本發(fā)明屬于安全防護(hù)，尤其涉及一種電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、在電氣設(shè)備的不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)中，一個(gè)獨(dú)特的技術(shù)問題是如何確保在復(fù)雜電氣環(huán)境中，操作指令和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸不受電磁干擾的影響。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中，尤其是在高電壓或大電流的操作環(huán)境下，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場。這些電磁場有可能對監(jiān)控系統(tǒng)中傳感器的信號采集和傳輸造成干擾，導(dǎo)致接收到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或失真。例如，在一個(gè)包含多臺(tái)高功率電機(jī)和變壓器的工廠中，設(shè)備間的電磁干擾尤為嚴(yán)重。如果監(jiān)控系統(tǒng)未能有效地隔離和濾除這些干擾，就可能接收到錯(cuò)誤的操作信號，從而影響監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。這種情況下，監(jiān)控系統(tǒng)可能無法正確識(shí)別出不安全的操作行為，或者在發(fā)出預(yù)警信號時(shí)出現(xiàn)延遲，進(jìn)而無法及時(shí)阻止可能的安全事故。因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)能夠在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定工作的數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)，是電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法中的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，包括：

3、獲取監(jiān)控系統(tǒng)的布局信息，基于所述布局信息獲得監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽保護(hù)方案，通過屏蔽保護(hù)方案對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行處理；

4、對監(jiān)控系統(tǒng)獲取的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲得傳感器第一數(shù)據(jù)集；

5、判斷傳感器第一數(shù)據(jù)集是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，若不符合，則對傳感器第一數(shù)據(jù)集進(jìn)行修正，獲得最終數(shù)據(jù)集；若符合，則選取傳感器第一數(shù)據(jù)集作為最終數(shù)據(jù)集；

6、構(gòu)建不安全操作行為識(shí)別模型，基于操作行為數(shù)據(jù)與所述不安全操作行為識(shí)別模型判斷是否存在不安全操作，若是，則發(fā)出預(yù)警信號；其中，所述操作行為數(shù)據(jù)包括最終數(shù)據(jù)集、電磁信號數(shù)據(jù)、操作動(dòng)作信息。

7、可選的，獲得監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽保護(hù)方案的過程包括：

8、獲取監(jiān)控系統(tǒng)的布局信息，基于布局信息獲得屏蔽保護(hù)的區(qū)域和范圍；基于所述布局信息確定屏蔽技術(shù)和屏蔽材料，獲得初始屏蔽方案；獲取初始屏蔽保護(hù)方案下監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)，并進(jìn)行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對初始屏蔽方案進(jìn)行優(yōu)化，獲得監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽保護(hù)方案；其中，所述布局信息包括傳感器信息和數(shù)據(jù)傳輸線路數(shù)據(jù)。

9、可選的，在初始屏蔽方案中，采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)和接地技術(shù)對傳感器、數(shù)據(jù)傳輸線路連接處與敏感區(qū)域。

10、可選的，獲得傳感器第一數(shù)據(jù)集的過程包括：

11、采用自適應(yīng)濾波算法對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理后，通過小波變換進(jìn)行多尺度分解，獲得高頻成分和低頻成分，通過預(yù)設(shè)頻率閾值對高頻成分進(jìn)行處理；利用卡爾曼濾波算法建立傳感器信號數(shù)據(jù)的狀態(tài)空間模型，并根據(jù)噪聲的統(tǒng)計(jì)特性，估計(jì)傳感器信號數(shù)據(jù)的最優(yōu)狀態(tài)，得到濾波后的傳感器信號數(shù)據(jù)；對濾波后的傳感器信號數(shù)據(jù)進(jìn)行增強(qiáng)處理后，進(jìn)行編碼和壓縮，獲得第一數(shù)據(jù)集。

12、可選的，所述預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于采樣頻率標(biāo)準(zhǔn)值、數(shù)據(jù)量程、數(shù)據(jù)連續(xù)性。

13、可選的，對傳感器第一數(shù)據(jù)集進(jìn)行修正的過程包括：

14、根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對所述傳感器第一數(shù)據(jù)集進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，獲得待修正數(shù)據(jù)集；采用卡爾曼濾波算法對所述待修正數(shù)據(jù)集進(jìn)行噪聲濾除和平滑處理，得到第一修正數(shù)據(jù)；通過貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對所述第一修正數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性評估，得到第一修正數(shù)據(jù)的可靠性評估結(jié)果；若所述第一修正數(shù)據(jù)的可靠性評估結(jié)果低于預(yù)設(shè)閾值，則利用糾刪碼算法根據(jù)所述第一修正數(shù)據(jù)的冗余信息對所述第一修正數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)，得到第二修正數(shù)據(jù)；對所述第二修正數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性驗(yàn)證，判斷所述第二修正數(shù)據(jù)是否存在數(shù)據(jù)缺失；若所述第二修正數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)缺失，則根據(jù)所述第二修正數(shù)據(jù)的上下文信息和歷史統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用數(shù)據(jù)插值方法對所述第二修正數(shù)據(jù)中缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)全，得到完整的第三修正數(shù)據(jù)。

15、可選的，采用深度學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練獲得不安全操作行為識(shí)別模型；獲取實(shí)時(shí)操作行為數(shù)據(jù)，基于電磁信號數(shù)據(jù)獲得電磁信號強(qiáng)度；將最終數(shù)據(jù)集、電磁信號強(qiáng)度與操作動(dòng)作信息輸入至不安全操作行為識(shí)別模型中，判斷是否存在不安全操作行為；若判斷結(jié)果為存在不安全操作行為，則觸發(fā)預(yù)警信號系統(tǒng)，向操作人員發(fā)出實(shí)時(shí)預(yù)警信號。

16、可選的，所述方法還包括：

17、獲取電氣設(shè)備操作環(huán)境中的電磁信號數(shù)據(jù)，輸入至與預(yù)訓(xùn)練的電磁干擾模式分類模型，獲得電磁干擾模式分類，基于電磁干擾分類獲得電磁干擾處理措施；獲取電磁干擾處理措施實(shí)施過程中的實(shí)時(shí)電磁信號數(shù)據(jù)，基于實(shí)時(shí)電磁信號數(shù)據(jù)的干擾強(qiáng)度更新電磁干擾處理措施與屏蔽保護(hù)方案。

18、可選的，獲得電磁干擾處理措施的過程包括：

19、構(gòu)建電磁干擾模式與干擾源頭之間的映射關(guān)系，根據(jù)電磁干擾模式分類和映射關(guān)系獲得干擾源頭；基于干擾源頭從干擾源頭處理措施庫中匹配出相應(yīng)的電磁干擾處理措施；若預(yù)測識(shí)別出多個(gè)干擾源頭，則根據(jù)各個(gè)干擾源頭的干擾強(qiáng)度和影響程度，確定各個(gè)干擾源頭的處理優(yōu)先級，按照處理優(yōu)先級執(zhí)行匹配出的對應(yīng)干擾處理措施。

20、可選的，對實(shí)時(shí)電磁信號數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，去除異常值和噪聲干擾，得到干凈的電磁干擾數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)處理后的實(shí)時(shí)電磁信號數(shù)據(jù)，提取電磁干擾的強(qiáng)度和頻率特征參數(shù)；將電磁干擾的強(qiáng)度和頻率特征參數(shù)輸入至預(yù)先訓(xùn)練的支持向量機(jī)模型，對當(dāng)前電磁環(huán)境進(jìn)行分類識(shí)別，判斷所述當(dāng)前電磁環(huán)境的類型；根據(jù)所述識(shí)別出的電磁環(huán)境類型，對屏蔽保護(hù)方案進(jìn)行更新。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

22、本發(fā)明通過采用屏蔽技術(shù)與高導(dǎo)磁材料，減少外部電磁干擾對信號采集的影響，同時(shí)集成濾波器和信號增強(qiáng)器預(yù)處理數(shù)據(jù)，濾除噪聲；進(jìn)一步融入先進(jìn)的錯(cuò)誤檢測和糾正算法，實(shí)時(shí)分析并糾正數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，保證數(shù)據(jù)的完整性與可靠性。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如支持向量機(jī)，對電磁干擾模式進(jìn)行學(xué)習(xí)和分類，預(yù)測并識(shí)別干擾源，結(jié)合深度學(xué)習(xí)模型識(shí)別不安全操作行為，發(fā)出預(yù)警。本發(fā)明還通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)設(shè)置，并設(shè)計(jì)自適應(yīng)信號調(diào)節(jié)機(jī)制，增強(qiáng)極端條件下的工作效率。整體而言，本發(fā)明在復(fù)雜的電磁環(huán)境中顯著提升了監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，確保了監(jiān)控系統(tǒng)在各種操作環(huán)境下的高效運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電氣設(shè)備不安全操作行為監(jiān)控預(yù)警方法，包括：獲取監(jiān)控系統(tǒng)的布局信息，基于布局信息獲得監(jiān)控系統(tǒng)的屏蔽保護(hù)方案，通過屏蔽保護(hù)方案對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行處理；對監(jiān)控系統(tǒng)獲取的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲得傳感器第一數(shù)據(jù)集；判斷傳感器第一數(shù)據(jù)集是否符合預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，若不符合，則對傳感器第一數(shù)據(jù)集進(jìn)行修正，獲得最終數(shù)據(jù)集；若符合，則選取傳感器第一數(shù)據(jù)集作為最終數(shù)據(jù)集；構(gòu)建不安全操作行為識(shí)別模型，基于操作行為數(shù)據(jù)與不安全操作行為識(shí)別模型判斷是否存在不安全操作，若是，則發(fā)出預(yù)警信號。本發(fā)明在復(fù)雜的電磁環(huán)境中顯著提升了監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，確保了監(jiān)控系統(tǒng)在各種操作環(huán)境下的高效運(yùn)行。

技術(shù)研發(fā)人員：母德軍,徐柯,陳安政,鄧岳輝,吳昌兵,張偉,向東,趙文博,谷金元,張晨雨,康倩,石燦,李玉潔,張大勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能重慶兩江燃機(jī)發(fā)電有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8