叉車智能管理系統(tǒng)在企業(yè)預(yù)防車輛傷害事故中的應(yīng)用

摘" " 要：針對(duì)目前叉車在應(yīng)用過程中的安全性問題，本文根據(jù)叉車的實(shí)際使用情況，設(shè)計(jì)一款叉車智能管理系統(tǒng)，利用系統(tǒng)的監(jiān)督和管理功能進(jìn)行車輛傷害事故防護(hù)，并在實(shí)際使用時(shí)，利用系統(tǒng)的主動(dòng)安全防碰撞、輔助安全以及智慧管理平臺(tái)，監(jiān)測叉車使用過程中可能出現(xiàn)的安全隱患，在出現(xiàn)傷害碰撞事故時(shí)提出有效的解決方案。

關(guān)鍵詞：叉車；智能管理系統(tǒng)；車輛事故

中圖分類號(hào)：TH248" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Application of Forklift Intelligent Management System on Prevention of Vehicle Injury Accidents in Enterprises

LI Weijing，" LIAO Yinfei

（ COSCO Guangdong Shipping Heavy Industry Co.， Ltd.，" Dongguan 523146 ）

Abstract： Regarding the safety issues in the current application process of forklifts， this article designs an intelligent management system for forklifts based on their actual usage. The system utilizes its supervision and management functions to protect vehicles from injury accidents. In actual use， the system's active safety collision prevention， auxiliary safety and intelligent management platform are utilized to monitor potential safety hazards that may occur during forklift use， and effective solutions are proposed in case of injury collision accidents.

Key words： forklift;" "intelligent management system;" vehicle accident

1" " "引言

人們對(duì)于叉車的管理日益嚴(yán)格，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)企業(yè)更是將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)應(yīng)用于叉車的管理中，通過對(duì)叉車的智能監(jiān)督，識(shí)別、定位、跟蹤，辨別叉車在應(yīng)用過程中的風(fēng)險(xiǎn)。并且在設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)時(shí)，將系統(tǒng)硬件與軟件組合，形成一套完整的智能管理系統(tǒng)，通過可視化平臺(tái)展示叉車的使用情況，以提高叉車使用的安全性。隨著工業(yè)4.0和智能制造的快速發(fā)展， 本文所探討的叉車智能管理系統(tǒng)，通過集成包括人臉識(shí)別、司機(jī)狀態(tài)監(jiān)督、安全帶感知、超速預(yù)警、防碰撞技術(shù)等先進(jìn)功能，展現(xiàn)了其在安全管理方面的創(chuàng)新性。系統(tǒng)還包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能控制引擎、數(shù)據(jù)分析、車輛安全管理等核心平臺(tái)管理能力，顯著提高了企業(yè)的安全管理水平和運(yùn)營效率。

2" " 項(xiàng)目背景

全球范圍內(nèi)，各國政府和行業(yè)組織積極制定相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)范叉車管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。例如，歐盟采納了ISO 3691系列標(biāo)準(zhǔn)，確立了工業(yè)車輛的安全要求和驗(yàn)證方法。在中國，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 36507-2023《工業(yè)車輛使用、操作與維護(hù)安全規(guī)范》為叉車的安全使用、操作和維護(hù)提供了明確的指導(dǎo)。隨著叉車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，叉車管理系統(tǒng)的市場需求日益增長。企業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)到，采用智能化管理系統(tǒng)對(duì)于提升叉車操作的安全性和效率至關(guān)重要?，F(xiàn)代叉車管理系統(tǒng)融合了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了叉車管理的智能化和自動(dòng)化。

在叉車智能管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)國家對(duì)特種設(shè)備安全的調(diào)查報(bào)告，分析了我司廠區(qū)專用機(jī)動(dòng)車輛事故總數(shù)，并且深入分析叉車事故中原因占比。調(diào)查顯示，叉車事故中人員操作不規(guī)范因素占比較高，很多人員在駕駛叉車時(shí)不系安全帶，亦或是由于視線盲區(qū)出現(xiàn)碰貨撞人的情況，為此在設(shè)計(jì)智能管理系統(tǒng)時(shí)，優(yōu)先考慮了車輛使用的碰撞情況。

3" " 叉車智能管理系統(tǒng)

叉車智能管理系統(tǒng)基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過硬件與軟件的配合，對(duì)應(yīng)用過程中的叉車數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以監(jiān)控駕駛?cè)藛T的駕駛行為，通過分析駕駛?cè)藛T的行駛速度、操作規(guī)范以及行車路徑，監(jiān)控叉車全生命周期的應(yīng)用安全性，實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車使用的安全管控。

3.1" "系統(tǒng)理念和核心技術(shù)

叉車智能管理系統(tǒng)借助軟件和硬件的配合，實(shí)時(shí)監(jiān)測叉車的使用情況。為了保證叉車的使用安全，在智能管理平臺(tái)中，通過數(shù)據(jù)、圖像顯示叉車的使用情況，如行進(jìn)速度、行駛路徑、叉車開動(dòng)功率等[1]。另外，在叉車運(yùn)行過程中，按照作業(yè)要求，對(duì)于叉車進(jìn)行調(diào)配，優(yōu)化叉車配置，打造叉車的數(shù)字化應(yīng)用場景，實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車應(yīng)用的數(shù)字化運(yùn)營管理（如圖1）。其核心技術(shù)是采用低代碼新技術(shù)簡化系統(tǒng)的開發(fā)模式，程序員在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)無需編寫復(fù)雜代碼，只需在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)拖拽和配置相關(guān)組件，就可完成系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，梳理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)邏輯，快速構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)字化模型。

3.2" "系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)由標(biāo)配硬件、選配硬件與智能化管理平臺(tái)組成。在標(biāo)配硬件中，配備了傳感器、聲光報(bào)警器、繼電器等設(shè)備，選配硬件包括電子控制器以及智能化可視平臺(tái)。整個(gè)叉車智能管理系統(tǒng)可分為多個(gè)層次：

1）智能管理終端，是整個(gè)智能管理系統(tǒng)的中樞，用于對(duì)應(yīng)用過程中的叉車信息進(jìn)行采集，分析叉車的運(yùn)行狀態(tài)，以便最終將叉車信息匯總至可視化平臺(tái)中，顯示叉車的運(yùn)行情況；

2）控制層，在控制層中配備了司機(jī)IC卡，可作為操作叉車的鑰匙，用于司機(jī)的身份識(shí)別，在車輛運(yùn)行時(shí)，要想保證叉車的運(yùn)行安全以及駕駛權(quán)限，司機(jī)要通過刷取IC卡通過身份識(shí)別，再駕駛叉車；審核模塊，在系統(tǒng)中配備了人臉識(shí)別系統(tǒng)，可對(duì)應(yīng)用叉車的司機(jī)進(jìn)行人臉識(shí)別，如果司機(jī)通過系統(tǒng)識(shí)別，且具備應(yīng)用權(quán)限，可啟動(dòng)叉車，如果未通過信息審核，叉車將無法啟動(dòng)[2]；

3）輔助層，在該系統(tǒng)層配備了傳感器、控制器和遙控器設(shè)備。傳感器，主要應(yīng)用于采集叉車的行駛速度，監(jiān)控司機(jī)的操作規(guī)范，并在叉車運(yùn)行時(shí)給予駕駛?cè)藛T適當(dāng)?shù)奶嵝?；控制器，區(qū)別于普通的控制設(shè)備，能夠掌控司機(jī)是否佩戴安全帶，并將司機(jī)佩戴安全帶的行為記錄在案，如果發(fā)現(xiàn)司機(jī)存在違反行為規(guī)范的情況，將提示管理人員落實(shí)相應(yīng)處罰；遙控器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)叉車的快速配置，借助遙控器與中樞系統(tǒng)的配對(duì)，開啟司機(jī)應(yīng)用車輛權(quán)限、音量限制亦或是報(bào)警裝置，必要時(shí)給予司機(jī)一定的語言提示。

3.3" "系統(tǒng)功能

叉車智能管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）對(duì)叉車運(yùn)行進(jìn)行過程監(jiān)督，系統(tǒng)自帶超速、安全帶、司機(jī)監(jiān)督等報(bào)警系統(tǒng)，如果在叉車駕駛?cè)藛T在應(yīng)用過程中出現(xiàn)違規(guī)情況，傳感器就會(huì)接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，及時(shí)制止人員超速、未系安全帶等違規(guī)行為，并直接將違規(guī)行為利用大屏展示出來，發(fā)揮監(jiān)督管理效果，可降低安全事故發(fā)生的概率，如機(jī)械事故、人員操作失誤等。監(jiān)督過程可記錄叉車行進(jìn)路線、行進(jìn)速度、司機(jī)操作行為，形成叉車使用備案[3]；

2）兼容性，叉車智能管理系統(tǒng)從多個(gè)維度對(duì)叉車運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測，在產(chǎn)品兼容度上，智能管理系統(tǒng)能夠支持所有速度低于 40 km/h的叉車類型，在叉車車輛監(jiān)督中具有普適性；

3）產(chǎn)品穩(wěn)定性，系統(tǒng)中承載著7×24 h 多層技術(shù)，可不間斷對(duì)叉車的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督，而且系統(tǒng)中配備的無線傳感器還能夠通過與系統(tǒng)的配合，全方位收集叉車的應(yīng)用數(shù)據(jù)，并將其通過5G物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或WIFI網(wǎng)絡(luò)傳輸至可視化平臺(tái)，對(duì)叉車整體情況進(jìn)行分析匯總。

4" " "叉車智能管理系統(tǒng)在車輛傷害事故中的應(yīng)用

基于叉車智能管理系統(tǒng)的主動(dòng)防碰撞系統(tǒng)、輔助安全及智慧安全平臺(tái)的設(shè)置，分析其預(yù)防車輛傷害事故的效果。

4.1" "主動(dòng)安全防碰撞

叉車智能管理系統(tǒng)中設(shè)置了主動(dòng)防碰撞系統(tǒng)，主要是利用毫米波雷達(dá)碰撞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛碰撞的監(jiān)測，可在他探測過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛目標(biāo)的分析，即便在惡劣環(huán)境下也能夠穿透障礙物分析叉車的運(yùn)行情況。毫米波雷達(dá)碰撞系統(tǒng)體積小、集成化程度高，能夠在檢測到障礙物時(shí)直接發(fā)出聲光報(bào)警，而且由于該系統(tǒng)中內(nèi)置超速預(yù)警信號(hào)，可從多個(gè)維度實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車運(yùn)行碰撞的限制，為叉車行駛安全提供保障[2]。例如，在叉車行駛過程中，如果雷達(dá)探測到30 m外存在障礙物，叉車與障礙物距離越推進(jìn)，警報(bào)聲就越加明顯。

DMS系統(tǒng)又被稱之為駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)融合了圖像識(shí)別、傳感檢測等功能，能夠在車輛行進(jìn)期間，監(jiān)測駕駛員狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)駕駛員存在疲勞駕駛、抽煙、打哈欠等行為，將會(huì)立即對(duì)駕駛員提出預(yù)警，以確保駕駛員的人身安全。

盲區(qū)覆蓋即BSD系統(tǒng)，融合先進(jìn)的AI算法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車前后左右區(qū)域的監(jiān)控，并且能夠精準(zhǔn)識(shí)別駕駛員盲區(qū)所在區(qū)域，如果在盲區(qū)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，以提示車輛和人員閃避（如圖2）。該系統(tǒng)配備了人體和物體識(shí)別技術(shù)，能夠識(shí)別出現(xiàn)在盲區(qū)范圍內(nèi)人或物，以全方位管控車輛運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

4.2" "叉車輔助安全

輔助安全主要是通過人臉信息快速識(shí)別行駛中的叉車信息。在叉車行進(jìn)期間，如果駕駛?cè)藛T進(jìn)行倒車操作，系統(tǒng)將會(huì)通過語音輔助提醒周邊人員進(jìn)行閃避，并且還會(huì)開啟限速功能，強(qiáng)制叉車進(jìn)入限速模式，并且人員還可通過移動(dòng)設(shè)備設(shè)置叉車與其他物體的限制距離。如果在行進(jìn)中發(fā)現(xiàn)叉車的行進(jìn)速度超過預(yù)期設(shè)置，系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)，并強(qiáng)制將車輛速度調(diào)節(jié)至?xí)r速限制范圍內(nèi)。另外，如果在車輛運(yùn)行期間檢測到司機(jī)未按照要求啟動(dòng)車輛，車輛將無法啟動(dòng)，并在此過程中提示司機(jī)佩戴安全帶，重新檢測司機(jī)駕駛行為是否符合安全駕駛規(guī)范，如果符合要求，開啟叉車。如果發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)藛T離開座位超過30 s，叉車將會(huì)進(jìn)入安全模式，自動(dòng)熄火，并按照標(biāo)定行進(jìn)范圍，在前后左右方向予以燈光提示，通過快速閃動(dòng)燈光，提醒人員快速回歸到車輛中。

4.3" "智慧安全平臺(tái)

叉車智慧安全平臺(tái)（如圖3）主要是通過DONE低代碼平臺(tái)組成，通過整合數(shù)據(jù)資源，利用數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳遞功能，將叉車運(yùn)行數(shù)據(jù)共享至平臺(tái)中，并且在系統(tǒng)中還配備了智控引擎和核心算法，通過對(duì)大數(shù)據(jù)信息的收集和整合，對(duì)叉車的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)警，以完成對(duì)叉車運(yùn)行的安全掌控。在平臺(tái)中能夠準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)駕駛員每日每月的出勤記錄，車輛的使用率、車輛故障率以及駕駛員的違規(guī)信息，并將監(jiān)測到的信息上傳至云端進(jìn)行存檔，以便于后續(xù)對(duì)駕駛?cè)藛T駕駛行為的考核。平臺(tái)后臺(tái)還配備了安全碰撞算法、身份識(shí)別、離位熄火、GPS定位系統(tǒng)，能夠時(shí)刻監(jiān)測車輛的運(yùn)行情況，并對(duì)車輛運(yùn)行進(jìn)行取證，且該平臺(tái)還與移動(dòng)端相連接，可以在移動(dòng)端上實(shí)時(shí)顯示收集到的數(shù)據(jù)，展現(xiàn)所有車輛的在線時(shí)間、工作時(shí)長等信息，以便于后續(xù)對(duì)叉車車輛資源的分配，更好地調(diào)遣叉車和駕駛員。

4.4" "碰撞解決方案

在現(xiàn)代制造業(yè)中，叉車是極為重要的作業(yè)工具，其使用范圍遍及倉庫、 碼頭以及物流中心等場所，能夠在作業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮不可替代的主力作用，但是由于叉車車身龐大，操作難度高，還會(huì)在駕駛過程中存在較多的視野盲區(qū)，因此為了保證叉車的運(yùn)行安全，推出AI智能叉車防碰撞系統(tǒng)，以便為叉車安全提供保證。為解決叉車碰撞問題，系統(tǒng)主要通過視覺識(shí)別技術(shù)、環(huán)境感知技術(shù)，將叉車信息和行駛影像投射至管理平臺(tái)上，并以工廠車間、倉儲(chǔ)物流為核心區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)叉車運(yùn)行范圍情況的全方位監(jiān)管。系統(tǒng)可支持最大8路BSD攝像頭，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體 360°環(huán)視（如圖4所示），并結(jié)合雷達(dá)探測，分析障礙物與叉車的距離范圍，掃描視線盲區(qū)，給予叉車提醒，減少碰撞的發(fā)生。（下轉(zhuǎn)第頁）（上接第頁）

5" " "結(jié)語

總而言之，在智能管理系統(tǒng)的協(xié)助下，有效防范了叉車事故的發(fā)生，而且在叉車整個(gè)行駛期間，智能管理系統(tǒng)都能給予其精準(zhǔn)的提示，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、駕駛員的監(jiān)控，并對(duì)異常情況給予提示，提升叉車的使用安全及監(jiān)管水平，滿足更多工業(yè)環(huán)境需求。智能管理系統(tǒng)解決方案方面不僅滿足了當(dāng)前市場對(duì)于高效、安全叉車管理的需求，也符合日益嚴(yán)格的環(huán)保和安全標(biāo)準(zhǔn)，通過技術(shù)集成和創(chuàng)新，可為企業(yè)帶來顯著的安全和效率雙重收益。

參考文獻(xiàn)

[1]羅毅智.農(nóng)資倉儲(chǔ)智能叉車遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].廣州："華南農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2022.

[2]范振強(qiáng)，王仁剛，張勁松，等.新規(guī)程實(shí)施后的叉車安全使用管理建" 議[J].中國特種設(shè)備安全，2023， 39 （ 12 ） ：" 49-52.

[3]吳方成.基于GPS的港口叉車智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].蘇州：" 蘇州大學(xué)， 2013.