一種降低檢修人員失誤概率的系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子信息領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)檢修環(huán)節(jié)，降低檢修人 員失誤概率的系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)中硬件的日益完善大大降低了其失效的可能性，但是 任何人機(jī)系統(tǒng)都包含著一種或多種功能，必要時必須由人去執(zhí)行，即使是所謂的全自動系 統(tǒng)，在監(jiān)視、運(yùn)行、維護(hù)和決策方面也需要人的介入，人的影響占據(jù)著越來越重要位置。雖然 關(guān)于人因失誤的有效數(shù)據(jù)很難精確的統(tǒng)計出來，但至少目前研究人員已達(dá)成的普遍共識 為:所有系統(tǒng)(不論其領(lǐng)域的差異)的失效中，60%_90%可歸于人因失誤。
[0003] 檢修是生產(chǎn)部門相關(guān)人員對機(jī)器或其他物品進(jìn)行的檢驗與維修，是工業(yè)生產(chǎn)的一 個重要環(huán)節(jié)，是保障機(jī)器或其他與生產(chǎn)相關(guān)物品長期正常運(yùn)行的重要方式。檢修期間，大部 分機(jī)器設(shè)備停止運(yùn)作，人的行為參與到整個檢修環(huán)節(jié)，顯而易見，人誤是影響檢修效果的最 主要方式，降低人誤概率是維系工業(yè)生產(chǎn)的正常化，降低事故發(fā)生的最有效、最直接的方 式。
[0004] 綜上所述，降低檢修人員的人誤概率是保障工業(yè)生產(chǎn)正?；岣呱a(chǎn)效率的有 效方式。本發(fā)明涉及一種新的智能系統(tǒng)與方法，對檢修人員進(jìn)行實時定位、監(jiān)督與提醒，對 其檢修工序?qū)崿F(xiàn)全程輔助，對檢修結(jié)果實現(xiàn)自動化評估與反饋，最終能夠有效地防止人誤 的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種降低檢修人員失誤概率的系統(tǒng)與方法。本發(fā) 明利用便攜式設(shè)備對檢修人員實現(xiàn)全程輔助，采用GPS定位系統(tǒng)對檢修人進(jìn)行實時定位與 自動考核;采用射頻識別技術(shù)對檢修環(huán)節(jié)易產(chǎn)生人誤的關(guān)鍵工序進(jìn)行電子標(biāo)識，實現(xiàn)對檢 修人員的實時提醒與錯誤報警;植入先進(jìn)的人因技術(shù)，對檢修人員的人誤數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對 其工作績效實現(xiàn)有效評估。
[0006]為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種降低檢修人員失誤概率的系統(tǒng)，包括中心控制設(shè)備和便攜設(shè)備;便攜設(shè)備上 設(shè)有數(shù)字信號處理系統(tǒng)，數(shù)字信號處理系統(tǒng)連接有數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器 連接有通信設(shè)備、報警裝置、傳感器群和攝像設(shè)備；中心控制設(shè)備通過通信設(shè)備與便攜設(shè)備 互聯(lián);便攜設(shè)備通過通信設(shè)備讀取射頻識別卡。
[0008] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述便攜設(shè)備上設(shè)有GPS定位裝置和外部設(shè)備輸入接口，外部設(shè)備 輸入接口連接有外部設(shè)備群。
[0009] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述便攜設(shè)備為安全帽、手環(huán)或掌上電腦。
[0010] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述傳感器群包括心跳傳感器、人體溫度傳感器、聲音傳感器、環(huán) 境溫度傳感器和環(huán)境濕度傳感器。通過測量操作人員和環(huán)境的狀態(tài)對操作人員進(jìn)行提醒和 及時進(jìn)行保護(hù)。
[0011] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述通信設(shè)備為無線通信設(shè)備;所述攝像設(shè)備為攝像機(jī);所述中心 控制設(shè)備為帶有無線接收器的PC機(jī)。
[0012] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述報警裝置包括聲音報警器和震動報警器;所述聲音報警器為 喇叭。
[0013] 一種降低檢修人員失誤概率的方法，包括中心控制設(shè)備和便攜設(shè)備;便攜設(shè)備上 設(shè)有數(shù)字信號處理系統(tǒng)，數(shù)字信號處理系統(tǒng)連接有數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器 連接有通信設(shè)備、報警裝置、傳感器群和攝像設(shè)備；中心控制設(shè)備通過通信設(shè)備與便攜設(shè)備 互聯(lián);便攜設(shè)備通過通信設(shè)備讀取射頻識別卡;射頻識別卡用于存儲維修設(shè)備或物體的相 關(guān)信息，維修設(shè)備或物體的相關(guān)信息包括易產(chǎn)生人因失誤的檢修單元的相關(guān)信息;數(shù)字信 號處理系統(tǒng)用于進(jìn)行數(shù)字信號的處理與控制;數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換;報警 裝置用于對操作人員易于操作失誤的步驟進(jìn)行提醒，對操作人員經(jīng)提醒后仍然操作失誤的 步驟進(jìn)行報警;攝像設(shè)備用于采集人體數(shù)據(jù)、機(jī)器數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù);傳感器群用于感應(yīng)操作 人員的生理數(shù)據(jù)和感應(yīng)操作環(huán)境的環(huán)境數(shù)據(jù);便攜設(shè)備通過通信設(shè)備與中心控制設(shè)備互 聯(lián)；中心控制設(shè)備用于接收維修人員的維修信息并且在接收到維修人員的失誤信息時啟動 應(yīng)急程序并向上級匯報。
[0014] 進(jìn)一步的改進(jìn)，根據(jù)采集到的維修人員的失誤信息，確認(rèn)每一失誤步驟的行為類 型，根據(jù)失誤的行為類型計算出維修人員在此失誤步驟的失誤概率；累加整個工作任務(wù)中 所有失誤步驟的失誤概率，得到工作人員整個工作任務(wù)的失誤概率;所述失誤的行為類型 包括技能型、規(guī)則型和知識型;技能型指由于操作手法的錯誤造成的失誤;規(guī)則型指沒有遵 守操作守則造成的失誤;知識型指由于不清楚維修方法造成的失誤；
[0015] 其中每個失誤步驟的失誤概率的計算方法如下：
[0016]
[0017] 其中，η表示第η
個步驟;p(n)表示在第η個步驟的失誤概率;tn表示完成第η個步驟 實際用的時間；τ η完成第η個步驟規(guī)定用的時間；η、β、γ為三個參數(shù);η、β、γ的取值由失誤 的行為類型決定。
[0018] 進(jìn)一步的改進(jìn)，所述失誤的行為類型為技能型則η=0.407;β=1.2; γ =0.7;
[0019] 失誤的行為類型為規(guī)則型則η=0·601;β=0·9; γ =0.6;
[0020] 失誤的行為類型為知識型則η=0.791;β=0.8; γ =0.5。
[0021 ]進(jìn)一步的改進(jìn)于，所述便攜設(shè)備上設(shè)有GPS定位裝置;便攜設(shè)備內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)庫，數(shù) 據(jù)庫用于內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存與更新;數(shù)據(jù)庫設(shè)有數(shù)據(jù)庫接口；數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器上設(shè)有外部設(shè) 備輸入接口；數(shù)據(jù)庫接口和外部設(shè)備輸入接口均與外部設(shè)備群連接;GPS定位裝置用于對工 作人員進(jìn)行定位和考勤；外部設(shè)備群用于對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建設(shè)與更新及對便攜設(shè)備下達(dá)指 令;所述便攜設(shè)備為安全帽、手環(huán)或掌上電腦;所述傳感器群包括心跳傳感器、人體溫度傳 感器、聲音傳感器、環(huán)境溫度傳感器和環(huán)境濕度傳感器;所述通信設(shè)備為無線通信設(shè)備;所 述攝像設(shè)備為攝像機(jī);所述中心控制設(shè)備為帶有無線接收器的PC機(jī);所述報警裝置包括聲 音報警器和震動報警器;所述聲音報警器為喇叭;所述人體數(shù)據(jù)包括檢修人員的體溫和心 跳;所述機(jī)器數(shù)據(jù)包括檢修設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù);所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括環(huán)境的溫度和濕度;數(shù)字信號 處理系統(tǒng)具有人機(jī)交互功能。
[0022]本發(fā)明采用智能化手段對數(shù)字化主控室操縱員的操作行為進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)，能有效 地防止操作人誤，在保證工業(yè)生產(chǎn)安全的同時提高生產(chǎn)效益。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)；
[0024]圖2為便捷設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明輔助檢測的工作流程圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明的考勤流程圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明對工作人員的智能監(jiān)護(hù)流程；
[0028] 圖6為本發(fā)明的人因數(shù)據(jù)采集與分析流程。
【具體實施方式】
[0029]以下通過【具體實施方式】并且結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作具體說明。
[0030] 實施例1
[0031] 本發(fā)明的技術(shù)方案在于:利用便攜式設(shè)備對檢修人員實現(xiàn)全稱輔助，采用GPS定位 系統(tǒng)對檢修人進(jìn)行實時定位與自動考核;采用射頻識別技術(shù)對檢修環(huán)節(jié)易產(chǎn)生人誤的關(guān)鍵 工序進(jìn)行電子標(biāo)識，實現(xiàn)對檢修人員的實時提醒與錯誤報警;植入先進(jìn)的人因技術(shù)，對檢修 人員的人誤數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對其工作績效實現(xiàn)有效評估。
[0032] 本發(fā)明涉及的自動化系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)包括：中心控制設(shè)備、便攜設(shè)備以及射頻標(biāo)識 卡。
[0033]其中，中心控制設(shè)備與便攜設(shè)備通過4G網(wǎng)絡(luò)或是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等其他無線通信方 式實現(xiàn)互聯(lián)，中心控制設(shè)備對便攜設(shè)備進(jìn)行人誤布置與數(shù)據(jù)儲存與分析，便攜設(shè)備用于采 集數(shù)據(jù)并上傳到中心控制設(shè)備并對檢修人員的作業(yè)實現(xiàn)全程輔助，射頻標(biāo)識卡用于標(biāo)識檢 修關(guān)鍵部件或工序并通過電子識別的方式將信息傳送給便攜設(shè)備。
[0034]具體而言，中心控制設(shè)備由帶有無線接收器的PC機(jī)以及相關(guān)輔助系統(tǒng)組成，該設(shè) 備配置軟件包括但不局限于"智能考勤軟件"、"智能監(jiān)護(hù)軟件"與"人因數(shù)據(jù)采集與分析軟 件"。"智能考勤軟件"用于記錄檢修人員的個人信息，基于GPS定位系統(tǒng)實現(xiàn)人員考勤；"智 能監(jiān)護(hù)"用于儲存檢修信息，對易犯人誤的關(guān)鍵工序進(jìn)行標(biāo)識，對檢修人員進(jìn)行提醒、報警； "人因數(shù)據(jù)采集與分析軟件"用于對檢修人員的人誤數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。
[0035]具體而言，便攜設(shè)備是一種方便檢修人員攜帶的電子設(shè)備，可以是但不局限于可 佩戴物體，比如"安全帽"、"手環(huán)"等或是便于攜帶的"掌上電腦"。便攜設(shè)備用于檢修人員隨 身攜帶，通過GPS定位實現(xiàn)人員考核;采用射頻識別的方式對易犯人誤的關(guān)鍵工序或物體進(jìn) 行識別、提醒與報警;接收中心控制設(shè)備發(fā)送的指令，對檢修人員的全程作業(yè)進(jìn)行輔助，對 人誤數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。
[0036]具體而言，射頻標(biāo)識卡用于存儲關(guān)鍵部件或工序的相關(guān)信息，并通過電子識別的 方式將信息傳送給便攜設(shè)備。
[0037] 按圖1所示本發(fā)明的降低檢修人員失誤概率的智能檢修輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該智能 輔助系統(tǒng)由三部分組成，分別為中心控制設(shè)備、便攜設(shè)備與射頻識別卡，射頻識別卡用于存 儲待操作設(shè)備或物體的相關(guān)信息，通過"接觸"將信息傳送給便攜設(shè)備;便攜設(shè)備與中心控 制設(shè)備可通過4G、衛(wèi)星或其他無線電方式進(jìn)行連接、互通，中心控制室將檢修相關(guān)指令派送 給便攜設(shè)備，便攜設(shè)備將檢修過程中采集的信息上傳給中心控制室，便于后期數(shù)據(jù)分析。
[0038] 按圖2所示便攜設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，位于設(shè)備最底層的硬件設(shè)備包括傳感器群、通信群 (通信設(shè)備）、攝像頭、喇叭、震動源以及外部輸入設(shè)備群，均和數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，喇 口八、震動源也可用其它報警裝置如聲音報警器和震動報警器代替；外部輸入設(shè)備群通過數(shù) 據(jù)庫接口與數(shù)據(jù)庫連接，用于數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與更新。傳感器群包括溫度、聲音、濕度等傳感 功能，用于采集檢修環(huán)境與檢修人員的相關(guān)數(shù)據(jù);通信群包括GPS定位、4G或衛(wèi)星通信以及 射頻識別等通信功能，用于與中心控制設(shè)備通信以及對射頻識別卡進(jìn)行讀取;攝像頭用于 采集人-機(jī)-環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù);喇叭與震動源用于制造聲音與震動，用于對檢修人員的報警與 提醒;外部輸入設(shè)備群用于對本發(fā)明系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建設(shè)與更新，對便攜設(shè)備下達(dá) 指令。數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對底層設(shè)備信號產(chǎn)生的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以及對上層 信號實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)庫接口用于連接外部輸入設(shè)備群與內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，用于數(shù)據(jù)庫的建 設(shè)與更新。數(shù)據(jù)庫內(nèi)嵌于便攜設(shè)備內(nèi)部，用于內(nèi)部數(shù)據(jù)儲存與更新。數(shù)字信號處理系統(tǒng)應(yīng)用 數(shù)字信號的處理與控制，作為便攜設(shè)備的中樞系