视频记录仪，头带通过绑缚在安全帽上进行固定；
13.报警器，报警器固定安装在腕带和头带上，报警器采用声光报警方式；
14.控制器，控制器用于控制穿戴配件的运行，控制器通过通信模块分别与监控终端和穿戴配件中的电子设备通讯连接。
15.优选的，头带由相互固连的弹性段和非弹性段组成，头带通过弹性段的弹性收缩进行固定，头带上的非弹性段用于固定安装连接部。
16.优选的，头带中非弹性段的内侧表面设置有凸起。
17.优选的，凸起的顶部设置有凹面，凸起在凹面的边缘设置有棱边。
18.优选的，连接部包括：
19.卡夹，卡夹固定夹持在头带的非弹性段上；
20.轴杆，轴杆阻尼转动连接在卡夹远离头带非弹性段的表面；
21.托架，托架一端固定连接在轴杆上，托架另一端用于固定安装视频记录仪；
22.优选的，托架呈t形，托架的底面上固定有胶垫。
23.优选的，托架顶端固定有阻尼式伸缩杆，阻尼式伸缩杆的末端固定有摄像头，摄像头朝向佩戴者的面部。
24.优选的，缚带上还固定有挠性管，挠性管的一端与便携检测仪的采集口连通，作业人员通过弯折挠性管使其另一端朝向监测部位。
25.优选的，挠性管的端头还固定有弹性材料的采集盖，采集盖的边缘固定有绑夹。
26.优选的，缚带上还固定有气囊垫，气囊垫上设置有放气管，放气管末段固连在挠性管与便携检测仪的端部，放气管与挠性管相连通，放气管的末端朝向便携检测仪的采集口。
27.本发明的有益效果如下：
28.1.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，在进行化工生产作业时，通过缚带将便携检测仪固定在作业人员的四肢，如在受限空间内维修化工设备的过程中，手部对化工设备的维修部位进行操作，此时作业人员改变其姿势将臂部或脚部缚带上的便携检测仪靠近受限空间中化工设备可能产生有害气体泄漏的部位，使便携检测仪能够保持对化工设备中可能产生有害气体泄漏风险的部位进行实时检测，提前获得风险信息并采取安全措施。
29.2.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，通过设置在腕带上的心率传感器，用于监测作业人员的心律变化，当作业人员的心律发生变快或变慢时，说明作业人员可能在受限空间内处于缺氧、紧张等非正常的作业状态下，进而即时触发腕带上的报警器进行提醒，防止继续作业出现意外事件。
30.3.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，通过设置在头带上固定的视频记录仪，用于记录作业人员的操作过程，便于化工企业的安全管理人员掌握受限空间内的作业状况，要求作业人员的操作符合规范以保持安全，同时能够以第一视角详细记录化工设备的作业过程，便于对化工生产作业进行分析和改善，以减少意外事件的发生。
31.4.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，通过安装在托架上的阻尼式伸缩杆，在作业人员佩戴安全帽及头带后，调整阻尼式伸缩杆使其上的摄像头从安全帽的帽舌伸出，并通过采用的广角镜头，确保拍摄到作业人员的面部，用于反馈作业人员的面部状
态，在进行化工生产作业的过程中，化工生产企业安全管理人员通过观察回传的作业人员面部状态图像，确保作业人员处于良好的精神状态，保持对化工设备进行维修作业的安全性。
32.5.本发明所述的一种化工生产安全监控装置，通过设置在气囊垫上的放气管，使气囊垫内高于大气压的气体从放气管排出，使得受限空间内产生气体流动，促进便携检测仪对有害气体的监测，且放气管的端口连通在挠性管的端部，使放气管中的气体在排出过程中，对挠性管产生负压作用，促进挠性管内的气体沿放气管的末段流向便携检测仪的采集口上，促使便携检测仪能够及时监测到受限空间内有害气体的浓度变化，保障作业空间的安全。
附图说明
33.下面结合附图对本发明作进一步说明。
34.图1是本发明中穿戴配件的立体图；
35.图2是本发明中头带部件的立体图；
36.图3是本发明中缚带部件的立体图；
37.图4是图2中a处的局部放大图；
38.图中：1、缚带；101、音视频设备；102、便携检测仪；103、魔术贴；11、挠性管；12、采集盖；121、绑夹；13、气囊垫；131、放气管；132、进气管；2、腕带；21、心率传感器；3、头带；31、弹性段；32、非弹性段；321、凸起；322、凹面；323、棱边；4、连接部；41、卡夹；42、轴杆；43、托架；431、胶垫；44、阻尼式伸缩杆；45、摄像头；5、视频记录仪。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明实施例通过提供一种化工生产安全监控装置，解决了作业人员对化工生产现场的环境风险认知不足，作业人员的作业操作执行不规范导致意外事件发生的技术问题；
41.本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：通过缚带将便携检测仪固定在作业人员的四肢，用于实时检测环境中有害气体的浓度变化，且设置在腕带和头带上的声光报警器，能够增加对作业状态中作业人员的提醒效果，提前获得风险信息并采取安全措施；腕带上的心率传感器，用于监测作业人员的心律变化，当作业人员的心律发生变快或变慢时，说明作业人员可能在受限空间内处于缺氧、紧张等非正常的作业状态下，进而即时触发腕带上的报警器进行提醒，防止继续作业出现意外事件；头带上固定的视频记录仪，用于记录作业人员的操作过程，便于化工企业的安全管理人员掌握受限空间内的作业状况，要求作业人员的操作符合规范以保持安全，以减少意外事件的发生。
42.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
43.如图1所示，本发明所述的一种化工生产安全监控装置，包括：
44.监控终端，监控终端包括布置在化工生产现场的监控设备和作业人员随身携带的监测仪器，监控设备包括监控化工生产设备的工艺参数的传感器及记录化工生产现场环境的音视频设备101，监测仪器包括实时检测环境中可燃/有毒气体浓度的便携检测仪102；
45.其中化工生产设备运行时的工艺参数包括温度、压力、液位、流量和阀位等，以及化工生产设备外部安装的避雷针、防静电装置的接地电阻及供电状况；音视频设备101固定安装在化工生产设备的场地中记录音视频信号；
46.穿戴配件，穿戴配件用于将音视频设备101或便携检测仪102中的一种或多种固定在作业人员的身体部位上，穿戴配件包括：
47.缚带1，缚带1的一端与音视频设备101或便携检测仪102固连，另一端固定有魔术贴103；穿戴配件通过绑缚带1将音视频设备101与便携检测仪102固定在作业人员的四肢或头部：
48.腕带2，腕带2的内表面固定有心率传感器21；
49.头带3，头带3上固定安装有连接部4，连接部4上固定有视频记录仪5，头带3通过绑缚在安全帽上进行固定；
50.报警器，报警器固定安装在腕带2和头带3上，报警器采用声光报警方式；
51.控制器，控制器用于控制穿戴配件的运行，控制器通过通信模块分别与监控终端和穿戴配件中的电子设备通讯连接；
52.在进行化工生产作业前，作业人员通过佩戴穿戴配件将音视频设备101和便携检测仪102分别固定在四肢和头部，接着将腕带2佩戴至手腕上，并调整腕带2使其上的检测面与手腕内侧相接触，将头带3佩戴至头部或佩戴的安全帽上，并调整使连接部4上固定的视频记录仪5朝向作业人员的前部，记录作业过程中的操作，并通过控制器检查穿戴配件中的各设备处于正常运行状态；
53.在进行化工生产作业时，通过缚带1将便携检测仪102固定在作业人员的四肢，用于实时检测环境中有害气体的浓度变化，如在受限空间内维修化工设备的过程中，手部对化工设备的维修部位进行操作，此时作业人员改变其姿势将臂部或脚部靠近受限空间中化工设备可能产生有害气体泄漏的部位，使受限空间内的作业人员在维修过程中，便携检测仪102能够保持对化工设备中可能产生有害气体泄漏风险的部位进行实时检测，且设置在腕带2和头带3上的声光报警器，能够增加对作业状态中作业人员的提醒效果，提前获得风险信息并采取安全措施；
54.腕带2上的心率传感器21，用于监测作业人员的心律变化，当作业人员的心律发生变快或变慢时，说明作业人员可能在受限空间内处于缺氧、紧张等非正常的作业状态下，进而即时触发腕带2上的报警器进行提醒，防止继续作业出现意外事件；
55.头带3上固定的视频记录仪5，用于记录作业人员的操作过程，便于化工企业的安全管理人员掌握受限空间内的作业状况，要求作业人员的操作符合规范以保持安全，同时能够以第一视角详细记录化工设备的作业过程，便于对化工生产作业进行分析和改善，以减少意外事件的发生。
56.作为本发明的一种实施方式，如图1、2所示，头带3由相互固连的弹性段31和非弹性段32组成，头带3通过弹性段31的弹性收缩进行固定，头带3上的非弹性段32用于固定安
装连接部4；头带3的弹性段31常选用弹性纤维布材料，并通过弹性收缩起到绑缚固定作用，而弹性纤维布在伸缩变化中会影响到与连接部4间固定的稳定性，通过设置在头带3上的非弹性段32，使非弹性段32采用塑料片材，使得固定在非弹性段32上的连接部4能够在头带3的使用过程中保持相对稳定，通过视频记录仪5稳定的镜头获得清晰的监控画面，同时头带3在化工生产的环境中长时间使用形成磨损后，能够根据损耗状况仅更换其中的弹性段31或非弹性段32，降低更换成本。
57.作为本发明的一种实施方式，如图1、2、4所示，头带3中非弹性段32的内侧表面设置有凸起321；作业人员在进行设备维修操作时，为头部舒适或省事存在不佩戴安全帽进行作业的情况，导致受限空间内进行作业时易造成头部磕碰，继而直接将头带3绑缚在头部以通过视频记录仪5对作业过程进行拍摄，通过在头带3的非弹性段32上设置凸起321，当作业人员直接将头带3佩戴在头部是，非弹性段32上的凸点接触到头部对作业人员造成不适感，进而促使作业人员将头带3绑缚至安全帽上，使作业人员在佩戴安全帽的状态下进行作业，起到安全监控的效果，防止不佩戴安全帽时造成头部磕碰的意外事件，保持作业人员在化工生产作业过程中的安全性。
58.作为本发明的一种实施方式，如图1、2、4所示，凸起321的顶部设置有凹面322，凸起321在凹面322的边缘设置有棱边323；凸点在头带3绑缚固定在安全帽上时，减小了其间的接触面积而降低了头带3绑缚的固定作用，使作业人员在移动头部时产生的离心力会造成头带3相对安全帽产生滑移，通过在凸起321的顶部设置凹面322和棱边323，利用凹面322进一步减小头带3与安全帽表面间的接触面积，且设置在凹面322边缘的棱边323，使凸点的棱边323在头带3中弹性段31的作用力下咬合在安全帽表面，增加凸点部位受到的压强来增加摩擦力，保持头带3在安全帽上的固定效果，维持视频记录仪5在作业过程中处于稳定的拍摄状态。
59.作为本发明的一种实施方式，如图1、2、4所示，连接部4包括：
60.卡夹41，卡夹41固定夹持在头带3的非弹性段32上；
61.轴杆42，轴杆42阻尼转动连接在卡夹41远离头带3非弹性段32的表面；
62.托架43，托架43一端固定连接在轴杆42上，托架43另一端用于固定安装视频记录仪5；
63.作为本发明的一种实施方式，如图4所示，托架43呈t形，托架43的底面上固定有胶垫431；
64.通过阻尼转动连接的轴杆42对视频记录仪5的姿态进行调整，便于在不同的作业姿势如仰视平视与俯视状态下，使视频记录仪5的镜头准确记录作业区域的画面，设置在卡夹41与视频记录仪5间的托架43用于将视频记录仪5从安全帽上伸出，防止帽舌影响到视频记录仪5的镜头视野，且托架43通过其底部放置在安全帽的帽舌上用于支撑，保持视频记录仪5的安装稳定性；设置在托架43底部上的胶垫431用于增加与安全帽帽舌间的摩擦力，确保作业人员在活动过程中不会造成托架43与安全帽间的滑移，且设置的胶垫431还能在佩戴头带3的过程中，缓冲放下托架43使与安全帽间的碰撞，降低固定在托架43上的视频记录仪5受到的冲击，使视频记录仪5维持在正常使用状态。
65.作为本发明的一种实施方式，如图4所示，托架43顶端固定有阻尼式伸缩杆44，阻尼式伸缩杆44的末端固定有摄像头45，摄像头45朝向佩戴者的面部，摄像头45采用广角镜
头；
66.在岁末年初及夏季是化工行业事故多发的季节，岁末年初正值我国春节，作业人员工作状态易受节日影响，在夏季高温易使作业人员出现疲劳、注意力不集中等现象，由此导致作业人员意外事件的发生；通过安装在托架43上的阻尼式伸缩杆44，在作业人员佩戴安全帽及头带3后，调整阻尼式伸缩杆44使其上的摄像头45从安全帽的帽舌伸出，并通过采用的广角镜头，确保拍摄到作业人员的面部，用于反馈作业人员的面部状态，在进行化工生产作业的过程中，化工生产企业安全管理人员通过观察回传的作业人员面部状态图像，确保作业人员处于良好的精神状态，保持对化工设备进行维修作业的安全性。
67.作为本发明的一种实施方式，如图1、3所示，缚带1上还固定有挠性管11，挠性管11的一端与便携检测仪102的采集口连通，作业人员通过弯折挠性管11使其另一端朝向监测部位；用于检测有害气体的便携检测仪102是通过对其采集口接触的气体分子进行分析监测的，而在受限空间内进行作业时，无法安排专人将便携检测仪102监测化工设备上可能产生有害气体的泄漏源，且受限空间内的空气流通量极低，使得化工设备中的有害气体发生泄漏时，便携式检测仪难以及时检测到并发出报警，通过将设置在缚带1上的挠性管11两端分别朝向便携检测仪102的采集口和化工设备上可能产生有害气体的泄漏源处，使得便携检测仪102的采集口能够及时监测到化工设备上可能产生的有害气体泄露，保障作业人员的安全。
68.作为本发明的一种实施方式，如图1、3所示，挠性管11的端头还固定有弹性材料的采集盖12，采集盖12的边缘固定有绑夹121；在进行化工生产作业时，作业人员执行的动作会导致挠性管11朝向化工设备的端部产生位移，影响到便携检测仪102对受限空间内有害气体监测的及时性；通过安装在挠性管11端部的采集盖12，采集盖12采用弹性橡胶材质，确保完全覆盖在化工设备上可能发生有害气体泄露的部位，当作业人员在受限空间内执行操作时，利用采集盖12上的绑夹121将挠性管11端部固定在化工设备的管件或阀口等部位上，使作业人员的作业动作不会造成挠性管11与化工设备间的位移，保持便携检测仪102的采集口能够经挠性管11实时监测化工设备上可能发生有害气体泄露的部位，保持作业空间内作业人员的安全性。
69.作为本发明的一种实施方式，如图1、3所示，缚带1上还固定有气囊垫13，气囊垫13上设置有放气管131和进气管132，放气管131末段固连在挠性管11与便携检测仪102的端部，放气管131与挠性管11相连通，放气管131的末端朝向便携检测仪102的采集口，进气管132与外部气源相连通；通过设置在缚带1上的气囊垫13，对作业人员的肢体起到保护，缓冲在受限空间内活动时受到的碰撞，设置在气囊垫13上的放气管131，使气囊垫13内高于大气压的气体从放气管131排出，使得受限空间内产生气体流动，气囊垫13上的进气管132与受限空间外部的气源如空压机相连通，维持气囊垫13处于高于大气压的充盈状态，以保持放气管131内气体的持续排出，促进便携检测仪102对有害气体的监测，且放气管131的端口连通在挠性管11的端部，使放气管131中的气体在排出过程中，较大流速气体形成较小的压强，对挠性管11产生负压作用，促进挠性管11内的气体沿放气管131的末段流向便携检测仪102的采集口上，促使便携检测仪102能够及时监测到受限空间内有害气体的浓度变化，保障作业空间的安全。
70.具体工作流程如下：
71.在进行化工生产作业前，作业人员通过佩戴穿戴配件将音视频设备101和便携检测仪102分别固定在四肢和头部，接着将腕带2佩戴至手腕上，并调整腕带2使其上的检测面与手腕内侧相接触，将头带3佩戴至头部或佩戴的安全帽上，并调整使连接部4上固定的视频记录仪5朝向作业人员的前部，记录作业过程中的操作，并通过控制器检查穿戴配件中的各设备处于正常运行状态；在进行化工生产作业时，通过缚带1将便携检测仪102固定在作业人员的四肢，用于实时检测环境中有害气体的浓度变化，如在受限空间内维修化工设备的过程中，手部对化工设备的维修部位进行操作，此时作业人员改变其姿势将臂部或脚部靠近受限空间中化工设备可能产生有害气体泄漏的部位，使受限空间内的作业人员在维修过程中，便携检测仪102能够保持对化工设备中可能产生有害气体泄漏风险的部位进行实时检测，且设置在腕带2和头带3上的声光报警器，能够增加对作业状态中作业人员的提醒效果，提前获得风险信息并采取安全措施；腕带2上的心率传感器21，用于监测作业人员的心律变化，当作业人员的心律发生变快或变慢时，说明作业人员可能在受限空间内处于缺氧、紧张等非正常的作业状态下，进而即时触发腕带2上的报警器进行提醒，防止继续作业出现意外事件；头带3上固定的视频记录仪5，用于记录作业人员的操作过程，便于化工企业的安全管理人员掌握受限空间内的作业状况，要求作业人员的操作符合规范以保持安全，同时能够以第一视角详细记录化工设备的作业过程，便于对化工生产作业进行分析和改善，以减少意外事件的发生；通过安装在托架43上的阻尼式伸缩杆44，在作业人员佩戴安全帽及头带3后，调整阻尼式伸缩杆44使其上的摄像头45从安全帽的帽舌伸出，并通过采用的广角镜头，确保拍摄到作业人员的面部，用于反馈作业人员的面部状态，在进行化工生产作业的过程中，化工生产企业安全管理人员通过观察回传的作业人员面部状态图像，确保作业人员处于良好的精神状态。
72.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。