安專安全檢測監(jiān)控概述市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

第一章安全檢測與監(jiān)控緒論安全檢測地位和任務(wù)安全監(jiān)控方法與發(fā)展安全檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安專安全檢測監(jiān)控概述第1頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測工作對象：勞動者作業(yè)場全部毒有害物質(zhì)和物理危害原因檢測安全檢測在安全科學(xué)中地位及任務(wù)

狹義安全檢測，側(cè)重于測量，是對生產(chǎn)過程中一些與不安全、不衛(wèi)生原因相關(guān)量連續(xù)或斷續(xù)監(jiān)視測量，有時還要取得反饋信息，用以對生產(chǎn)過程進(jìn)行檢驗、監(jiān)督、保護(hù)、調(diào)整、預(yù)測，或者積累數(shù)據(jù)，尋求規(guī)律。

廣義安全檢測，是把安全檢測與安全監(jiān)控統(tǒng)稱為安全檢測，認(rèn)為安全檢測是指借助于儀器、傳感器、探測設(shè)備快速而準(zhǔn)確地了解生產(chǎn)系統(tǒng)與作業(yè)環(huán)境中危險原因與有毒原因類型、危害程度、范圍及動態(tài)改變一個伎倆。安全監(jiān)控工作對象：對生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施安全狀態(tài)和安全水平進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)控

安專安全檢測監(jiān)控概述第2頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測目標(biāo)：

是為職業(yè)健康安全狀態(tài)進(jìn)行評價、為安全技術(shù)及設(shè)施進(jìn)行監(jiān)督、為安全技術(shù)辦法效果進(jìn)行評價等提供可靠而準(zhǔn)確信息，到達(dá)改進(jìn)勞動作業(yè)條件，改進(jìn)生產(chǎn)工藝過程，控制系統(tǒng)或設(shè)備事故（故障）發(fā)生。安全檢測在安全科學(xué)中地位及任務(wù)安專安全檢測監(jiān)控概述第3頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測與監(jiān)控技術(shù)內(nèi)容與分類工業(yè)危險源工業(yè)事故人（勞動者）機(jī)（生產(chǎn)過程和設(shè)備）環(huán)境（工作場所）人造系統(tǒng)可觀察性可控性

特點：狀態(tài)信息安專安全檢測監(jiān)控概述第4頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測與監(jiān)控技術(shù)內(nèi)容與分類狀態(tài)信息概念表征工業(yè)危險源狀態(tài)可觀察參數(shù)稱為危險源“狀態(tài)信息”其廣義概念包含對安全生產(chǎn)和人員身心健康有直接或間接危害各種原因

反應(yīng)生產(chǎn)過程或設(shè)備運行情況正常是否參數(shù)、作業(yè)環(huán)境中化學(xué)和物理危害原因濃度或強度等。出現(xiàn)異常說明危險源正在從相對安全狀態(tài)向即將發(fā)生事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)化提醒人們必須及時采取辦法防止事故發(fā)生或?qū)⑹鹿蕚蛽p失降至最小程度安專安全檢測監(jiān)控概述第5頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測與監(jiān)控技術(shù)內(nèi)容與分類不安全原因包含：①粉塵危害原因：濃度、粒徑分布；全塵或呼吸性粉塵；煤塵、石棉塵、纖維塵、巖塵、瀝青煙塵等。

②化學(xué)危害原因：可燃?xì)怏w、有毒有害氣體在空氣中濃度和氧含量。

③物理危害原因：噪聲與振動、輻射（紫外線、紅外線、射頻、微波、激光、同位素）、靜電、電磁場、照度等。

④機(jī)械傷害原因：人體部位誤入機(jī)械動作區(qū)域或運動機(jī)械偏離要求軌跡。

⑤電氣傷害原因：觸電、電灼傷。⑥氣候條件：氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速等。安專安全檢測監(jiān)控概述第6頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測與監(jiān)控技術(shù)內(nèi)容與分類擔(dān)負(fù)信息轉(zhuǎn)化任務(wù)器件稱為傳感器（sensor）或檢測器（detector）。

由傳感器或檢測器及信號處理、顯示單元便組成了“檢測儀器”。假如將傳感器或檢測器及信號處理、顯示單元集于一體固定安裝于現(xiàn)場，對安全狀態(tài)信息進(jìn)行實時（realtime）檢測，則稱這種裝置為安全監(jiān)測儀器。假如只是將傳感器或檢測器固定安裝于現(xiàn)場，而信號處理、顯示、報警等單元安裝在遠(yuǎn)離現(xiàn)場控制室內(nèi)，則稱之為安全監(jiān)測系統(tǒng)。將監(jiān)測系統(tǒng)與控制系統(tǒng)結(jié)合起來，把監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成控制信號，則稱為監(jiān)控系統(tǒng)。幾個概念：安專安全檢測監(jiān)控概述第7頁第一節(jié)安全檢測地位和任務(wù)安全檢測與監(jiān)控技術(shù)內(nèi)容與分類安全檢測化學(xué)檢測：

利用檢測對象化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，經(jīng)過一定儀器與方法，對檢測對象進(jìn)行定性或定量分析一個檢測方法。

物理檢測：

利用檢測對象物理量（熱、聲、光、磁等）來分析對象。

主要用于有毒有害物質(zhì)檢測，比如有毒有害氣體、水質(zhì)和各種固、液體毒物測定。如，噪聲、電磁波、放射性、水質(zhì)物理參數(shù)（水溫、濁度、電導(dǎo)率）等測定。安專安全檢測監(jiān)控概述第8頁二、安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢

安全監(jiān)測與控制常簡稱為安全監(jiān)控，它含有監(jiān)測和控制綜合能力。在安全檢測與控制技術(shù)學(xué)科中所稱控制可分為兩種。安全控制過程控制應(yīng)急控制安專安全檢測監(jiān)控概述第9頁第二節(jié)安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢過程控制在當(dāng)代化生產(chǎn)中，一些主要工藝參數(shù)大都由變送器、工業(yè)儀表乃至計算機(jī)來測量和調(diào)整，以確保生產(chǎn)過程及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，這就是過程控制。*考慮工藝參數(shù)超限報警*外界危險原因（如可燃?xì)怏w、有毒氣體在環(huán)境中濃度，煙霧、火焰信息等）檢測

停車連鎖系統(tǒng)

……過程控制設(shè)計安專安全檢測監(jiān)控概述第10頁第二節(jié)安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢應(yīng)急控制在對危險源可控制性進(jìn)行分析之后，選出一個或幾個能將危險源從事故臨界狀態(tài)拉回到相對安全狀態(tài)，以防止事故發(fā)生或?qū)⑹鹿蕚?、損失降至最小程度。這種含有安全防范性質(zhì)控制技術(shù)稱為應(yīng)急控制。

監(jiān)測與控制功效合而為一稱為監(jiān)控，將安全監(jiān)測與應(yīng)急控制結(jié)合為一體儀器儀表或系統(tǒng)，稱為安全監(jiān)控儀器或安全監(jiān)控系統(tǒng)。安專安全檢測監(jiān)控概述第11頁第二節(jié)安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢從安全科學(xué)整體觀點出發(fā)，當(dāng)代生產(chǎn)工藝

過程控制安全監(jiān)控融為一體綜合系統(tǒng)安全狀態(tài)信息監(jiān)測過程控制自診療應(yīng)急控制實時仿真

教授決議安專安全檢測監(jiān)控概述第12頁第二節(jié)

安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢監(jiān)控技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)在：

①監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)集成化，它是將被監(jiān)控對象按功效劃分為若干系統(tǒng)，每個系統(tǒng)由對應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)實施監(jiān)控，全部監(jiān)控系統(tǒng)都與中心控制計算機(jī)連接，形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)實施全方位安全監(jiān)控（或監(jiān)視）。②預(yù)測型監(jiān)控，這種監(jiān)控即控制計算機(jī)依據(jù)檢測結(jié)果，按照一定預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測計算，依據(jù)計算結(jié)果發(fā)出控制指令。這種監(jiān)控技術(shù)對安全含有主要意義。安專安全檢測監(jiān)控概述第13頁第二節(jié)

安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢預(yù)警、預(yù)報、報警、警報

預(yù)警(early-warning,pre-warning)可了解為系統(tǒng)實時檢測危險源“安全狀態(tài)信息”并自動輸入數(shù)據(jù)處理單元，依據(jù)其改變趨勢和描述安全狀態(tài)數(shù)學(xué)模型或決議模式得到危險態(tài)勢動態(tài)數(shù)據(jù)，不停給出危險源向事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)化瞬態(tài)過程。

特點：預(yù)警應(yīng)該有預(yù)測模型或決議模式，亦即描述危險源從相對安全狀態(tài)向事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)化條件及其相互之間關(guān)系表示式，由數(shù)據(jù)處理單元給出預(yù)測結(jié)果，必要時還可直接操作應(yīng)急控制系統(tǒng)。安專安全檢測監(jiān)控概述第14頁第二節(jié)

安全監(jiān)控方法與發(fā)展趨勢

報警(alarm)是指危險源安全狀態(tài)信息中某個或幾個觀察值，分別到達(dá)各自閥值時而發(fā)出聲、光等信號而引人注意功效。到達(dá)閥值之前或之后改變通常是未知，即使有檢測報警系統(tǒng)含有統(tǒng)計檢測值功效，或者設(shè)定兩個以上閥值，試圖判別觀察值走勢，但此觀察值都是相互獨立，難以描述危險源狀態(tài)轉(zhuǎn)化全過程。而預(yù)警在一定程度上是對危險源狀態(tài)轉(zhuǎn)化過程實現(xiàn)在線仿真。

本質(zhì)區(qū)分在于有沒有預(yù)測模型或模式。報警與預(yù)警有很大不一樣安專安全檢測監(jiān)控概述第15頁第三節(jié)安全檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安全檢測包括到許多領(lǐng)域知識，所使用方法也很多。為了得到準(zhǔn)確可行、可比性強檢測結(jié)果，最好采取標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，沒有標(biāo)準(zhǔn)檢測方法檢測項目，可采取權(quán)威部門推薦方法，或能被廣泛認(rèn)可檢測方法。檢測所應(yīng)用規(guī)范要求是判斷檢測項目是否合格準(zhǔn)繩，必須嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)，所使用檢測匯報書應(yīng)經(jīng)法定機(jī)構(gòu)（如上級職業(yè)安全檢察機(jī)構(gòu)或技術(shù)檢察局）審批，以確保全國范圍內(nèi)相對統(tǒng)一。我國頒布了許多車間空氣中粉塵、有毒物質(zhì)、噪聲和輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，包含最高允許量（濃度）和檢測方法，這些是進(jìn)行安全檢測依據(jù)。安專安全檢測監(jiān)控概述第16頁第三節(jié)安全檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對于各生產(chǎn)行業(yè)，國家或地方政府出臺了對應(yīng)安全檢測技術(shù)規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）。比如，《防雷裝置安全檢測技術(shù)規(guī)范》，其適合用于防雷裝置檢測。該標(biāo)準(zhǔn)要求了防雷裝置檢測項目、檢測要求和方法、檢測周期、檢測程序和檢測數(shù)據(jù)整理。當(dāng)然，當(dāng)前還有許多新興行業(yè)、新設(shè)備安全檢測，需要制訂相關(guān)安全檢測技術(shù)規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)），這部分工作還相當(dāng)艱巨。安專安全檢測監(jiān)控概述第17頁第三節(jié)安全檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)居住區(qū)大氣和車間空氣中有害物質(zhì)最高允許濃度，全國環(huán)境空氣質(zhì)量衛(wèi)生監(jiān)測檢驗方法科研協(xié)作組和車間空氣監(jiān)測檢驗方法科研協(xié)作組經(jīng)過多年標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和實際應(yīng)用，總結(jié)出版了《車間空氣監(jiān)測檢驗方法》（第三版），提出了168個毒物項目203種方法，有已成為國家標(biāo)準(zhǔn)方法，《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測試驗方法》提出47種有害物質(zhì)，95種分析方法，在工作實踐中能夠作為參考。安專安全檢測監(jiān)控概述第18頁第三節(jié)安全檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前，我國已出臺了很多相關(guān)安全方面政策與法規(guī)，其對各個行業(yè)安全生產(chǎn)和安全管理有主要指導(dǎo)作用?！吨腥A人民共和國現(xiàn)行安全政策法規(guī)全編》一書較全方面系統(tǒng)搜集了我國現(xiàn)行安全政策法規(guī)，在工作中參閱相關(guān)條文，做到依法辦事。安專安全檢測監(jiān)控概述第19頁復(fù)習(xí)思索題

在工礦企業(yè)安全管理工作中，哪些是安全檢測應(yīng)完成任務(wù)?安全檢測與安全監(jiān)控聯(lián)絡(luò)和區(qū)分是什么?安專安全檢測監(jiān)控概述第20頁第二節(jié)檢測技術(shù)概述一、檢測基本概念1、檢測與測量：檢測是意義更為廣泛測量測量：以確定被測對象屬性和量值為目標(biāo)全部操作檢測技術(shù)：測量信號檢出（極為主要）檢測過程：信息提取、信號轉(zhuǎn)換存放與傳輸、顯示統(tǒng)計、分析處理檢測技術(shù)：檢測方法、檢測結(jié)構(gòu)、檢測信號處理---綜合性技術(shù)2、檢測分類被測量值物理屬性：電量、非電量檢測原理（物理、化學(xué)、生物學(xué)）：檢測方法：主動和被動、直接與間接、接觸式與非接觸式、動態(tài)和靜態(tài)電磁法、光學(xué)法、微波法、超聲法、核輻射法、電化學(xué)分析、色譜分析、質(zhì)譜分析等+安專安全檢測監(jiān)控概述第21頁3、測量單位被測量基準(zhǔn)量防止混亂----國際單位制（SI）：長度質(zhì)量時間電流熱力學(xué)溫度物質(zhì)量光量實物單位----千克標(biāo)準(zhǔn)原器米----光在真空中1s時間內(nèi)傳輸距離1/299792485能量（J）=力距離大得多/小得多----詞頭：mm、m、nm（10-9m）；kHz、MHz（106Hz）、GHz（109Hz）單位測量：比較SI基本單位：倍數(shù)（結(jié)果）SI

組合單位：七個物理量單位---相互獨立由基本單位導(dǎo)出=質(zhì)量

加速度距離J=kg（m/s2）m=m2·kg/s2能量---焦（耳）：長度、質(zhì)量、時間（m）（kg）（s）（A）（K）（mol）（cd）（科學(xué)家）安專安全檢測監(jiān)控概述第22頁1、產(chǎn)品檢驗和質(zhì)量控制主要伎倆二、檢測技術(shù)作用與意義被動檢測主動檢測（在線檢測）質(zhì)量控制領(lǐng)域2、在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用故障監(jiān)測系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測確保設(shè)備和人員安全提升經(jīng)濟(jì)效益3、自動化系統(tǒng)中不可缺乏組成部分生產(chǎn)過程：“物流”“信息流”控制管理數(shù)量狀態(tài)趨向檢測獲取信息分析判斷自動控制自動化：信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息傳送、信息執(zhí)行4、檢測技術(shù)完善和發(fā)展推進(jìn)著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步檢測伎倆水平?jīng)Q定科學(xué)研究深度和廣度理論研究結(jié)果離不開必要檢測伎倆安專安全檢測監(jiān)控概述第23頁三、檢測系統(tǒng)組成信息獲取轉(zhuǎn)換顯示和處理（信號檢出部分）（信號變換部分）（分析處理部分、通信接口及總線）安專安全檢測監(jiān)控概述第24頁1、信號檢出部分傳感器（Sensor）----檢出功效器件信號提?。ū粶y量）、傳輸（信號變換部分）特點：1）輸出量為電壓、電流、頻率2）輸出電信號普通較微弱：電壓----毫伏級、微伏級；電流----毫安級、納安級3）輸出信號與噪聲混雜在一起----傳感器內(nèi)部噪聲傳感器信噪比小、輸出信號弱----信號淹沒在噪聲中4）傳感器輸出特征呈線性或非線性選擇：測量精度要求、被測量改變范圍、被測對象所處環(huán)境條件以及對傳感器體積和整個檢測系統(tǒng)成本等限制電阻、電容、電感兩種：數(shù)字量、模擬量5）外界環(huán)境改變會影響傳感器輸出特征檢測系統(tǒng)中形式最多樣、與被測對象關(guān)聯(lián)最親密部分安專安全檢測監(jiān)控概述第25頁2、信號變換部分檢出信號適合于分析和處理信號信號調(diào)理電路阻抗變換----輸出阻抗很高時；電壓/電流（V/A）轉(zhuǎn)換----需要電流輸出時；目：4）簡化后續(xù)系統(tǒng)組成2）消除或抑制傳感器輸出量中無用信號3）提升測量、分析準(zhǔn)確度信號放大----輸出信號微弱時；噪聲抑制----信號淹沒在噪聲中；模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換----需要輸出數(shù)字信號時1）對傳感器輸出量變換成易于處理或放大量安專安全檢測監(jiān)控概述第26頁3、分析處理部分功效：管理不一樣系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息傳輸和交換不停注入新內(nèi)容----檢測系統(tǒng)研究中心通用標(biāo)準(zhǔn)接口---不一樣系統(tǒng)尤其是不一樣廠家產(chǎn)品能夠互聯(lián)4、通信接口與總線部分計算機(jī)系統(tǒng)----強大問題分析能力、復(fù)雜系統(tǒng)實時控制自動化、智能化USB、IEEE-488、RS-232（串行）、并行總線：傳送數(shù)字信號公共通道----信號線集合RS-232C、VXI、Centronics（并行）（硬件系統(tǒng)）（規(guī)范、結(jié)構(gòu)形式）接口---分系統(tǒng)和上位機(jī)之間/分系統(tǒng)之間交換信息安專安全檢測監(jiān)控概述第27頁四、檢測方法選擇：被測量性質(zhì)、特點和測量任務(wù)要求分類：（1）按測量手續(xù)：直接測量、間接測量（2）按測量值取得方式：偏移法測量、零位法測量、差分式測量（3）按傳感器與被測對象是否直接接觸：接觸式測量、非接觸式測量（4）依據(jù)對象改變特點：靜態(tài)測量、動態(tài)測量1、直接測量與間接測量直接測量----與同類基準(zhǔn)進(jìn)行簡單比較以得到被測量線紋尺----物體尺寸、天平----物體重量間接測量----被測量無法或不易進(jìn)行直接測量自變量目標(biāo)變量負(fù)載電阻功率=電壓電流（關(guān)系）（直接測量）安專安全檢測監(jiān)控概述第28頁2、偏移法與零位法測量1）偏移法---完全從被測量中取得信號轉(zhuǎn)換所需能量例：彈簧秤2）零位法---不從信號源取得能量作用：測量原理線性化、提升靈敏度結(jié)構(gòu)：對稱結(jié)構(gòu)兩個傳感器，被測量反對稱作用在兩個傳感器上（常見檢測結(jié)構(gòu)形式）高精度測量例：天平稱量物體測量誤差3、差分式測量消除干擾影響2安專安全檢測監(jiān)控概述第29頁4、隨動跟蹤測量---基于零位法測量例：高精度電子秤、伺服加速度計、高精度壓力傳感器自學(xué)習(xí)能力---神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬某種非線性映射---智能化檢測標(biāo)志之一高精度測量5、主動探索與信息反饋型檢測自適應(yīng)能力改變傳感器工作溫度傳感器靈敏度被測對象傳感器信息處理檢測結(jié)果經(jīng)過學(xué)習(xí)不停調(diào)整連接強度問題最優(yōu)解調(diào)整對象位置、姿態(tài)使檢測結(jié)果含有確定性信號特征辨析安專安全檢測監(jiān)控概述第30頁