本發明涉及設備狀態監控，尤其涉及檢修及自力安全信息系統。

背景技術：

1、設備狀態監控技術領域通過對設備運行狀態進行實時或周期性監測，獲取設備的工作參數、運行狀態及潛在故障信息，確保設備安全、穩定運行的技術，通過實時的數據采集、狀態分析和自動報警機制，幫助企業提高設備運行效率，降低故障率和維護成本，確保設備的長期可靠性和安全性。

2、檢修及自力安全信息系統目的在于確保設備在運行過程中的穩定性、安全性和高效性，通過自動化手段實現對設備的狀態監控和故障預測，進而減少設備故障率、提高生產效率，確保人員和設備的安全。

3、傳統系統依賴固定的權限規則，導致操作權限混亂，增加了誤操作的可能性，引發設備故障或安全事故，在故障監測方面，傳統系統依賴固定閾值的邏輯判斷，無法處理多變量的復雜設備參數，導致在識別異常狀態時出現漏報或誤報的情況，無法做到精準的早期預警，缺乏動態的實時分析，導致設備故障未能提前預測，增加了設備的停機時間和維護成本，影響生產效率和設備的長期可靠性。

技術實現思路

1、本發明的目的是解決現有技術中存在的缺點，而提出的檢修及自力安全信息系統。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：檢修及自力安全信息系統包括：

3、狀態監測模塊：基于設備內部傳感器的運行參數，進行環境與操作參數的數據調用，并通過實時數據對比設備標準運行范圍，計算差異值，判斷設備狀態是否超出正常范圍，針對異常參數進行標記，生成設備運行狀態信息；

4、人員身份識別模塊：基于攝像頭捕捉當前操作人員面部信息，進行人員面部特征與數據庫中已存儲數據的匹配，通過比對結果確認身份，結合當前操作環境，判斷人員身份與系統權限的符合度，生成操作人員身份信息；

5、設備權限驗證模塊：基于所述操作人員身份信息，調用設備的權限管理數據，進行當前操作權限的比對，結合當前設備狀態，判斷是否允許人員進行操作，確認操作行為是否符合權限要求，生成設備操作權限結果；

6、實時運行監控模塊：基于所述設備運行狀態信息與所述設備操作權限結果，采用孤立森林算法，進行設備運行數據實時比對，判斷各項參數的穩定性，通過設定閾值對異常狀態進行篩選，標記異常情況并記錄操作行為，生成異常處置記錄；

7、報警控制模塊：基于所述異常處置記錄，采用深度q網絡算法，調用報警信號控制系統，判斷報警觸發條件，針對不同報警級別發出聲光提示，控制設備的操作界面鎖定，并執行設備停機或安全模式，生成安全控制信號；

8、狀態恢復模塊：基于所述安全控制信號，調用設備的歷史運行數據與當前狀態數據，進行設備的故障自檢，判斷設備是否恢復正常狀態，逐步恢復設備的運行功能，生成設備恢復操作路徑信息。

9、作為本發明的進一步方案，所述操作人員身份信息包括人員身份標識、權限等級、授權有效期，所述設備操作權限結果包括允許操作狀態、操作權限等級、操作限制條件，所述設備恢復操作路徑信息包括故障恢復步驟、設備重新啟動順序、狀態檢查記錄。

10、作為本發明的進一步方案，所述狀態監測模塊包括參數采集子模塊、狀態計算子模塊、異常標記子模塊，其中：

11、參數采集子模塊：基于設備內部傳感器的運行參數，進行環境與操作參數的數據調用，通過對各個傳感器的實時數據獲取，收集設備在當前工作狀態下的運行數據，并進行數據同步，生成運行參數集；

12、狀態計算子模塊：基于所述運行參數集，進行各個參數與設備標準運行范圍的比較，通過差異計算判斷各參數是否超出允許范圍，并對超出閾值的參數進行歸類和整理，生成狀態差異結果；

13、異常標記子模塊：基于所述狀態差異結果，對異常參數進行篩選，通過標記機制關聯參數與設備狀態，并記錄異常參數的類別及發生時間，生成設備運行狀態信息。

14、作為本發明的進一步方案，所述人員身份識別模塊包括面部捕捉子模塊、身份比對子模塊、權限校驗子模塊，其中：

15、面部捕捉子模塊：基于設備攝像頭，進行操作人員面部特征的捕捉，通過攝像頭實時記錄面部關鍵點信息，提取操作人員的面部特征集，確保所有特征點的完整性并進行保存，生成面部特征數據；

16、身份比對子模塊：基于所述面部特征數據，進行與數據庫內存儲的面部信息比對，通過對各特征點的相似度計算確認人員身份，并標記比對的結果狀態，生成身份比對結果；

17、權限校驗子模塊：基于所述身份比對結果，調用人員權限數據，進行當前操作環境下的權限驗證，通過對比當前權限等級和操作要求，判斷操作權限的合法性，生成操作人員身份信息。

18、作為本發明的進一步方案，所述設備權限驗證模塊包括身份驗證子模塊、權限比對子模塊、操作確認子模塊，其中：

19、身份驗證子模塊：基于所述操作人員身份信息，進行操作人員身份數據的提取，通過對比操作人員的身份信息與數據庫中存儲的授權數據，確認當前操作人員的身份有效性，檢查數據是否一致，生成身份驗證結果；

20、權限比對子模塊：基于所述身份驗證結果，提取當前設備的權限管理數據，通過比對操作人員權限信息和設備權限要求，檢查人員的權限等級是否符合操作標準，確認權限合規性，生成權限驗證狀態；

21、操作確認子模塊：基于所述權限驗證狀態，提取設備當前的運行狀態數據，通過對比權限和設備運行情況，判斷是否允許操作行為的執行，驗證操作權限與設備狀態的匹配，生成設備操作權限結果。

22、作為本發明的進一步方案，所述實時運行監控模塊包括狀態監控子模塊、異常篩選子模塊、操作記錄子模塊，其中：

23、狀態監控子模塊：基于所述設備運行狀態信息，提取當前設備的運行參數，通過對比各項參數與設備正常運行標準，監測設備狀態變化，檢查設備的參數是否保持在正常范圍內，生成實時狀態記錄；

24、異常篩選子模塊：基于所述實時狀態記錄與所述設備操作權限結果，采用孤立森林算法，對設備的運行參數進行篩選，通過設定的閾值檢查設備的異常參數，提取超出正常范圍的狀態數據，篩選并標記異常狀態，生成異常篩選結果；

25、操作記錄子模塊：基于所述異常篩選結果，記錄設備的操作行為，通過時間戳標記異常操作的發生時間，記錄相關操作行為的信息，生成異常處置記錄。

26、作為本發明的進一步方案，所述孤立森林算法，按照公式：

27、

28、其中：s′(x)為改進后的異常評分，h(x)為數據點x在孤立樹中到達葉節點的路徑長度，c(n)為樣本量n的平均路徑長度調整因子，p(k)為設備操作權限權重，d(t)為設備運行時間維度，m(v)為設備運行參數的波動幅度，w1、w2為權重系數。

29、作為本發明的進一步方案，所述報警控制模塊包括報警觸發子模塊、信號發出子模塊、設備控制子模塊，其中：

30、報警觸發子模塊：基于所述異常處置記錄，提取異常數據，通過對設備運行狀態與預設的報警條件進行逐項比對，檢查是否滿足報警觸發條件，并依據設備狀態信息確定報警級別，生成報警觸發信息；

31、信號發出子模塊：基于所述報警觸發信息，通過激活聲光報警設備，選擇對應的報警形式，發出與報警級別相對應的聲光信號，并鎖定設備操作界面，生成報警信號數據；

32、設備控制子模塊：基于所述報警信號數據，采用深度q網絡算法，調用設備控制系統，鎖定設備操作權限，通過停機或轉入安全模式的控制操作，生成安全控制信號。

33、作為本發明的進一步方案，所述深度q網絡算法，按照公式：

34、q(s,a)＝r+γ·maxa′[q(s′,a′)·α+β·η(s,a)+θ·t(s,a)]

35、其中：q(s,a)為期望回報值，r為即時回報信號，γ為折扣因子，α為權重系數，β為設備操作風險系數，η(s,a)為環境干擾系數，θ為執行時間權重因子，t(s,a)為操作時間消耗。

36、作為本發明的進一步方案，所述狀態恢復模塊包括故障自檢子模塊、狀態判斷子模塊、運行恢復子模塊，其中：

37、故障自檢子模塊：基于所述安全控制信號，提取設備的歷史運行數據與當前狀態數據，通過逐項對比各個設備參數，分析當前設備狀態與歷史數據之間的差異，檢查設備是否存在故障隱患，生成故障自檢結果；

38、狀態判斷子模塊：基于所述故障自檢結果，對當前設備狀態進行分析，通過對設備各項關鍵參數的逐項判斷，檢查設備是否已恢復到標準運行狀態，生成狀態恢復判斷結果；

39、運行恢復子模塊：基于所述狀態恢復判斷結果，逐步恢復設備的運行功能，通過逐步解除設備的鎖定狀態，重新激活設備的操作權限與操作界面，生成設備恢復操作路徑信息。

40、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

41、本發明中，采用人員身份信息與設備權限管理數據的匹配機制，減少了誤操作的風險并提升了設備的安全性，采用孤立森林算法對設備運行參數進行監測和篩選，能夠更精準地標記異常狀態，防止故障隱患在設備運行過程中積累，保障設備的穩定性，報警機制基于深度q網絡算法，通過判斷不同報警級別的觸發條件，提高了報警的準確性和及時性，使設備能夠快速進入安全模式，提升系統的智能化水平，確保設備故障能夠被及時發現與處理，降低設備停機率，提高了生產效率和設備的長期穩定性。