利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统技术方案

涉及利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，利用实时定位系统来实时掌握操作员在工作场所中的当前位置，当操作员靠近预先存储在地图中的区域时，将区域中的自动化设备停止并发出通知。该系统包括：由操作员佩戴的超宽带标签；多个超宽带锚，设置于工艺线周围，从超宽带标签接收操作员的位置，感测工艺线的温度、湿度、照度及频率；接入点，从多个超宽带锚接收操作员位置及工艺线的温度、湿度、照度及频率；服务器，从接入点接收并存储操作员位置及工艺线的温度、湿度、照度及频率，判断操作员位置是否在访问限制区域内；可编程逻辑控制器，当接收操作员位于访问限制区域内的接近信息时，停止工业机器人、传送带及电机的动作。

【技术实现步骤摘要】
利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统
本专利技术的实施例涉及利用基于超宽带(UWB)的实时定位的安全事故控制系统。
技术介绍
在工业现场上，在工艺过程中利用自动化过程以提供动作效率，而在难以在整个工序中构建自动化的半自动化工序中工作的操作员始终暴露在危险当中。并且，即使在整个工序中配备自动化系统，但为了系统的解除警报及维护，无法避免向有可能经常发生安全事故的区域(操作工业机器人的区域)靠近。因这种问题而当前开发并使用的安全传感器产品被设置在配备有工业机器人的围栏(fence)入口，当操作员进入或退出围栏内时切断电源(PowerShutDown)或停止功能(EmergencyStop)，或者物理性地向包括安全垫或紧急停止按钮在中的设备施加动作，从而切断机器人的动作。当操作员位于制造环境内部(围栏内)时，因其他操作员导致的动作开始或因机器人的错误而导致的动作重新开始时有可能发生事故。并且，在进行琐碎的修改动作时，操作员为了防止整个工序的延迟而不停止动作就进入工作场所中，由此经常发生因机器人引起挤压事故。在工业现场中，尽管安全事故时常发生，也仍无改善，其原因在于，操作员众多，工艺线各不相同，并且缺乏具有准确掌握及管理管理员进出等的功能的信息系统，因此无法将施工经验转为知识以做共享且多种施工案例无法与企业技术相联系。上述专利技术的
技术介绍
中的信息仅用于提高对本专利技术的背景的理解程度，因此还可包含不构成现有技术的信息。
技术实现思路
技术问题本专利技术所要解决的技术问题在于，提供利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统。即，本专利技术实施例的所要解决的技术问题在于提供如下的系统：为了在具备工业用自动化设备的环境中，预防因设备的误操作及操作员的任意靠近引起的安全事故的发生，作为一例，可利用实时定位系统(RealTimeLocationSystem)来实时掌握操作员在工作场所中的当前位置，当操作员靠近预先存储于地图中的区域(访问限制区域)时，为了确保操作员的安全相连通的区域中的自动化设备停止系统并提供通知功能。技术方案本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统可包括：由操作员佩戴的超宽带(UWB，UltraWideBand)标签；多个超宽带锚(UWBanchor)，沿着设有工业机器人、传送带及电机的工艺线的周围设置，从上述超宽带标签接收上述操作员的位置并感测上述工艺线的温度、湿度、照度及频率；接入点，从上述多个超宽带锚接收上述操作员的位置及上述工艺线的温度、湿度、照度及频率；服务器，从上述接入点接收并存储上述操作员的位置及上述工艺线的温度、湿度、照度及频率，并判断上述操作员的位置是否在预设的访问限制区域内；以及可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammableLogicControl)，当通过上述接入点从上述服务器接收表示上述操作员位于上述访问限制区域内的接近信息时，控制上述工艺线中的工业机器人、传送带及电机使其停止动作。上述多个超宽带锚能够以固定方式附着于可扫描整个上述工艺线的位置。上述多个超宽带锚能够以无线(wireless)方式进行时间同步(timesynchronization)。上述超宽带标签将时间戳(timestamp)发送给上述多个超宽带锚，上述多个超宽带锚通过上述接入点将所接受的上述时间戳发送给上述服务器，上述服务器可利用从上述多个超宽带锚分别接受的时间戳之差来确定上述超宽带标签的位置。上述可编程逻辑控制器可以还连接有警告蜂鸣器及警告灯，当通过上述接入点从上述服务器接收表示上述操作员位于上述访问限制区域内的接近信息时，用于向上述操作员发出警告信号。当接收表示上述操作员位于上述访问限制区域内的接近信息时，上述服务器可向上述操作员的便携式移动设备发送警告信号。上述服务器可将上述操作员的位置信息及上述工艺线的温度、湿度、照度及频率信息发送给上述操作员的便携式移动设备。上述可编程逻辑控制器中还连接有用于进出上述工艺线中的锁定装置，当解锁上述锁定装置时，上述锁定装置将解锁信号发送给上述可编程逻辑控制器，使得上述可编程逻辑控制器被设定为正常进出状态。当在被设定为上述正常进出状态的情况下，通过上述接入点从上述服务器接收上述操作员的接近信息时，上述可编程逻辑控制器可控制上述工艺线中的工业机器人、传送带及电机使其停止动作。当在上述锁定装置未被解锁的状态下通过上述接入点从上述服务器接收上述操作员的接近信息时，上述可编程逻辑控制器被设定为非正常进出状态。上述可编程逻辑控制器还连接有当被设定为上述非正常进出状态时进行动作的警告蜂鸣器及警告灯。上述服务器利用机器学习算法中的分类(classification)从上述所接受的工艺线的温度、湿度、照度及频率信息提取召回率(recall)及精确率(precision)的值以累积有效数据，并将上述有效数据与预先输入的工艺线的维护周期进行比较，当上述有效数据为上述工艺线的维护周期时，则可将上述工艺线的维护周期信息警告信号发送给管理员的便携式移动设备。上述服务器将所接受的上述工艺线的温度、湿度、照度及频率信息与预先输入的工艺线的正常温度、湿度、照度及频率信息进行比较，当所接受的上述工艺线的温度、湿度、照度及频率信息偏离上述正常温度、湿度、照度及频率信息时，将上述工艺线的温度、湿度、照度及频率信息警告信号发送给管理员的便携式移动设备。技术效果本专利技术的实施例提供利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统。即，本专利技术的实施例提供如下的系统，即，可在具有工业用自动化设备的环境中，预防因设备的误操作及操作员的任意靠近而引起的安全事故的发生，作为一例，可利用实时定位系统(RealTimeLocationSystem)来实时掌握操作员在工作场所中的当前位置，当操作员靠近预先存储在地图中的区域(访问限制区域)时，为了确保操作员的安全使区域中的相连通的自动化设备停止系统并提供通知功能。附图说明图1为图示光电传感器的应用例的简图。图2为图示超声波传感器的应用例的简图。图3为图示门型传感器的应用例的简图。图4为图示人体热感测传感器的应用例的简图。图5为图示像分析传感器的应用例的简图。图6为图示人体热图像分析传感器的应用例的简图。图7为图示高度变化分析传感器的应用例的简图。图8为图示与安全物品有关的应用例的简图。图9a及图9b为图示光电传感器的应用例的简图。图10为图示本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统的简图。图11为图示本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统的结构的简图。图12为图示本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统的工艺线中的动作的流程图。图13为图示本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统的工艺线及服务器中的动作的流程图。图14为图示本专利技术实施例的利用基于超宽带的实时定位的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，包括：/n由操作员佩戴的超宽带标签；/n多个超宽带锚，沿着设有工业机器人、传送带及电机的工艺线的周围设置，从所述超宽带标签接收所述操作员的位置，并感测所述工艺线的温度、湿度、照度及频率；/n接入点，从所述多个超宽带锚接收所述操作员的位置及所述工艺线的温度、湿度、照度及频率；/n服务器，从所述接入点接收并存储所述操作员的位置及所述工艺线的温度、湿度、照度及频率，并判断所述操作员的位置是否处于预设的访问限制区域内；以及/n可编程逻辑控制器，当通过所述接入点从所述服务器接收表示所述操作员位于所述访问限制区域内的接近信息时，控制所述工艺线中的工业机器人、传送带及电机使其停止动作。/n

【技术特征摘要】
20181227 KR 10-2018-01705561.一种利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，包括：
由操作员佩戴的超宽带标签；
多个超宽带锚，沿着设有工业机器人、传送带及电机的工艺线的周围设置，从所述超宽带标签接收所述操作员的位置，并感测所述工艺线的温度、湿度、照度及频率；
接入点，从所述多个超宽带锚接收所述操作员的位置及所述工艺线的温度、湿度、照度及频率；
服务器，从所述接入点接收并存储所述操作员的位置及所述工艺线的温度、湿度、照度及频率，并判断所述操作员的位置是否处于预设的访问限制区域内；以及
可编程逻辑控制器，当通过所述接入点从所述服务器接收表示所述操作员位于所述访问限制区域内的接近信息时，控制所述工艺线中的工业机器人、传送带及电机使其停止动作。


2.根据权利要求1所述的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，
所述多个超宽带锚以固定方式附着于能够扫描整个所述工艺线的位置。


3.根据权利要求2所述的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，
所述多个超宽带锚以无线方式进行时间同步。


4.根据权利要求2所述的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，
所述超宽带标签将时间戳发送给所述多个超宽带锚，所述多个超宽带锚通过所述接入点将接收的所述时间戳发送给所述服务器，所述服务器利用从所述多个超宽带锚分别接收的时间戳之差来确定所述超宽带标签的位置。


5.根据权利要求1所述的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，
所述可编程逻辑控制器上还连接有警告蜂鸣器及警告灯，当通过所述接入点从所述服务器接收表示所述操作员位于所述访问限制区域内的接近信息时，用于向所述操作员发出警告信号。


6.根据权利要求1所述的利用基于超宽带的实时定位的安全事故控制系统，其特征在于，
当接收表示所述操作员位于所述访问限制区域内的接近信息时，所述服务器向所述操作员的便携式移动设备发送警告信号。


7.根据权利要求1所述的利用基于超宽带的实时定位的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振容，权泳局，李正训，金荣光，崔明薰，李修珍，
申请(专利权)人：太阳HST株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR