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GBT 41344.2-2022 机械安全 风险预警 第2部分：监测.pdf

各模块应具备功能如下。 a）数据采集（DataCollection，DC）：利用相关的传感器采集人的状态信息、机器的状态信息和环 境的状态信息。 D 数据操作（DataManipulation，DM）：通过对采集到的信息进行分类、滤波和放大，将信息转换 成可用于数据分析的有效信息的过程。 c）数据分析（DataAnalysis,DA）：将处理后的有效数据按照一定的模型进行趋势推断分析。 d）数据输出（DataOutput,DO）：将分析后的数据集合，以历史数据和实时数据的形式输出到系 统指定位置的过程。 e）数据存档与信息表示：监测数据的存储与显示。 主：本文件不涉及误差的影响和误差在数据处理模块内部间的传输。误差源包括仪器校验、信号调节和处理、环境 噪声、计算结果圆整、人为输入以及上述各因素的共同影响

GB/T41344.22022

6.2数据采集（DC)

数据采集模块给系统提供了一个获得数字信息的入口，数字信息可通过自动或人工方法进入模块 数据采集可输入传感器的模拟信号GB/T 33293-2016 常压下油井水泥收缩与膨胀的测定，也可以从数据总线上采集和合并传感器信号。数据采集模块示意 见图3。 数据采集的输出包括如下： 数字化的数据； 时序数据； 数据品质指示器（例如：“优”“差”“未知”“评价中”等）

数据采集应满足下列要求： 规范化：数据采集各环节应有定量的要求，信息来源应满足一致性要求； 标准化：数据采集过程中的计算和检测等操作均应按相应的技术标准进行： 统一化：各类监测装置均应有统一的分类编码； 程序化：数据采集应有相应的规程

6.2.3数据采集方法

6.2.3.1采集途径

通常，数据的采集途径包括但不限于：

GB/T41344.2—2022

固定式采集：监测装置固定的采集； 移动式采集：监测装置不固定的采集： 混合式采集.固定式与移动式监测进行互补式监测

6.2.3.2采集间隔

无论是连续或周期采样，均需考虑测量时间间隔。测量时间间隔主要取决于监测要素以及相 的变化率。同时，测量时间间隔还需考虑监测装置运行周期、费用和关键性等因素的影响

6.2.3.3采集速率

对于人的监测，应实时监控其安全防护的有无情况以及工作状态 对于机器的监测，数据采集速率应足够快，应能在其工况改变前捕捉到完整的数据集。 对于环境的监测，数据应进行实时采集，非突变或很难突变的监测数据可采用分时采集

6.2.3.4采集位置

对于人的监测，监测装置的安放位置应使其监测区域能覆盖人员的整个工作区域，并能准确捕提人 的行为轨迹和位置。 对于机器的监测，监测装置的安放位置应选择在最能测出监测要素变化的位置，并能准确采集机器 的状态数据。 对于环境的监测，监测装置安放位置应尽可能多，使它们在不同位置通过各种传感器对环境温度 湿度、噪声、粉尘、可燃气体、火花等多个参数进行监测 各监测点应具有唯一性标识。宜使用永久性标牌或识别码。对各采集位置考虑的因素还包括但不 限于： 一安全性； 对故障状态变化的灵敏性； 降低对其他影响因素的灵敏性； 测量重复性： 信号衰减或损失； 可接近性； 环境影响； 费用。

数据操作模块处理来自数据采集的数据并将其转换成所需要的形式。该模块功能是通过对采集到 信息进行分类、滤波和放大，将信息转换成可用于数据分析的有效信息。该模块包括专业处理函数 如快速傅里叶变换、小波变换）或以一定时间间隔进行的简单平均。数据操作模块示意见图4。 数据操作输出实例如下： 特征提取； 一时域与频域的相互转换； 一计算出的中间值； 一虚拟传感器（输人/输出口间的压差）； 滤波；

效据操作模 息进行分类、滤波和放大，将信息转换成可 速傅里叶变换、小波变换)或以一定时间间 数据操作输出实例如下： 特征提取； 时域与频域的相互转换； 计算出的中间值； 虚拟传感器（输人/输出口间的压差）； 滤波；

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数据操作应满足下列要求： 对采集信号作标度变换； 确保数据的有效性，消除干扰信息； 确保数据的实时性； 数据处理需要程序化

数据操作应满足下列要求： 对采集信号作标度变换； 确保数据的有效性，消除干扰信息 确保数据的实时性； 数据处理需要程序化

6.3.3数据操作过程

数据操作时，应先对数据进行分类（如将信号分为稳态信号、瞬时信号），再对数据进行滤波（如高通 滤波、低通滤波、带通滤波），最后对小信号进行放大操作

定的模型进行趋势推断分析。通过方程、模型、数理 法等，探索数据存在的规律，

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数据分析应满足下列要求： 能将有效数据按照一定类别（如人员数据、机器数据、环境数据）进行分析； 确保数据的实时性； 对数据的有效性做出评价； 选择合适的数据分析模型

6.4.3数据分析方法

数据分析常用方法包括但不限于： 探索性数据分析：通过各种形式的方程拟合，计算某些特征量等手段探索规律性的可能形式； 模型选定分析：在探索性分析的基础上提出一类或几类可能的模型，然后通过进一步的分析人 中挑选一定的模型； 推断分析.使用数理统计方法对所定模型或估计的可靠程度和精确程度作出推断

6.5数据输出（DO)

DZ/T 0205-2020 矿产地质勘查规范 岩金矿数据输出模块将分析后的数据集合以历叉 实时数据的形式输出到系统指定位置。数据 块输出人的状态信息、机器的状态信息和环境的状态信息三类数据。数据输出模块示意见图6

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数据输出应满足下列要求： 采用规定的格式输出数据； 确保实时数据的有效性； 输出数据能与预警分级部分衔接。

数据输出应满足下列要求： 采用规定的格式输出数据； 确保实时数据的有效性； 输出数据能与预警分级部分衔接

6.5.3数据输出形式

数据输出形式主要有实时数据和历史数据。实时数据主要用于实时的预警分级，历史数据主要 据分析。有关机械安全风险预警分级内容见GB/T41344.3

6.6数据存档与信息表示

在监测数据处理流程中，数据存档十分重要。历史数据能分析其统计相关性。数据存档系统制 速率和需要存档数据的数目。 来自数据采集（DC）、数据操作（DM）、数据分析（DA）的信息通过信息表示模块显示。将数据转 够明确表达信息的形式是重要的GB/T 39023-2020 书写和记号工具 降低窒息风险的笔套规范，因为信息对于正确的决策是必要的

GB/T41344.2—2022附录A（资料性）监测要素示例监测要素示例如表A.1所示。表A.1监测要素示例类型参数监测装置安全帽护目镜防噪耳塞防毒面具人的安全着装防尘口罩视频识别装置、机器识别装置安全服装（防静电、防辐射）安全带（高空作业）人的状态信息安全手套安全鞋(防滑、防压）体温人的健康状态呼吸智能可穿戴装置心跳人的空间位置与危险源间距离室内定位装置人的行为轨迹人体异常行为视频跟踪装置振动振动测量装置裂纹超声波监测装置温度温度监测装置机器的状态信息声音声音监测装置速度速度测量装置火花火花探测装置温度温度监测装置湿度湿度监测装置气压气压监测装置可燃气体气体监测装置环境的状态信息粉尘粉尘浓度监测装置噪声声音监测装置色彩色彩识别装置照度照度监测装置9