【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于石油鉆機安全管理，涉及石油鉆機空間安全分析系統，還涉及上述石油鉆機空間安全分析方法。
技術介紹
1、隨著石油鉆機自動化水平的提升，大量設備的引入，鉆機作業過程中交叉作業區域的碰撞已經逐漸上升為主要事故之一。這時如何通過分析人員與設備、設備之間距離，預測潛在安全風險，將事故扼殺在萌芽狀態的重要性日漸凸顯。
2、傳統防范防碰手段主要有兩種：第一種設置規章制度進行現場人工管理，但人工管理效果和個人經驗有直接關系，這種管理模式因人而異，無法大規模標準化復制。第二種引入各類傳感器或信號感應裝置來實現管理。這樣也有很大局限性，前者只能檢測特定二維空間(如高度檢測)；后者(如貼感應標識牌)對信號的接收裝置布置有要求。同時如果要檢測多個區域或存在遮擋環境中就要布置多組設備，考慮到安全冗余和故障，同一個位置還要成組布置，所以這種方式的成本高且使用受限。
3、目前國內尚無針對石油鉆機三維空間區域內特定物體(人員或設備)進行空間位置分析，同時根據特定物體與其它物體的空間距離，預測潛在安全風險并輸出預警信號的安全分析系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供石油鉆機空間安全分析系統，解決了現有技術無法對石油鉆機三維空間區域內特定物體進行空間位置分析，同時根據特定物體與其它物體的空間距離，預測潛在安全風險并輸出預警信號的問題。
2、本專利技術的另一目的是提供石油鉆機空間安全分析方法，測量特定物體之間的空間距離，為特定對象的潛在防碰提供預警，降低事故發生
3、本專利技術所采用的技術方案是，石油鉆機空間安全分析系統，包括處理單元，處理單元的輸入端分別連接有圖像識別單元、存儲單元、操作及顯示單元；處理單元的輸出端分別連接有報警單元、第三方設備。
4、本專利技術的特點還在于，
5、操作及顯示單元、存儲單元、報警單元、處理單元和第三方設備都安裝在室內或具備一定防護的場所；圖像識別單元安裝在需要檢測的空間區域附近。
6、操作及顯示單元還連接有工控機。
7、圖像識別單元用于捕捉被測對象的空間三維圖像信息；處理單元用于處理采集到的數據，在三維空間準確分辨被測對象并確定空間坐標，得到被測對象與其它物體的空間距離，同時基于操作及顯示單元設定閾值分析并輸出控制命令。
8、本專利技術所采用的另一技術方案是，石油鉆機空間安全分析方法，具體如下：步驟1、將需要分析的被測對象特征模型輸入處理單元，并在操作及顯示單元設定相應的距離閾值參數，再將圖像識別單元設置在需要分析的三維區域附近，以識別三維區域內的被測對象三維坐標信息，如需內容回放則查看存儲單元的內容；步驟2、當具有明顯被測對象特征的物體進入監控范圍時，圖像識別單元將識別的三維圖像信號發送給處理單元，處理單元處理采集到的數據，并收集空間信息，對空間關系進行建模，創建物理世界制圖表達；同時依據操作及顯示單元中的設定距離閾值進行數據比對，根據比對結果及時或延時輸出預警和動作命令；若距離實際值符合觸發條件則啟動報警單元同時發送信號給第三方設備；若距離實際值大于閾值則及時或延時輸出取消預警和動作命令。
9、本專利技術另一技術方案的特點還在于，
10、步驟2具體按照以下三種狀況分別實施控制：
11、狀況1)當具有明顯設備與設備特征的物體進入監控范圍時，圖像識別單元將識別的三維圖像信號發送給處理單元，處理單元處理采集到的數據，并收集其空間信息，對其空間關系進行建模，創建物理世界制圖表達；同時依據操作及顯示單元中的設定距離閾值進行數據比對，根據比對結果判斷，及時或延時輸出預警和動作命令；若距離實際值符合觸發條件則啟動報警單元同時發送信號給第三方設備；如實際距離值又大于閾值則及時或延時輸出取消預警和動作命令；
12、狀況2)當具有明顯人與設備特征的物體進入監控范圍時，圖像識別單元將識別的三維圖像信號發送給處理單元，處理單元處理采集到的數據，并收集其空間信息，對其空間關系進行建模，創建物理世界制圖表達；同時依據操作及顯示單元中的設定距離閾值進行數據比對，根據比對結果判斷，及時或延時輸出預警和動作命令；若距離實際值符合觸發條件則啟動報警單元同時發送信號給第三方設備；若實際距離值大于閾值則及時或延時輸出取消預警和動作命令；
13、狀況3)當具有明顯人與人特征的物體進入監控范圍時，圖像識別單元將識別的三維圖像信號發送給處理單元，處理單元處理采集到的數據，并收集其空間信息，對其空間關系進行建模，創建物理世界制圖表達；同時依據操作及顯示單元中的設定距離閾值進行數據比對，根據比對結果判斷，及時或延時輸出預警和動作命令；若距離實際值符合觸發條件則啟動報警單元同時發送信號給第三方設備；若實際距離值大于閾值則及時或延時輸出取消預警和動作命令。
14、本專利技術的有益效果是，
15、本專利技術的石油鉆機空間安全分析方法，能夠實現對一定區域的三維空間安全進行動態分析，不需要人為干預，當特定物體之間距離小于設定值時預警并自動采取措施，同時對不同背景環境都有較強的適應性；
16、本專利技術的石油鉆機空間安全分析系統，能檢測和跟蹤圖像識別單元內的特定物體，并收集其空間信息，對其空間關系進行建模，創建物理世界制圖表達。
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1.石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于：包括處理單元(2)，處理單元(2)的輸入端分別連接有圖像識別單元(1)、存儲單元(4)、操作及顯示單元(6)；處理單元(2)的輸出端分別連接有報警單元(3)、第三方設備(5)。
2.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述的操作及顯示單元(6)、存儲單元(4)、報警單元(3)、處理單元(2)和第三方設備(5)都安裝在室內或具備一定防護的場所；圖像識別單元(1)安裝在需要檢測的空間區域附近。
3.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述的操作及顯示單元(6)還連接有工控機。
4.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述圖像識別單元(1)用于捕捉被測對象的空間三維圖像信息；處理單元(2)用于處理采集到的數據，在三維空間準確分辨被測對象并確定空間坐標，得到被測對象與其它物體的空間距離，同時基于操作及顯示單元(6)設定閾值分析并輸出控制命令。
5.如權利要求1-4任意一項所述石油鉆機空間安全分析系統的分析方法，其特征在于，具體如下：步
6.根據權利要求5所述的石油鉆機空間安全分析方法，其特征在于，所述步驟2具體按照以下三種狀況分別實施控制：
...【技術特征摘要】
1.石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于：包括處理單元(2)，處理單元(2)的輸入端分別連接有圖像識別單元(1)、存儲單元(4)、操作及顯示單元(6)；處理單元(2)的輸出端分別連接有報警單元(3)、第三方設備(5)。
2.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述的操作及顯示單元(6)、存儲單元(4)、報警單元(3)、處理單元(2)和第三方設備(5)都安裝在室內或具備一定防護的場所；圖像識別單元(1)安裝在需要檢測的空間區域附近。
3.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述的操作及顯示單元(6)還連接有工控機。
4.根據權利要求1所述的石油鉆機空間安全分析系統，其特征在于，所述圖像識別單元(1)用于捕捉被測對象的空間三維圖像信息；處理單元(2)用于處理采集到的數據，在三維空間準確分辨被測對象并確定空間坐標，得到被測對象與其它物體的空間距離，同時基于操作及顯示單元(6)設定閾值分析并輸出控制命令。
【專利技術屬性】
技術研發人員：董興華，尋明，秦羿涵，孔永超，王偉，趙兵兵，
申請(專利權)人：中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
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