[发明专利]智能个人防护装备

说明书

提供了用于采用智能个人防护装备(PPE)的集成控制和安全系统(ICSS)的系统和方法。在一些实施例中，工业工厂系统包括用于监测工业工厂的安全状态的工业安全系统(ISS)以及由位于工业工厂中的人员穿戴的一个或多个智能PPE系统。每个智能PPE系统包括用于感测穿戴该智能PPE系统的人的个人和环境特性的一个或多个智能PPE装置，并且发送与所感测的个人和环境特性相对应的安全数据。ISS收集安全数据，(基于安全数据)确定是否已经发生安全事故，并且响应于确定已经发生安全事故，执行对安全事故的响应。

技术领域

实施例总体上涉及安全监测，并且更具体地，涉及采用智能个人防护装备(personal protective equipment，PPE)的工业安全系统。

背景技术

雇员健康和安全对于雇主来说仍然是一个非常重要的领域。许多公司致力于使雇员置身于安全的工作环境，以防止可能发生的工作场所事故。对于工业工地(通常称为“工业工厂”或“工厂”)，安全问题尤其突出。工业工厂包括例如石油和天然气工厂、核工厂、发电厂等。工业工厂通常是复杂的系统，其包括大型机械、电气系统、流量控制系统等。大型机械可包括例如涡轮机械，例如具有以极高速率旋转的构件的涡轮机、发电机和压缩机。电气系统可以包括例如产生和传输高压电力的电力系统。流量控制系统可以包括例如流量控制机构，例如调节高压流体和气体(例如石油和天然气)的流量的阀、压力容器和管道。考虑到所采用的系统的复杂性，工业工厂系统通常需要特别注意安全性，以使安全事故的风险最小化，所述安全事故诸如对人的物理伤害、对工业工厂系统本身的损坏以及对环境的伤害。

工业工厂通常采用过程控制系统(process control system，PCS)和工业安全系统(industrial safety system，ISS)。这些系统通常彼此集成，并且统称为集成控制和安全系统(integrated control and safety system，ICSS)。PCS通常控制工业工厂的各种过程。例如，PCS可以监测和控制工业工厂的系统的操作，以提供工业工厂的日常操作，例如石油和天然气的处理。ISS可以包括监测和控制的附加层，其保护人员、工业工厂系统和环境。ISS可以采用安全传感器和控制器，其监测工业工厂的安全状态，并且如果需要，启动动作以确保解决任何潜在和实际的安全问题。作为示例，如果ISS检测到压力容器内的过高压力，则ISS可命令PCS关闭紧急关闭(emergency shutdown，ESD)阀(以终止向压力容器的流体供应)并命令PCS打开压力安全阀(pressure safety valve，PSV)(以释放压力容器中的压力)以防止压力容器的破裂。工业安全系统可以采取各种形式，例如过程安全(或关闭)系统(process safety system，PSS)和安全关闭系统(safety shutdown system，SSS)，例如紧急关闭(emergency shutdown，ESD)系统和紧急减压(emergency depressurization，EDP)系统。

发明内容

申请人已经认识到，现有的工业安全系统(ISS)通常依赖于对物理现象(例如温度、压力、流速等的测量)的感测和反应。尽管这些系统在预测和防止通过这种物理现象表现出来的事故方面是有效的，但是它们可能不检测或防止其他事故和险些发生的事故(或“险些发生的差错”)。例如，现有的ISS可提供用于检测和防止危急和灾难性安全事件(如由高压条件引起的爆炸)的有效手段；然而，现有的ISS可能不能有效地检测和防止不太严重和不太灾难性的安全事件，例如导致身体伤害的雇员的身体动作，或者可导致事故的雇员状况，例如身体疲劳的发生。申请人还认识到，这些“其它”事故和险些发生的差错中的许多以相对高的频率发生，并且尽管它们可能不是像某些灾难性安全事件那样单独有害，但是作为整体，这些其它事故和险些发生的差错可能对工业工厂安全和雇员的健康具有显著影响。例如，由各个雇员的体力劳动过度所引起的大量单独的伤害可能具有与单个危急和灾难性安全事件类似或更大的影响。此外，对险些发生的差错的检测和预防可以通过在出现之前帮助识别和补救大和小的安全事件的来源来增强工业工厂安全性。