前言

机械产品对提升生产力、改善劳动强度具有重要意义。然而，由于人的不安全行为、机器的不安全状态、环境的不安全条件，机械安全事故经常发生。机械安全从人的需求出发，在使用机器的过程中达到人体免受外界因素危害的状态和条件。机械安全事故往往发生在机器的使用阶段，机器设计阶段采取的机械安全措施不能对机器使用时随着时间、应用情况等变化而出现的人、机器、环境状态改变发出预警，即不能避免事故发生或控制事故危害后果的扩大。目前，智能工厂已能够实现人、机器、环境状态信息的实时监测，可根据实时监测信息开展机械安全风险预警，达到风险减小并提高机器工作效率的目的。

本书开展了对机械安全风险预警的研究，以期提升我国机器装备的质量安全水平，降低机械安全事故发生的概率，减少机械安全事故造成的人员伤亡和财产损失。本书主要包括以下几方面内容：针对机器设计阶段采取的机械安全措施对人、机器、环境可能发生的不安全状态无法预警问题，构建了机械安全风险预警体系；针对现有机械安全风险评估方法不能用于确定机械安全风险预警监测要素问题，提出了机械安全风险预警监测要素的确定方法；针对机械安全风险预警缺少风险值计算模型问题，构建了综合考虑人、机器、环境及其耦合效应的机械安全风险预警风险值计算模型；针对自主移动机器与人体之间安全距离计算方法缺失问题，提出了用于安全防护装置定位的动态安全距离概念，并在此基础上提出了自主移动机器与人体之间动态安全距离的计算方法；针对安全光幕、安全激光扫描仪等人体存在检测装置使用时存在被绕开的可能，同时无法区分人或设备等问题，采用深度相机作为机械安全人体位置检测装置，达到只检测人而不检测可移动设备，人与可移动设备分离预警的目的；针对当前个人防护用品佩戴检测系统功能单一而无法同时实现多种个人防护用品佩戴检测问题，应用深度学习技术，通过个人防护用品佩戴检测模型同时实现安全帽、安全手套和防护眼镜的佩戴检测；此外，还构建了机械安全风险预警系统并对其进行了验证。

本书由国家技术标准创新基地（智能制造装备安全）的周成、居里锴编写。感谢研究生任大从、万舒昊在本书的文字方面做了一定的工作。同时感谢全国机械安全标准化技术委员会（TC208）的李勤主任、张晓飞秘书长、付卉青委员、刘治永委员在书稿写作中给予了一定帮助。

在本书的编写过程中，著者参考了大量的文献资料，由于篇幅所限，在参考文献中仅列出了主要文献，在此向文献资料作者表示感谢。限于时间和著者的水平，书中难免存在需要改进和提高的地方，十分期望读者提出宝贵的意见与建议，以便今后不断完善。