浅谈基于人员操作安全识别装置的研制与应用

苟大彪

（攀钢集团有限公司安全环保部，四川 攀枝花 617000）

人的不安全行为是造成事故的主要原因，包括鲁莽、固执、过激、神经质、轻率、任性等性格上的先天缺点，以及缺乏安全生产基本知识和基本技术等后天的缺陷。图省事、怕麻烦，不严格执行劳动纪律，不严格遵守操作规程，劳动者素质修养存在问题。只有减少生产经营活动过程中的非法违法、违章违规的行为，才能从根本上减少安全生产事故的发生。

1 安全风险自动识别装置解决了作业人员的安全技术问题

1.1 该装置涉及的安全技术问题

物的不安全状态和作业环境在很大程度上给作业人员带来风险并且不容易辨识和预防。而该装置制作包括传感器、电脑芯片、输出设备、声光报警等设备元件，就是探测环境、物的状态和人的状态，通过电脑技术分析解决人、环境、管理缺陷。在检维修现场可以为高处作业、电气设备检修、机械检修、日常各种维修、探测或感应作业现场电压、非电离辐射等运用，方便可靠。为检修、维修、作业监控与报警等现场自动识别风险提供预警，从而避免和预防从业人员高处坠落、物体打击、机械伤害、高温环境报警、电磁波伤害报警、触电报警、挤压、物体移位报警等。为安全生产提供可靠的安全保障，实现风险源头控制与消除等。安全自动识别装置的自动化和智能化程度高，实现安全管理智能化。

1.2 背景技术的可行性分析

目前国内各类检测装置齐全、种类多，而检维修行业控制与预防作业人员安全行为自动识别装置还处于空白。

主要利用传感器和电脑分析技术。将模拟信号转换为数字信号（A/D）,经过CPU处理再转换，输出信号显示报警。采用电脑CPU处理器对接收数据处理、存储，并通过外接接口输出到其他设备保存。具有6个月存储功能备份、显示、统计、打印等功能。CPU外接设备：电磁波感应器，红外线物体测温、距离感应器，声、光报警器，自带电源和充电接口器等。声、光报警器发出声音、光、数字3种不同信号。声信号发出高、中、低3种强度。光信号发出红、黄、蓝3种颜色（禁止、危险、不准跨越），利用发光二极管（LED）。该自动识别装置，具有抗静电等抗干扰能力，自诊断及故障显示功能，自动识别范围满足有效工作范围。输入安全操作规程数据，发生检测数据与操作规程数据误差报警以及独立检测数据与设置数据误差报警。

1.3 关于两个核心问题的解决

一是关于信息收集、识别与安全操作规程、技术标准的对比分析问题。该装置通过对比分析将结论以报警方式发出，提醒作业人员安全注意事项。对作业行为及环境、设备设施的风险进行自动识别，通过管理软件系统分析后输出信号、数据等并提供实时预警报警。制止（提醒）违章作业（预先输入了操作规程及相应数据），提供作业环境监测数据。二是该自动识别装置对现场的安全风险和现场有害因素进行检测。通过检测的数据与电脑内置数据进行对比分析，提供数据误差的实时报警，纠正不安全行为，杜绝安全事故或者职业伤害发生。及时制止违章作业和对作业环境的监控，并提供报警。从技术上解决和避免人的不安全行为。提供安全操作和环境的风险预测预警。

1.4 产品研制所适应的范围

探测物体打击、物体移位。触电及非电离辐射测定。探测挤压、碰撞等其他伤害。探测高处坠落。探测机械伤害。高温、低温、火灾传感。其他违章作业行为。

2 技术方案和经济技术指标预测

2.1 技术方案

（1）作业环境温度自动识别：通过红外线辐射传感器，显示作业环境温度，如动火作业、高温物体、火花、低温等。显示数据、存储、预警报警。

（2）作业环境安全电压：测定交流电电压（36～6000V）、直流电电压（127～1500V）等级，提供测定数据并语音报警（采用电磁感应传感器）。

（3）作业环境距离自动识别：采用激光反射式传感器。对于高处作业采用激光反射式传感器，当第一激光发射时（距离不大于60cm时），传感器未收到反射信号时，测定周边空旷，有高处坠落危险。当第二激光发射时（距离大于60～500cm），测量物体之间的安全距离以及物体位移情况。

（4）作业环境物体位移自动识别：采用激光反射式传感器，通过激光反射式之间数据变化，测定物体位移距离、方向等。

（5）声、光报警器传输：通过CPU软件管理，对采集的信息进行处理转换，以声、光、数据方式输出。非电离辐射自动识别：对射频辐射、红外辐射、紫外辐射、激光的测定并提供预警报警（采用接受式传感器）。

（6）数据存储与传输：CPU软件对采集的数据保存6个月以上，CPU数据处理：收集数据、处理数据。

（7）预先在电脑芯片中输入各种岗位的安全操作规程和本企业涉及的相关安全技术标准。再对现有传感器、探测器进一步改进或者发明。

2.2 自动识别装置工作原理

通过传感器将采集到的信号（预先输入了岗位操作规程及相应数据）传输到处理器进行数据转换，将转换后的信号传输到输出设备。输出方式为数字、光、语音报警，制止违章作业和提示存在的安全风险。

2.3 社会效果

在冶金、矿山、工贸、机械、建筑施工、制造业等生产安全领域维修作业使用，确保检维修作业人员配带该装置在极端情况下（违章作业）自动识别并预测报警。杜绝企业员工生产安全领域中检修、维修、生产作业出现的违法按操作规程、违法技术标准等行为。

现场检修人员风险辨识不充分，安全操作规程执行不到位，违章作业频繁出现，作业环境存在的危险因素等问题。由安全自动识别装置对作业环境风险和违反作业标准等行为纠正并提供实时预警报警。也为安全评价、安全管理信息化、安全生产等提供安全检测数据。解决安全管理缺陷以及提高安全管理自动化水平。实现安全科技与安全管理有机结合，提高安全科技。实现了安全生产自动化和智能化要求。

安全技术在不断改进中进步。在现有技术、原理、方法进行实验的基础上不断优化和创新，该安全行为自动识别装置更加科学更加完善。现场使用验证其功能、数据误差等，查找存在问题并改进功能。进行可靠性和先进性以及技术参数鉴定。

2.4 推广的经济效益

（1）事故非价值因素损失计算方法：生命与健康损失计算，生命价值的近似计算公式：

Vh=DhxPu+m/(NxD)

式中，Vh为生命价值，万元；D为企业上年度法定工作日数，一般取250～300日；Pu+m为企业上年度净产值(V+M)，万元；N为企业上年度平均职工人数；DH为人的一生平均工作日，可按12000日即40年计算。

（2）计算：一个员工在一个企业连续工作38年（22～60岁），该企业450人，则每年产值3.5亿（38年未受到伤害创造的价值）。

根据公式：Vh=DhxPu+m/(NxD)

270×38 +3.5亿/270×450=2800元/天，按12000天计算，38年创造的产值为3360万元。

由上式可知人的生命价值指的是人的一生中所创造的经济价值，它不仅包指故致人死后少创造的价值，而且还包括了死者生前已创造的价值。

2.5 安全经济贡献率计算

企业安全经济贡献率=减损的贡献率+安全增值的贡献率。

其中，减损的贡献率可以通过企业以往年份相比事故的减少值计算。

安全增值的贡献率=安全管理水平、劳动者素质等要素的贡献率+安全环境的贡献率+安全信誉的贡献率。通过计算公式可以计算出使用该自动识别装置后的经济效益。一是避免一起重伤事故的价值。二是计算出每年的经济价值。