一种大型游乐设施风险隐患监控装置及方法

摘要

本发明公开了一种大型游乐设施风险隐患监控装置及方法，监控装置包括信息收集前端模块、信息管理系统模块和信息显示终端模块；信息收集前端模块，用于收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，隐患信息包括参数信息和评价指标信息，将参数信息转换成评价值并进行评价，然后将信息传输到信息管理系统模块；信息管理系统模块，用于对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存所有信息；信息显示终端模块，用于读取并显示大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息。本发明有助于实现监管人员对大型游乐设施安全风险状况的快速评估，以及对大型游乐设施风险隐患的管控。

说明书

技术领域

本发明涉及大型游乐设施技术领域，具体涉及一种大型游乐设施风险隐患监控装置及方法。

背景技术

大型游乐设施属于国家立法监管的特种设备，其型式结构、运动形式多变复杂，目前特种设备目录将其分为观览车类、飞行塔类、自控飞机类、陀螺类、滑行车类、转马类、架空游览车类、碰碰车类、滑道类、无动力游乐设施、小火车类、赛车类、水上游乐设施等十三大类。大型游乐设施具有社会关注度高、安全风险隐患容忍度低的特点，因而对其的安全风险要求也更为严苛。监管部门为准确掌握特定区域内大型游乐设施的安全风险情况，往往需要对该区域内的大型游乐设施企业及其设备进行安全风险排查及安全风险评估工作。但是，由于大型游乐设施型式多样，企业分布分散且隐患管理水平低，不能及时整改发现的问题隐患。这就导致监管人员无法准确评估区域内大型游乐设施安全风险状况，以及难以实现对问题隐患的有效监管与追踪。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大型游乐设施风险隐患监控装置及方法，通过信息收集前端模块收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，并将该信息传输到信息管理系统模块进行处理得到风险状况信息，最后通过信息显示终端模块显示出大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息，以实现监管人员对大型游乐设施安全风险隐患的高效管控。

本发明的第一个目的在于提供一种大型游乐设施风险隐患监控装置。

本发明的第二个目的在于提供一种大型游乐设施风险隐患监控方法。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种大型游乐设施风险隐患监控装置，包括信息收集前端模块、信息管理系统模块和信息显示终端模块，其中：

信息收集前端模块，用于收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，隐患信息包括参数信息和评价指标信息，将参数信息转换成评价值并进行评价，然后将基本信息和所有的隐患信息传输到信息管理系统模块；

信息管理系统模块，用于对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存基本信息、隐患信息和风险状况信息；

信息显示终端模块，用于读取信息管理系统模块的信息，并显示大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息。

进一步的，信息收集前端模块包括传感器、单片机和电脑，单片机与传感器连接，其中：

传感器，用于采集大型游乐设施的参数信息；

单片机，用于将传感器采集到的参数信息按照转换公式进行转换，得到评价值，并进行评价；

电脑，用于输入大型游乐设施的基本信息和相应的评价指标信息。

进一步的，传感器和单片机通过固定机构固定在大型游乐设施上，固定机构包括固定板，固定板通过螺栓连接在大型游乐设施上，固定板的外壁上设置有卡槽，传感器位于卡槽中，卡槽的底部设有通孔，单片机通过螺钉固定在固定板上，传感器的数据线穿过卡槽的通孔并与单片机连接。

进一步的，信息管理系统模块为电脑或服务器。

进一步的，信息显示终端模块为显示屏幕、平板电脑或手机。

进一步的，传感器为电流传感器、电压传感器、电阻传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器和位移传感器中的至少两种。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种大型游乐设施风险隐患监控方法，包括以下步骤：

通过信息收集前端模块收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，隐患信息包括参数信息和评价指标信息，将参数信息转换成评价值并进行评价，然后将基本信息和所有的隐患信息传输到信息管理系统模块；

通过信息管理系统模块对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存基本信息、隐患信息和风险状况信息；

通过信息显示终端模块读取信息管理系统模块的信息，并显示大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息。

进一步的，

基本信息包括设备名称、设备注册代码、使用单位、设备地点、设备地理坐标、设备管理人；

隐患信息包括参数信息和评价指标信息，参数信息包括电流、电压、电阻、速度；

评价指标信息包括多个一级评价指标，每个一级评价指标包括多个二级评价指标，每个二级评价指标包括多个判断指标，每个一级评价指标对应有一个权重系数，每个二级评价指标对应有一个预设总分权重，每个判断指标对应有一个扣分值；

一级评价指标包括结构连接、载客装置、机械及传动系统、电气及控制系统、安全辅助设施、应急保障、载荷试验与测试、定期检查及维护保养。

进一步的，将参数信息转换成评价值并进行评价，具体包括：

若该项参数是以最大允许值进行评价的，根据该项参数最大允许值、该项参数实际测量值、该项参数额定设计值和该项参数权重系数，计算得到评价值Y，评价值的转换公式如下：

其中，P

当V

当V

若该项参数是以最小要求值进行评价的，根据该项参数最小要求值、该项参数实际测量值、该项参数额定设计值和该项参数权重系数，计算得到评价值Y，评价值的转换公式如下：

其中，P

当V

当V

根据评价值的评价标准，评价参数信息的状况，评价标准如下：

当Y＞(80％*L)时，该项参数的评价为优；

当(80％*L)≥Y＞(55％*L)时，该项参数的评价为良；

当(55％*L)≥Y＞(30％*L)时，该项参数的评价为中；

当Y≤(30％*L)时，该项参数的评价为差。

进一步的，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，具体包括：

根据二级评价指标的预设总分和二级评价指标对应的判断指标的扣分值，计算得到二级评价指标得分S

其中，P

根据二级评价指标得分和二级评价指标的预设总分，计算得到一级评价指标得分z

其中，S

根据一级评价指标得分和一级评价指标的权重系数，计算得到大型游乐设施得分Z，大型游乐设施得分的计算公式如下：

其中，z

根据大型游乐设施得分和大型游乐设施的风险强度权重系数，计算得到大型游乐设施风险强度H，大型游乐设施风险强度的计算公式如下：

H＝Β*(100-Z)

其中，Z为大型游乐设施得分，B为大型游乐设施的风险强度权重系数。

根据大型游乐设施风险强度的评级标准，评定大型游乐设施的风险级别，评级标准如下：

当0≤H≤18时，风险级别为低风险；

当18＜H≤24时，风险级别为一般风险；

当24＜H≤28时，风险级别为较大风险；

当28＜H时，风险级别为严重风险。

总的说来，本发明具有如下优点：

本发明通过信息收集前端模块收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，并将隐患信息中的参数信息转换成评价值并进行评价，然后通过信息管理系统模块对基本信息和隐患信息进行分类识别，并根据隐患信息中的评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，再通过信息显示终端模块将大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息显示出来；有助于实现监管人员对大型游乐设施安全风险状况的快速评估，以及对区域内大型游乐设施风险隐患信息的管理与跟踪，从而掌握特定区域内大型游乐设施的安全风险状况。

附图说明

图1是本发明实施例1的监控装置的结构示意图。

图2是本发明实施例1的监控装置的传感器和单片机的连接示意图。

图3是本发明实施例1的监控装置的原理图。

图4是本发明实施例1的监控装置监控飞行塔的原理图。

图5是本发明实施例2的监控方法的流程图。

图6是本发明实施例2的监控方法中将参数信息转换成评价值并进行评价的流程图。

图7是本发明实施例2的监控方法中根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级的流程图。

图8是本发明实施例1的监控装置监控到的特定区域内的严重风险设备分布热力图。

图9是本发明实施例1的监控装置监控到的特定区域内不同风险级别的设备数量分布情况。

其中：1为传感器，2为单片机，3为卡槽，4为固定板，5为传感器的数据线，6为电脑，7为服务器，8为平板电脑，9为飞行塔。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：

如图3所示，本实施例提供了一种大型游乐设施风险隐患监控装置，该装置包括信息收集前端模块、信息管理系统模块和信息显示终端模块，各个模块的具体功能如下：

信息收集前端模块，用于收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，隐患信息包括参数信息和评价指标信息，将参数信息转换成评价值并进行评价，然后将基本信息和所有的隐患信息传输到信息管理系统模块；

信息管理系统模块，用于对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存基本信息、隐患信息和风险状况信息；

信息显示终端模块，用于读取信息管理系统模块的信息，并显示大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息。

本实施例以飞行塔作为实例进行说明。

信息收集前端模块包括传感器、单片机和电脑，单片机与传感器连接；

传感器用于采集大型游乐设施的参数信息；传感器为电流传感器、电压传感器、电阻传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器和位移传感器中的至少两种；

如图4所示，在本实施例中，需要采集的飞行塔的参数信息包括起动电流、转速、接地电阻和绝缘电阻，需要用到的传感器为一个电流传感器、一个速度传感器和两个电阻传感器；

单片机，用于将传感器采集到的参数信息按照转换公式进行转换，得到评价值，并进行评价；

如图4所示，在本实施例中，电流传感器将测到的起动电流值、速度传感器将测到的转速、一个电阻传感器将测到的接地电阻值、另一个电阻传感器将测到的绝缘电阻值分别传输到单片机，通过单片机进行转换处理，得到评价值，并通过评价标准，得到评价结果；

电脑，用于输入大型游乐设施的基本信息和相应的评价指标信息；

在本实施例中，通过电脑输入飞行塔的基本信息，包括设备名称、设备注册代码、使用单位、设备地点、设备地理坐标、设备管理人，再通过电脑输入或者勾选相应的评价指标信息。

如图1和图2所示，传感器和单片机通过固定机构固定在大型游乐设施上，固定机构包括固定板，固定板通过螺栓连接在大型游乐设施上，固定板的外壁上设置有卡槽，传感器位于卡槽中，卡槽的底部设有通孔，单片机通过螺钉固定在固定板上，传感器的数据线穿过卡槽的通孔并与单片机连接。在本实施例中，传感器和单片机通过固定机构固定在飞行塔上。

如图1和图4所示，信息管理系统模块为电脑或服务器。在本实施例中，信息管理系统模块为服务器，服务器与电脑通过线路连接，服务器与单片机无线连接，单片机将采集到的参数信息、转换的评价值和评价结果都传输到服务器上，电脑也将输入的基本信息和相应的评价指标信息传输到服务器上。然后服务器对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算飞行塔的风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存基本信息、隐患信息和风险状况信息。

如图1和图4所示，信息显示终端模块为显示屏幕、平板电脑或手机。在本实施例中，信息显示终端模块为平板电脑。平板电脑可读取信息管理系统模块的信息，包括基本信息、隐患信息和风险状况信息，并对这些信息进行显示，即通过显示屏幕可显示出飞行塔的基本信息、隐患信息和风险状况信息，便于监管人员对飞行塔进行监管。

如图3、图8和图9所示，根据大型游乐设施类型的不同，选用不同的传感器，可得到不同大型游乐设施相应的参数信息，也可以输入不同大型游乐设施的基本信息和相应的评价指标信息，也能得到不同大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息，并可以根据需用通过不同的显示终端模块进行显示。通过监控装置可以同时监控特定区域内多个大型游乐设施的情况，也能显示特定区域内的严重风险设备分布热力图(黑点表示严重风险设备)，以及特定区域内不同风险级别的设备数量分布情况，便于监管人员对特定区域内的大型游乐设施的安全风险状况进行监管。

实施例2：

如图5至图7所示，本实施例提供了一种大型游乐设施风险隐患监控方法，包括以下步骤：

S101、通过信息收集前端模块收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，隐患信息包括参数信息和评价指标信息，将参数信息转换成评价值并进行评价，然后将基本信息和所有的隐患信息传输到信息管理系统模块；

基本信息包括设备名称、设备注册代码、使用单位、设备地点、设备地理坐标、设备管理人；

隐患信息包括参数信息和评价指标信息，参数信息包括电流、电压、电阻、速度；

评价指标信息包括多个一级评价指标，每个一级评价指标包括多个二级评价指标，每个二级评价指标包括多个判断指标，每个一级评价指标对应有一个权重系数，每个二级评价指标对应有一个预设总分权重，每个判断指标对应有一个扣分值；

一级评价指标包括结构连接、载客装置、机械及传动系统、电气及控制系统、安全辅助设施、应急保障、载荷试验与测试、定期检查及维护保养；

结构连接下的二级评价指标包括基础、地脚螺栓、主要受力构件、受力焊缝表面质量、重要螺栓及销轴连接、导向装置、中心回转支承；

载客装置下的二级评价指标包括安全距离、座舱、安全把手、安全带、束缚装置联锁；

机械及传动系统下的二级评价指标包括重要轴磨损和锈蚀、润滑及渗漏、液压气动系统附件、液压气动系统执行部分、电动机与减速机和联轴器；

电气及控制系统下的二级评价指标包括电气设备控制柜、集电器、电气漏电保护、电气接地保护、避雷保护；

安全辅助设施下的二级评价指标包括安全栅栏、操作室、乘客须知及安全标识、监控通讯设施；

应急保障下的二级评价指标包括应急救援演练、应急疏导、物资储备；

载荷试验与测试下的二级评价指标包括运行试验、急停与复位试验；

定期检查及维护保养下的二级评价指标包括定期检查、维护保养。

现以某特定区域内的飞行塔作为实例进行说明，收集到的飞行塔的基本信息如下表所示：

表1飞行塔的基本信息

使用传感器对飞行塔满载情况下完整工作周期的起动电流进行测量(取最大值)；对其工作转速进行测量(以乘人座椅吊臂固定上端至设备旋转中心为基准，取最大值)；对其绝缘电阻及接地电阻进行测量(取三次测量平均值)。具体的参数信息如下表所示：

表2飞行塔的参数信息

评价指标信息主要是通过人为判断的，收集到的飞行塔的评价指标信息如下表所示：

表3飞行塔的一级评价指标(结构连接)的指标评价及判断结果

表4飞行塔的一级评价指标(载客装置)的指标评价及判断结果

表5飞行塔的一级评价指标(机械及传动系统)的指标评价及判断结果

表6飞行塔的一级评价指标(电气及控制系统)的指标评价及判断结果

表7飞行塔的一级评价指标(安全辅助设施)的指标评价及判断结果

表8飞行塔的一级评价指标(应急保障)的指标评价及判断结果

表9飞行塔的一级评价指标(载荷试验与测试)的指标评价及判断结果

表10飞行塔的一级评价指标(定期检查及维护保养)的指标评价及判断结果

将参数信息转换成评价值并进行评价，具体包括：

S1011、若该项参数是以最大允许值进行评价的，根据该项参数最大允许值、该项参数实际测量值、该项参数额定设计值和该项参数权重系数，计算得到评价值Y，评价值的转换公式如下：

其中，P

当V

当V

飞行塔的起动电流、转速、接地电阻值均是以最大允许值进行评价的，将表2中的起动电流、转速、接地电阻值的数据步骤S1011的转换公式中，可以得到起动电流、转速、接地电阻值的评价值；

S1012、若该项参数是以最小要求值进行评价的，根据该项参数最小要求值、该项参数实际测量值、该项参数额定设计值和该项参数权重系数，计算得到评价值Y，评价值的转换公式如下：

其中，P

当V

当V

飞行塔的绝缘电阻值是以最小要求值进行评价的，将表2中的绝缘电阻值的数据步骤S1012的转换公式中，可以得到绝缘电阻值的评价值；

S1013、根据评价值的评价标准，评价参数信息的状况，评价标准如下：

当Y＞(80％*L)时，该项参数的评价为优；

当(80％*L)≥Y＞(55％*L)时，该项参数的评价为良；

当(55％*L)≥Y＞(30％*L)时，该项参数的评价为中；

当Y≤(30％*L)时，该项参数的评价为差。

在本实施例中，飞行塔参数信息的评价值及评价结果如下表所示：

表11飞行塔参数信息的评价值及评价结果

S102、通过信息管理系统模块对基本信息和隐患信息进行分类识别，根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，然后储存基本信息、隐患信息和风险状况信息；

根据评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，具体包括：

S1021、根据二级评价指标的预设总分和二级评价指标对应的判断指标的扣分值，计算得到二级评价指标得分S

其中，P

S1022、根据二级评价指标得分和二级评价指标的预设总分，计算得到一级评价指标得分z

其中，S

将表3-10中的数据带入步骤S1021和步骤S1022的计算公式中，可以得到各个一级评价指标得分，以一级评价指标(结构连接)为例，一级评价指标(结构连接)得分表如下：

表12飞行塔的一级评价指标(结构连接)得分表

S1023、根据一级评价指标得分和一级评价指标的权重系数，计算得到大型游乐设施得分Z，大型游乐设施得分的计算公式如下：

其中，z

将得到的各个一级评价指标得分带入步骤S1023的计算公式中，可以得到大型游乐设施得分，以飞行塔为例，飞行塔得分表如下：

表13飞行塔得分表

S1024、根据大型游乐设施得分和大型游乐设施的风险强度权重系数，计算得到大型游乐设施风险强度H，大型游乐设施风险强度的计算公式如下：

H＝Β*(100-Z)

其中，Z为大型游乐设施得分，B为大型游乐设施的风险强度权重系数。

将得到的大型游乐设施得分带入步骤S1024的计算公式中，可以得到大型游乐设施风险强度，以飞行塔为例，飞行塔风险强度表如下：

表14飞行塔风险强度表

S1025、根据大型游乐设施风险强度的评级标准，评定大型游乐设施的风险级别，评级标准如下：

当0≤H≤18时，风险级别为低风险；

当18＜H≤24时，风险级别为一般风险；

当24＜H≤28时，风险级别为较大风险；

当28＜H时，风险级别为严重风险。

在本实施例中，飞行塔的风险强度为24.09，处于较大风险的风险强度范围内，所以该飞行塔的风险级别为较大风险，即得到该区域内飞行塔的风险状况信息为较大风险。

S103、通过信息显示终端模块读取信息管理系统模块的信息，并显示大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息。

显示的大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息如下表所示：

表15飞行塔基本信息、隐患信息和风险状况信息表

通过上述的方法可以得到不同大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息，并通过信息显示终端模块进行显示，可以同时监控区域内多个大型游乐设施的情况，能够看到特定区域内严重风险设备的分布情况，以及特定区域内不同风险级别的设备数量分布情况，便于监管人员对特定区域内的大型游乐设施的安全风险状况进行监管。

总的说来，本发明通过信息收集前端模块收集大型游乐设施的基本信息和隐患信息，并将隐患信息中的参数信息转换成评价值并进行评价，然后通过信息管理系统模块对基本信息和隐患信息进行分类识别，并根据隐患信息中的评价指标信息计算风险强度并进行风险评级，得到风险状况信息，再通过信息显示终端模块将大型游乐设施的基本信息、隐患信息和风险状况信息显示出来；有助于实现监管人员对大型游乐设施安全风险状况的快速评估，以及对区域内大型游乐设施风险隐患信息的管理与跟踪，从而掌握特定区域内大型游乐设施的安全风险状况。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。