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摘要：文章详细阐述了提升竖炉带冷机生产现场安全管理方面所采取的智能化技术创新实践。针对皮带机运行维护安全，积极引入并应用多项前沿技术，包括智能视觉识别、远程视频监控，以及人工智能诊断等。通过这些技术的综合运用，不仅显著提升了竖炉带冷机生产现场的安全防护管理水平，还有效预防了皮带运行过程中可能出现的人员伤害和设备故障事故，从而为企业的安全生产运行提供了坚实有力的保障，这一系列举措无疑为行业树立了智能化安全管理的新标杆。
关键词：皮带机；生产安全；安防系统；智能化改造
在竖炉带冷机生产过程中，运输大量物料必须用到皮带机。而皮带机所在的工作现场，大多是光线昏暗、通道狭窄的状态。在巡视检修作业过程中，由于安防设施的不完善，现场安全监视管理欠缺，极容易发生人身伤害事故。特别是在传统的安全防护模式下，缺乏对监视视频内容的及时分析，安全防护工作依赖于人工的监视和相互协作配合，存在较大的安全隐患。随着计算机视觉技术和人工智能技术的飞速发展，运用智能视觉识别、远程视频监控、人工智能诊断等技术，对企业现场安防设施进行升级改造，已经得到了广泛的应用，并逐渐成为安全防护领域的新趋势。为此，某公司针对皮带机安防系统进行了一系列智能化升级改造。在实现皮带机实时监控和故障检测的同时，还为现场人员的巡视检修作业提供了一道有效的安全防护屏障，防止了皮带传动过程中对人员的伤害，确保了生产的安全。
1升级改造背景
1.1现场装备情况
某公司在竖炉带冷机生产过程中，涉及运输皮带机众多。其中，球团作业区有原料运输皮带76条，精选作业区有皮带3条，煤气作业区有皮带6条。这些皮带机设备较分散，多数为一人多岗位作业，互保作业组织有困难，单人作业存在很大的安全隐患，需要进行现场智能化升级改造咱1暂。另外，有水泵站2座，烘干窑2座，烘干机2台，混合机2台，润磨机2台，风机房6座，也需要强化现场安防监控管理。
1.2现场安全风险辨识
（1）无人化或少人化带来的现场作业互保组织困难风险。由于设备分散，无人化或少人化导致一人多岗作业的出现，人员进入皮带通廊作业，内外互保组织困难，如监视不到位极容易发生机械伤害。
（2）作业环境噪音大、视线较差带来的联系确认沟通困难风险。皮带机所处的环境噪音大、视线较差，作业过程中，极容易发生联系确认不到位误启停皮带机，从而造成事故。
（3）皮带机区域的清扫作业风险。皮带机运输物料过程中，皮带粘料、掉料，导致皮带机区域的清扫作业频次高，人工清扫积料过程可能发生机械伤害。
（4）皮带机纠偏维护作业风险。皮带机滚筒粘料易造成皮带跑偏，维护纠偏作业频次高，人工纠偏易发生机械伤害。
（5）料仓漏斗堵料发现不及时带来的风险。料仓漏斗堵料如发现不及时，需要停皮带进行处理，要尽快恢复生产就需要组织人工快速抢工清理，清理堵料现场存在风险。
（6）皮带机相关设备设施检修维护的作业风险。皮带机的支架、滚筒、托辊、减速机等备件发生故障、损坏后进行检修维护的作业频次高，人员进入作业现场和开展维护作业存在风险。
1.3现场安全防护的现状
在竖炉带冷机生产现场，基于以上风险的识别，安全防护现状主要表现为以下方面。首先，皮带通廊人行过道等区域安装有传统的视频监控，需24h人工盯守屏幕，无法将监控与用户的注意力捆绑在一起，缺乏视频流的自解析、作业风险识别，以及及时作出安防预警响应。其次，作业人员进入重点设备区域，因无线扬声喇叭和门禁联锁保护的缺失咱2暂，安全协作联系和监督提醒不到位，容易导致皮带停机，引发事故。再次，对作业人员的视觉识别欠缺，无法做到有效的安全预警和防范伤害事故。最后，部分运维作业频次高，自动化技术改造不足，导致发生事故风险几率比较大。另外，设备较分散，多数为一人多岗位作业，互保作业操作性不强，单人作业存在安全隐患。
2智能安防升级改造内容
2.1智能安防系统的软硬件架构
结合现场实际装备智能安防系统，以提升安全防护水平。系统需对皮带通廊人行通道进行全方位的视频监控，对视频影像进行实时采集，并对其进行实时的安全作业风险智能识别检查。当人员进入危险区域或有操作不当时，系统能自动感应，并能与PLC进行通讯，停止对皮带的控制，防止造成不必要的人身伤害。系统会发出声音和灯光警告，以通知值班人员注意事故发生。该系统的软件和硬件架构，如图1所示。
2.2视频采集硬件的部署
通过在皮带头尾部、皮带通廊出入口和皮带作业重点部位的部署视频采集设备，实现皮带通道的全面覆盖。要装备硬盘摄像机对全部拍摄的影像进行存储，进行影像处理变换后，将其传送到软件模块中进行智能分析。从而可实现岗位人员集中管理定时巡检的管理方式，实现设备运行过程中的有效监控，达到皮带通廊无人值守的状态，切实实现岗位间的互保作业，消除单岗作业的安全风险。
2.3其他现场配套设施的改善
为进一步实现皮带通廊的无人值守和降低皮带机区域的作业风险，还需对现场一些其他配套设施进行必要的改造完善，如表1所示。
3智能安防系统主要功能
3.1人体靶标识别定位
利用星光级摄像机，对特定区域内的人员进行实时的图像采集和监控。然后利用图像处理和识别技术，对特定区域内人员进行自动识别，对区域内人员进行定位和位置追踪，并对人员进入风险区域进行预警。
3.2临时监控区的布控
在事先确定的特定不安全区域内，通过在指定的地点临时设置一个星光级摄像机，可随时接入智能安防系统，实现图像的实时获取和监视。利用图像处理和识别技术，对人体的危险状态进行自动识别，并对其进行预警咱3暂。
3.3警报分级警示管理
系统将安全警报等级划分为预警级和报警级两类，并进行分级警示管理。预警管理是指在进入隔离区域后，或者人员在工作场所发生跌倒等姿势时，对其进行光预警。报警管理是指在进入危险区域后，对其进行声光报警提醒。报警管理是指在进入危险区域后，对其进行声光报警紧急停机处理。同时，系统具备对每个安全警报信息内容进行自动的记录功能和综合查询，包括报警类型、报警时间、报警内容、报警程度等。预警信息为事故追踪和现场决策，提供了重要的依据，使用者可以按需求查询日期、类别、报警内容及紧急程度信息。
3.4风险等级分区管控
针对皮带机现场运维的特点，其监控的重点是要对人行通道内行人安全进行监测，以减少人身安全事故。因此，将人行通道区作为重点监测的区域咱4暂，根据事故发生的多发性，将所监控区域划分为作业区、隔离区和危险区三大类。在作业区的监控中，系统仅能识别监视，不能发出警报；在隔离区中，系统可进行智能识别和发出预警；在危险区中，系统可进行智能识别，发出报警，并执行危险区域的硬件联锁控制。
3.5作业时间定制管理
一般情况下，安全监控管理是24小时不间断的。然而，当现场设备处于检修维护作业期间，人员常常是在非作业区内活动，这时进行报警提醒会对设备维修工作造成一定的影响。因此，系统设计了作业时间定制管理模块。根据两种不同的监管需求，对作业时间可以进行定制管理，系统运行状态一种是监控状态，一种是监视状态。在监控状态下，系统正常运行。在监视状态下，在规定的时间内，系统可以正常工作，但在此期间，系统只会播放视频，不会进行分析，也不会发出警报咱5暂。
3.6安全风险联锁响应控制
为实现安全风险的源头控制，需对原有的自动控制系统进行了一些修改（如紧急停、联锁处理等），并与新系统进行相应的融合调整。从而，在发现有人进入监控区后，系统会将探查的结果进行智能分析。第一种是在工作区内，会有相应的提示和记录。第二种就是进入了监控室，此时的工作人员已经接近了危险区，很容易出现危险。工作中要小心谨慎，随时注意自身的安全，并会有预警信息提示，提醒监控室值班人员，强化对设备的监视；第三种是在危险区内，是不允许员工踏足的，一旦进入，会触发安全风险联锁响应控制，硬件控制模块就会与带PLC进行通讯，从而实现皮带的关停，彻底保证人员的人身安全咱6暂。
3.7重点设备的监控与故障诊断分析
系统将皮带机系统中的减速器、耦合器和电机附加传感器等作为监控目标。利用数据采集卡对设备振动、温度等数据进行采集，通过多因子分析技术对设备进行自动诊断和分析，并利用无线和有线传感器实现数据采集和传输。对减速齿轮磨损、疲劳点蚀、裂纹等，以及减速齿轮的内圈、外圈、保持架、滚动体的磨损等，对电动机和耦合器的振动、温度等进行全面的综合分析和诊断。直观地展示设备运行数据曲线，在系统后台也会对全部设备运行数据进行采集和保存，以便于判断设备的工作状况是否存在恶化的趋势。
4结语
综上所述，在竖炉带冷机生产过程中，运用智能化技术升级改造和实施现场必要的自动化综合改造后，皮带机系统的安全防护控制技术水平得到了大幅提升。智能化技术在竖炉带冷机生产安全上的应用成效，得了进一步的验证。
（1）利用图像采集和视频监控智能分析技术，可对现场人员的危险状态（摔倒、俯卧、侧倾、接近皮带等）进行有效识别和报警。
（2）利用智能化技术识别现场风险，并连锁控制皮带机等运转设备，能有效阻断风险，保障人身安全。
（3）装备智能安全防护系统和门禁远程控制系统，有利于企业实现无人值守车间和远程集控中心的生产组织管理模式。
（4）现场安全防护技术的提升是个系统工程，结合视频监控装备智能安全防护预警系统的同时，还可以从减少现场有风险的作业频次出发，进行一系列设备设施改善和自动化安全联锁控制改造来实现。
参考文献
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智能技术在竖炉带冷机生产安全上的应用论文
人参与 2025-04-30 10:03:09 分类 : 理学 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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