用于冲压车间的安全管理系统、方法及电子设备与流程

1.本发明涉及车间安全管理技术领域，尤其是涉及一种用于冲压车间的安全管理系统、方法及电子设备。


背景技术：

2.大型冲压设备作为大型零件的压制工具，需要将其设置在封闭的车间中，并且在运行过程中冲压车间内部是不允许有人员在场的。现有技术中对于车间人员的管理停留在报警指示的过程，即：冲压设备工作前会进行报警，车间人员接收到报警后再走出车间。一旦车间人员没有走出车间，会带来较大的安全隐患。可见，现有的车间人员管理过程缺少有效的人员监控手段，并缺少车间人员与冲压设备工作时的联动。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于冲压车间的安全管理系统、方法及电子设备，该系统利用双目相机对进出安全门的人员进行识别统计，并根据统计结果控制冲压车间的安全门以及报警设备，实现了车间人员与冲压设备的联动，提高车间人员的安全性。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种用于冲压车间的安全管理系统，该系统包括：数据统计单元，以及与数据统计单元相连接的双目相机采集单元、联动单元以及显示单元；
5.其中，双目相机采集单元部署在冲压车间的安全门上方，用于通过内置的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元；
6.数据统计单元，用于将接收到的识别结果进行实时统计，并将人员的统计结果发送至联动单元；
7.联动单元，用于根据已接收到的统计结果生成联动指令，并将联动指令发送至冲压车间的报警设备以及安全门中进行联动；
8.显示单元，用于显示双目相机采集设备的识别结果；还用于显示数据统计单元中的统计结果；还用于显示联动单元的联动结果。
9.在一些实施方式中，双目相机采集单元，包括：人体关键点特征提取单元以及人体关键点位置提取单元；
10.人体关键点特征提取单元，用于对双目相机中的视频流中包含的人体关键点进行提取；其中，人体关键点为人体中自由度高于预设阈值的关节区域；
11.人体关键点位置提取单元，用于根据已获取的人体关键点以及预设参考区域之间位置关系，确定人体关键点的相对位置坐标；其中，预设参考区域为双目相机的拍摄视角中包含的固定物体区域。
12.在一些实施方式中，双目相机采集单元，还包括：姿态检测模块；
13.姿态检测模块，用于根据人体关键点位置提取单元得到的人体关键点的相对位置坐标，确定进出安全门的人员的姿态；其中，姿态至少包括：站立、探头、伸手上述一种或多
种。
14.在一些实施方式中，数据统计单元，包括：人员计数单元和数据存储单元；
15.其中，人员计数单元，用于根据人员的识别结果，统计人员从安全门进入的人数以及从安全门离开的人数；
16.数据存储单元，用于识别结果进行实时统计时，对人员从安全门进入的人数以及从安全门离开的人数进行临时保存。
17.在一些实施方式中，联动单元，包括：报警联动单元和安全门联动单元；
18.其中，报警联动单元，用于根据已接收到的统计结果生成报警联动指令，并将报警联动指令发送至报警设备中；
19.安全门联动单元，用于根据已接收到的统计结果生成安全门联动指令，并将安全门联动指令发送至安全门中。
20.在一些实施方式中，联动单元，还包括：危险预测单元；
21.其中，危险预测单元，用于对已接收到的统计结果对发生危险的概率进行预测，并根据预测得到的危险概率值生成联动指令。
22.在一些实施方式中，显示单元，包括：实时数据显示单元和统计数据显示单元；
23.其中，实时数据显示单元，用于实时显示进出安全门的人员数据；
24.统计数据显示单元，用于显示不同时段内进出安全门的人员数据。
25.第二方面，本发明实施例提供了一种用于冲压车间的安全管理方法，该方法应用于第一方面提到的用于冲压车间的安全管理系统中，该系统包括：数据统计单元，以及与数据统计单元相连接的双目相机采集单元、联动单元以及显示单元；该方法包括：
26.利用双目相机采集单元中的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元以及显示单元；
27.数据统计单元接收到识别结果后，将识别结果进行实时统计，并将人员的统计结果发送至联动单元以及显示单元；
28.联动单元接收到统计结果后根据统计结果生成联动指令，将联动指令发送至冲压车间的报警设备以及安全门中进行联动；并将联动的结果发送至显示单元。
29.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如第二方面提供的用于冲压车间的安全管理方法的步骤。
30.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述第二方面提供的用于冲压车间的安全管理方法的步骤。
31.本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种用于冲压车间的安全管理系统、方法及电子设备，该系统包括：数据统计单元，以及与数据统计单元相连接的双目相机采集单元、联动单元以及显示单元；其中，双目相机采集单元部署在冲压车间的安全门上方，用于通过内置的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元；数据统计单元，用于将接收到的识别结果进行实时统计，并将人员的统计结果发送至联动单元；联动单元，用于根据已接收到的统计结果生成联动指令，并将联动指令发送至冲压车间的报警设备以及安全门中进行联动；显示单元，用于显示双目相机
采集设备的识别结果；还用于显示数据统计单元中的统计结果；还用于显示联动单元的联动结果。该系统利用双目相机对进出安全门的人员进行识别统计，并根据统计结果控制冲压车间的安全门以及报警设备，实现了车间人员与冲压设备的联动，提高车间人员的安全性。
32.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
33.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理系统的结构示意图；
36.图2为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理系统中，双目相机采集单元的结构示意图；
37.图3为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理系统中，数据统计单元的结构示意图；
38.图4为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理系统中，联动单元的结构示意图；
39.图5为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理系统中，显示单元的结构示意图；
40.图6为本发明实施例提供的一种用于冲压车间的安全管理方法的流程图；
41.图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
42.图标：
43.100-数据统计单元；200-双目相机采集单元；300-联动单元；400-显示单元；110-人员计数单元；120-数据存储单元；
44.210-人体关键点特征提取单元；220-人体关键点位置提取单元；230-姿态检测模块；310-报警联动单元；320-安全门联动单元；330-危险预测单元；410-实时数据显示单元；420-统计数据显示单元；
45.101-处理器；102-存储器；103-总线；104-通信接口。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.大型冲压设备作为大型零件的压制工具，需要将其设置在封闭的车间中，并且在运行过程中冲压车间内部是不允许有人员在场的。现有技术中对于车间人员的管理停留在报警指示的过程，即：冲压设备工作前会进行报警，车间人员接收到报警后再走出车间。一旦车间人员没有走出车间，会带来较大的安全隐患。可见，现有的车间人员管理过程缺少有效的人员监控手段，并缺少车间人员与冲压设备工作时的联动。
48.针对上述问题，本发明提出一种用于冲压车间的安全管理系统、方法及电子设备，利用双目相机对进出安全门的人员进行识别统计，并根据统计结果控制冲压车间的安全门以及报警设备，实现了车间人员与冲压设备的联动，提高车间人员的安全性。
49.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种用于冲压车间的安全管理系统进行详细介绍，用于冲压车间的安全管理系统的结构示意图如图1所示，该系统包括：数据统计单元100，以及与数据统计单元100相连接的双目相机采集单元200、联动单元300以及显示单元400；其中，双目相机采集单元200部署在冲压车间的安全门上方，用于通过内置的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元100。具体的说，双目相机安装在冲压车间中每个安全门的上方，当有人员出入时，双目相机会对人员进行识别，并将人员数量、动作、姿态等相关识别结果发送至数据统计单元100。
50.数据统计单元100，用于将接收到的识别结果进行实时统计，并将人员的统计结果发送至联动单元。数据统计单元100作为安全管理系统的数据处理核心，将识别结果中的人员数量进行统计；例如，统计进入安全门的人员数量；离开安全门的人员数量；并可根据进出安全门的人员数量判断冲压车间中是否包含人员。统计的结果发送至联动单元300，用于对冲压车间进行联动。
51.联动单元300，用于根据已接收到的统计结果生成联动指令，并将联动指令发送至冲压车间的报警设备以及安全门中进行联动。联动过程中，在冲压设备停机时，安全门开启，此时根据统计结果实时获取冲压车间中人员的数量；当冲压设备需要工作时，冲压车间的安全门需要关闭，此时根据实时获取的冲压车间中的人员数量来判断是否有人员驻留在冲压车间中。如果统计结果表明有人员驻留在冲压车间，则将联动指令发送至报警设备以及安全门中，报警设备进行声光报警，并控制安全门停止关闭，从而保证驻留在冲压车间的人员能够迅速离开冲压车间。
52.显示单元400，用于显示双目相机采集设备的识别结果；还用于显示数据统计单元中的统计结果；还用于显示联动单元的联动结果。
53.显示单元可包含各类显示模块，分别用于显示上述识别结果、统计结果以及联动结果。实际场景中，识别结果可通过将双目相机获得的视频流进行实时展示，并将视频流中的人员识别结果通过矩形框进行标注，可方便查看双目相机的视野中是否有人员驻留。统计结果可通过相应的统计页面进行展示，该统计页面中可包含进入人员数量、离开人员数量、当天的总人数、安全生产天数等信息。联动结果是对报警设备以及安全门的联动情况进行展示，从而直观展示其联动的效果；例如，当报警设备进行报警时，显示单元中可设置相应的报警图案；当安全门进行联动时，显示单元中可设置相应的联动图标，来对安全门的状态进行显示。
54.在一些实施方式中，双目相机采集单元如图2所示，包括：人体关键点特征提取单
元210以及人体关键点位置提取单元220。具体的说，人体关键点特征提取单元210，用于对双目相机中的视频流中包含的人体关键点进行提取；其中，人体关键点为人体中自由度高于预设阈值的关节区域。
55.人体关键点通常与人体上有一定自由度的关节相对应，例如头、颈、肩、肘、腕、腰、膝、踝等，通过对人体关键点在空间上相对位置的计算，可以估计人体当前的姿态。该过程可通过相应的卷积神经网络和监督学习来实现，通过对视频流中每个人员的身体特征进行识别与检测，并将其与人体关键点相关联，将同一个人员的关键点进行人体骨架匹配和关节点连接，从而实时追踪视频流中每个人员的人体关键点特征。
56.人体关键点特征获取后，可增加相关时间序列，从而获取各个人体关键点在一定时间范围内的相对位置变化信息，并将其进行时域上的特征向量化处理。
57.人体关键点位置提取单元220，用于根据已获取的人体关键点以及预设参考区域之间位置关系，确定人体关键点的相对位置坐标；其中，预设参考区域为双目相机的拍摄视角中包含的固定物体区域。
58.相对位置坐标的确定过程需要首先确定参考坐标系，参考坐标系在预设参考区域中进行设置，参考区域为双目相机的拍摄视角中包含的固定物体区域，如地面上的警示带等。人体关键点的相对位置坐标确定后，在此基础上增加相关时间序列，获取人体关键点与目标区域在一定时间范围内的相对位置变化信息并进行时域上是向量化处理。
59.在一些实施方式中，双目相机采集单元，还包括：姿态检测模块230；姿态检测模块230，用于根据人体关键点位置提取单元得到的人体关键点的相对位置坐标，确定进出安全门的人员的姿态；其中，姿态至少包括：站立、探头、伸手上述一种或多种。
60.姿态检测模块230在确定人员姿态的过程中，可利用相应的特征融合与逻辑判断算法，将人体关键点特征向量以及目标区域相对位置变化的特征向量，在时域上的各个时刻对其进行特征拼接，并输入相关深度学习网络中进行进一步特征融合和特征提取，实现了对人体姿态进行检测，并对人体行为进行分析。例如，判断目标区域中人员是否为进出状态；判断人员是站立、探头、伸手等非进入状态。可为特定区域的人员统计过滤相关异常的行为状态，增加人数统计的准确度。
61.可见，人体关键点特征提取单元能够基于人体关键点相关检测算法，有效排除多人同时进入区域造成的漏检问题，以及如探头、伸手等非进出区域动作造成的误检问题，提高了人员数据的准确度、泛用性以及鲁棒性。
62.在一些实施方式中，数据统计单元100如图3所示，包括：人员计数单元110和数据存储单元120；其中，人员计数单元110，用于根据人员的识别结果，统计人员从安全门进入的人数以及从安全门离开的人数；数据存储单元120，用于识别结果进行实时统计时，对人员从安全门进入的人数以及从安全门离开的人数进行临时保存。
63.人员计数的过程中，通过人员计数单元110来对识别结果中进出安全门的人员进行记录，主要包含进入人数和离开人数。进入人数和离开人数通过数据存储单元120临时保存，一般来说进入人数和离开人数是逐步累加的。通过进入人数和离开人数，可实时获得车间内部人员的人数；具体的说，以某一个人作为主体，该人进入安全门后，进入人数会加1；当该人离开安全门后，离开人数会加1。因此将进入人数与离开人数做差后为0则表明车间内部无人员驻留。
64.在一些实施方式中，联动单元300如图4所示，包括：报警联动单元310和安全门联动单元320；其中，报警联动单元310，用于根据已接收到的统计结果生成报警联动指令，并将报警联动指令发送至报警设备中；安全门联动单元320，用于根据已接收到的统计结果生成安全门联动指令，并将安全门联动指令发送至安全门中。
65.联动单元300，还包括：危险预测单元330；危险预测单元330，用于对已接收到的统计结果对发生危险的概率进行预测，并根据预测得到的危险概率值生成联动指令。具体的说，人员的统计结果为实时统计结果，可结合时间信息来对冲压设备工作时驻留人员存在的概率进行分析，该过程可结合相关的神经网络来实现。例如，当连续多天在冲压设备工作的某时刻出现驻留人员时，在当天该时刻到来时提前生成联动指令，从而对冲压车间中可能驻留的人员进行警告。
66.在一些实施方式中，显示单元400如图5所示，包括：实时数据显示单元410和统计数据显示单元420；其中，实时数据显示单元410，用于实时显示进出安全门的人员数据；统计数据显示单元420，用于显示不同时段内进出安全门的人员数据。具体的说，实时数据显示单元410中主要以长连接的形式与数据统计单元100、双目相机采集单元200以及联动单元300进行连接，能够显示实时发生的相关数据，如双目相机获得的人员识别结果、报警设备以及安全门的实时联动结果等数据。统计数据显示单元420中主要显示一定时间段内的统计数据，如进入人员数量、离开人员数量、当天的总人数、安全生产天数等统计结果。
67.通过上述实施例中提到的用于冲压车间的安全管理系统可知，该系统利用双目相机对进出安全门的人员进行识别统计，并根据统计结果控制冲压车间的安全门以及报警设备，实现了车间人员与冲压设备的联动，提高车间人员的安全性。
68.本实施例提供一种用于冲压车间的安全管理方法，该方法应用于上述实施例提到的用于冲压车间的安全管理系统中，该方法如图6所示，包括：
69.步骤s601，利用双目相机采集单元中的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元以及显示单元。
70.具体的说，该安全管理系统包括数据统计单元，以及与数据统计单元相连接的双目相机采集单元、联动单元以及显示单元。双目相机采集单元部署在冲压车间的安全门上方，通过内置的双目相机对进出安全门的人员进行识别，并将人员的识别结果发送至数据统计单元。具体的说，当有人员出入时双目相机会对人员进行识别，并将人员数量、动作、姿态等相关识别结果发送至数据统计单元并通过显示单元进行实时显示。
71.步骤s602，数据统计单元接收到识别结果后，将识别结果进行实时统计，并将人员的统计结果发送至联动单元以及显示单元。
72.数据统计单元作为安全管理系统的数据处理核心，在接收到识别结果后对其中包含的人员数量进行统计；例如，统计进入安全门的人员数量；离开安全门的人员数量；并可根据进出安全门的人员数量判断冲压车间中是否包含人员。统计结果发送至联动单元中，实现对冲压车间进行联动；统计结果还发送至显示单元中进行显示。
73.步骤s603，联动单元接收到统计结果后根据统计结果生成联动指令，将联动指令发送至冲压车间的报警设备以及安全门中进行联动；并将联动的结果发送至显示单元。
74.联动过程中，在冲压设备停机时安全门开启，此时根据统计结果实时获取冲压车间中人员的数量；当冲压设备需要工作时，冲压车间的安全门需要关闭，此时根据实时获取
的冲压车间中的人员数量来判断是否有人员驻留在冲压车间中。如果统计结果表明有人员驻留在冲压车间，则将联动指令发送至报警设备以及安全门中，报警设备进行声光报警，并控制安全门停止关闭，从而保证驻留在冲压车间的人员能够迅速离开冲压车间。
75.本发明实施例所提供的安全管理系统，其实现原理及产生的技术效果和前述用于冲压车间的安全管理系统的实施例相同，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。
76.本实施例还提供一种电子设备，为该电子设备的结构示意图如图7所示，该设备包括处理器101和存储器102；其中，存储器102用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述用于冲压车间的安全管理方法。
77.图7所示的服务器还包括总线103和通信接口104，处理器101、通信接口104和存储器102通过总线103连接。
78.其中，存储器102可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。总线103可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
79.通信接口104用于通过网络接口与至少一个用户终端及其它网络单元连接，将封装好的ipv4报文或ipv4报文通过网络接口发送至用户终端。
80.处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本公开实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本公开实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
81.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前述实施例的方法的步骤。
82.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
83.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
84.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
85.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以用软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
86.最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。