《土方及矿山机械+自主和半自主机器系统安全GBT+41862-2022》详细解读

《土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全GB/T41862-2022》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义和缩略语3\.1术语和定义3\.2缩略语4安全要求和/或防护/风险降低措施4\.1一般要求4\.2停止系统contents目录4\.3报警装置和安全标志4\.4防火4\.5机器通道系统4\.6制动和转向4\.7适应环境条件4\.8车载电源5定位和方向(POSE)5\.1概述5\.2风险和故障模式contents目录5\.3要求6数字地形地图(DTM)6\.1概述6\.2要求7感知7\.1概述7\.2风险和故障模式7\.3要求8导航系统contents目录8\.1概述8\.2风险8\.3要求9任务规划9\.1概述9\.2风险9\.3要求10通信和网络10\.1概述contents目录10\.2风险和故障模式10\.3通信系统要求10\.4安全信息11ASAM监管系统11\.1概述11\.2要求12AOZ通道、权限和安全12\.1权限和安全12\.2AOZ通道和警告contents目录12\.3操作风险12\.4模式转换13ASAMS现场操作程序13\.1一般要求13\.2事件记录13\.3调试13\.4文件和培训14运行危险控制15安全要求和/或防护/风险降低措施的验证contents目录16合格评定17使用信息17\.1安全标签和机器标记17\.2用户手册附录A(资料性)重大危险源清单附录B(资料性)安全与风险管理程序附录C(资料性)将ASAMS整合到现场规划过程中附录D(资料性)出入控制系统contents目录附录E(资料性)变更管理—采矿示例附录F(资料性)监督附录G(资料性)调试附录H(资料性)运行危险控制附录I(资料性)验证是否符合要求的表格参考文献图1典型ASAMS部件表1视觉参考表A.1ASAMS的附加危险contents目录表I.1符合性验证用表格表I.2验证是否符合要求的表格011范围适用对象本标准适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM），以及自主或半自主机器系统（ASAMS）。这涵盖了ISO6165中定义的土方机械产品，以及用于露天或地下的可移动式矿山机械的自主和半自主机器。安全准则本标准规定了机器及其相关系统和基础设施（包含硬件和软件）的安全准则。这些准则旨在确保机器和系统在设计、制造、使用和维护过程中的安全性。安全使用指南除了安全准则，标准还提供了在机器和系统的生命周期中，在指定功能环境下的安全使用指南。这些指南有助于操作人员、维护人员和管理者了解如何安全地使用和管理自主和半自主机器系统。1范围022规范性引用文件2规范性引用文件国际标准对接为了保持与国际接轨，标准还参考了国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）等制定的相关国际标准，以提高我国土方及矿山机械自主和半自主机器系统的国际竞争力。其他支持性文件和规范除了核心引用标准和国际标准，该国家标准还参考了一系列其他相关的支持性文件和规范，这些文件和规范为标准的制定提供了必要的补充和支持，确保了标准的全面性和可行性。核心引用标准该国家标准在制定过程中，核心引用了关于土方机械和矿山机械的相关安全规范，确保自主和半自主机器系统的安全性能符合国家及行业标准。030201033术语、定义和缩略语术语和定义本标准中明确了一系列与土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全相关的术语和定义。这些术语和定义为了规范行业内的交流和理解，确保各方在使用相关术语时有明确的共识。-自主机器（AutonomousMachine,AM）指无需人工直接操作，能够基于内置算法和传感器输入自主完成任务的机器。-半自主机器（Semi-autonomousMachine,SAM）指需要一定程度的人工干预或监控，但在特定任务执行过程中能够自主进行决策和操作的机器。3术语、定义和缩略语3术语、定义和缩略语-机器系统（MachineSystem）指由机器、控制系统、传感器等组成的完整系统，用于执行特定的作业任务。缩略语为了方便交流和理解，本标准还规定了一些常用的缩略语及其对应的全称和解释。-ASAM自主和半自主机器（AutonomousandSemi-autonomousMachines）-ASAMS自主和半自主机器系统（AutonomousandSemi-autonomousMachineSystems）043.1术语和定义自主和半自主机器（ASAM）该标准中明确了自主和半自主机器的定义，这类机器能够在没有人类直接操作的情况下，依靠内置的控制系统和传感器进行作业，或者在一定程度上需要人类监控和干预。3.1术语和定义自主或半自主机器系统（ASAMS）指的是由自主和半自主机器、相关基础设施以及管理和控制这些机器的软件系统组成的整体。这个系统负责协调各个机器的作业，并确保整体操作的安全和效率。安全准则标准中详细列出了确保ASAMS安全运行的一系列准则，包括但不限于机器的设计、制造、使用和维护等方面。这些准则旨在最小化机器运行过程中可能出现的风险，保障操作人员和机器本身的安全。053.2缩略语3.2缩略语ASAM自主和半自主机器（AutonomousandSemi-AutonomousMachines）。这一缩略语指的是能够在没有人类直接操作的情况下，进行自主或半自主操作的机器设备。在土方及矿山作业中，这类机器能够显著提高工作效率和安全性。01ASAMS自主或半自主机器系统（AutonomousorSemi-AutonomousMachineSystems）。这个缩略语代表的是一个由ASAM组成的系统，该系统能够协同工作以完成复杂的土方或矿山作业任务。系统内的机器可能具备不同程度的自主性，从完全自主到需要人类监督的半自主。02ISO国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization）。在GB/T41862-2022标准中，多次引用了ISO的其他相关标准，显示了该国标在制定时充分考虑了与国际标准的对接和兼容性。这些ISO标准涵盖了从机器安全设计到操作规范的多个方面，为ASAM和ASAMS的安全性提供了全面的指导。03064安全要求和/或防护/风险降低措施安全要求-自主和半自主机器（ASAM）以及自主或半自主机器系统（ASAMS）必须满足特定的安全要求，这些要求涵盖了机器的设计、制造、使用和维护等各个方面。4安全要求和/或防护/风险降低措施-所有机器和系统必须能够在指定的功能环境下安全运行，且必须符合相关国家和国际标准的安全性规定。-机器和系统必须具备必要的安全防护措施，以防止操作人员或其他人员受到伤害。4安全要求和/或防护/风险降低措施-为了确保安全，必须采取多种防护措施，包括但不限于机械防护、电气防护、热防护以及辐射防护等。-机器和系统应配备必要的安全装置，如紧急停止按钮、安全防护栏、警示标识等，以确保在紧急情况下能够及时停止机器或系统的运行。防护措施4安全要求和/或防护/风险降低措施-此外，还应定期对机器和系统进行检查和维护，以确保其始终处于良好的工作状态。4安全要求和/或防护/风险降低措施风险降低措施-同时，还应建立有效的应急响应机制，以便在发生事故时能够迅速采取措施，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。-这些措施可能包括改进机器和系统的设计、提高制造工艺水平、加强操作人员的培训以及制定更为严格的安全规章制度等。-为了降低风险，必须对机器和系统进行全面的风险评估，并根据评估结果采取相应的风险降低措施。4安全要求和/或防护/风险降低措施01020304074.1一般要求4.1一般要求安全性原则自主和半自主机器系统（ASAMS）的设计、制造和使用应遵循安全性原则，确保在各种环境和操作条件下，机器系统的安全性能得到有效保障。符合标准要求ASAMS应符合GB/T41862-2022标准中规定的各项安全要求和准则，包括但不限于机器及其相关系统和基础设施的安全准则，以及在指定功能环境下的安全使用指南。术语和定义应准确理解和使用与ASAMS相关的术语和定义，以确保在产品设计、生产、使用和维护过程中的准确性和一致性。084.2停止系统4.2停止系统标准GB/T41862-2022强调了自主和半自主机器系统应具备安全停止功能。这意味着在紧急情况下，机器能够快速、安全地停止运行，以防止事故或伤害的发生。这一要求确保了机器系统的基本安全性能。安全停止功能标准中规定了停止系统应采取的停止方式，包括正常停止和紧急停止。正常停止通常是通过操作面板或遥控器实现的，而紧急停止则是在紧急情况下通过按下紧急停止按钮来立即中断机器的所有运动。这些明确的规定有助于操作人员在面对不同情况时做出正确的反应。停止方式的明确在机器停止后，系统应能保持停止状态，直到操作人员重新启动。这一要求防止了机器在无人操作的情况下自行启动，从而避免了可能的安全隐患。同时，标准还规定了机器在停止后应进行的自检程序，以确保在重新启动前机器处于安全状态。停止后的状态保持094.3报警装置和安全标志123报警装置的要求-必须能够在潜在危险情况下及时发出清晰可辨识的警报。-报警装置应设计成能在机械达到危险状态前足够的时间内发出警报，以便操作人员采取相应的措施。4.3报警装置和安全标志安全标志的设置-安全标志应明显、易读，且放置在操作人员容易看到的位置。-报警信号应区别于常规的操作声音，避免混淆。4.3报警装置和安全标志4.3报警装置和安全标志-标志内容应与潜在的危险相对应，提供明确的指示或警告。-在必要时，安全标志应配备照明或反光材料，以确保在光线不足的环境中也能清晰可见。系统集成与测试-在机器投入使用前，应对报警装置和安全标志进行全面的功能测试，确保其正常工作。-报警装置和安全标志应作为整个机器系统安全设计的一部分，与其他安全功能相协调。-制造商应提供相关的测试报告和认证文件，以证明这些安全装置符合标准要求。4.3报警装置和安全标志104.4防火4.4防火防火设计和材料选择标准强调在自主和半自主机器系统的设计中，必须注重防火安全。这包括使用阻燃或难燃材料，特别是在关键部位和易受热源影响的区域。此外，对于电气系统和电子元器件，应选择符合防火等级要求的部件。火灾预警和灭火系统标准要求自主和半自主机器系统应配备有效的火灾预警系统，能够在火灾初期及时发现并报警。同时，根据机器系统的规模和用途，应配备适当的灭火设备，如自动喷水灭火系统、干粉灭火器等，以便在火灾发生时迅速扑灭火源。防火安全培训和演练除了机器系统本身的防火设计外，标准还强调了对操作人员的防火安全培训和演练的重要性。操作人员应熟悉机器系统的防火性能和应急操作程序，能够在火灾发生时迅速采取正确的应对措施，减少火灾造成的损失。114.5机器通道系统4.5机器通道系统标准规定了机器通道系统的设计要求，确保其结构稳固、通行顺畅，并考虑到操作人员和维修人员的安全。通道的宽度、高度以及防护措施等均需满足特定标准，以防止人员受伤或机器损坏。通道设计与安全要求为确保通道使用的安全性，标准要求在通道内设置清晰的标识和足够的照明。标识包括指示方向、警示危险区域等，而照明则需确保足够亮度，以便操作人员在任何时间都能清晰辨认通道情况。通道标识与照明为确保通道系统的长期稳定运行，标准还规定了定期的维护和检查要求。这包括对通道结构的检查、照明和标识的维护，以及及时清理通道内的障碍物等。通过这些措施，可以确保通道始终处于良好状态，为自主和半自主机器的运行提供安全保障。通道维护与检查010203124.6制动和转向维护保养标准还强调了制动和转向系统的维护保养要求，定期检查、更换磨损部件，保持系统的良好工作状态，从而延长使用寿命，提高安全性。安全要求标准规定了制动和转向系统的安全要求，确保机器在作业过程中能够稳定、可靠地进行制动和转向，防止因系统故障而导致的安全事故。性能测试要求对制动和转向系统进行性能测试，包括制动距离、制动时间、转向灵活性等指标，以确保其符合安全标准。4.6制动和转向134.7适应环境条件自主和半自主机器系统应具备环境感知能力，能够实时检测并适应各种环境条件，如温度、湿度、光照、尘埃等，以确保在不同环境下均能安全有效地运行。环境感知与适应性4.7适应环境条件机器系统应设计有适当的防护措施，以保护其免受恶劣环境条件的影响，如防水、防尘、防震等。这些措施有助于延长机器的使用寿命，并确保在各种环境下均能保持稳定性能。防护措施在遇到极端或突发环境条件时，自主和半自主机器系统应具备应急响应机制，能够及时调整运行策略或启动保护措施，以防止因环境变化而导致的安全事故。应急响应机制144.8车载电源4.8车载电源测试与验证为了确保车载电源的性能和安全性，标准规定了严格的测试和验证程序。这些测试包括但不限于电气性能测试、环境适应性测试以及安全性能测试等。通过这些测试，可以确保车载电源在实际使用中能够满足安全要求。设计与制造车载电源的设计与制造必须符合国家或地区的相关标准和规范。此外，标准还强调了对电源管理系统的要求，以确保电池状态的有效监控和管理，防止因电源问题导致的安全事故。安全要求标准对车载电源的安全性提出了明确要求，包括电源的稳定性、防护措施以及应对过流、过压、过热等异常情况的能力。这些要求旨在确保车载电源在各种工作环境下都能安全可靠地运行。155定位和方向(POSE)要点三高精度定位系统自主和半自主机器系统应配备高精度定位系统，以确保在土方作业和矿山作业中的精确定位。该系统应能够在各种环境条件下，提供稳定、准确的定位信息。实时方向感知机器系统需要具备实时方向感知能力，以便在作业过程中能够及时调整运动轨迹和姿态。这要求系统能够快速、准确地获取并处理来自各种传感器的数据，以确保机器按照预定路径和方向行进。安全导航策略基于定位和方向信息，机器系统应采用安全导航策略，避免碰撞和误入危险区域。这包括利用先进的路径规划和避障算法，确保机器在复杂环境中能够安全、高效地完成任务。5定位和方向(POSE)010203165.1概述5.1概述适用范围此标准适用于ISO6165中定义的土方机械产品，以及用于露天或地下的可移动式矿山机械的自主和半自主机器。同时，它也适用于工地上使用的其他类型的自主或半自主机器。但需要注意的是，该标准不适用于远程控制能力（由ISO15817规定）或特定功能的自动化特性，除非这些功能被用作ASAMS的一部分。标准目的和意义该标准旨在规定土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM）以及自主或半自主机器系统（ASAMS）的安全要求，确保机器及其相关系统和基础设施（包括硬件和软件）的安全，并提供在机器和系统的生命周期中在指定功能环境下的安全使用指南。这对于预防事故、保障人员安全以及推动行业健康发展具有重要意义。标准制定背景随着科技的进步，自主和半自主机器系统在土方及矿山机械领域的应用日益广泛。为确保这些机器系统的安全使用，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于2022年10月12日联合发布了《土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全》国家标准。175.2风险和故障模式5.2风险和故障模式标准强调了在土方及矿山机械自主和半自主机器系统使用过程中，应对各种潜在风险进行全面识别。这些风险包括但不限于机械故障、控制系统失灵、传感器误差、人为操作失误等。通过明确这些风险，可以为后续的风险控制和故障预防提供基础。风险识别标准对可能出现的故障模式进行了深入分析。故障模式包括但不限于电气系统故障、液压系统故障、机械结构损坏等。每种故障模式都可能导致机器性能下降、停机甚至安全事故。因此，了解并预防这些故障模式对于确保机器系统的安全运行至关重要。故障模式分析针对识别出的风险和故障模式，标准提出了一系列应对措施。这些措施包括但不限于定期检查和维护、使用高质量的零部件、培训操作人员等。通过这些措施，可以降低风险和故障发生的概率，提高机器系统的可靠性和安全性。风险和故障应对措施010203185.3要求5.3要求安全准则该标准明确了土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全准则。这些准则包括但不限于机器的设计、制造、使用和维护过程中应遵循的安全性原则，以确保在各种工作环境下机器的稳定性和可靠性。功能安全标准强调了自主和半自主机器系统在执行预期功能时的安全性。这包括系统的正确响应、故障检测和处理能力，以及在面对异常情况时能够采取适当的安全措施，防止事故发生或减轻事故后果。信息安全随着智能化和网联化的发展，信息安全成为自主和半自主机器系统不可忽视的方面。标准要求系统应具备一定的信息安全防护措施，保护系统免受外部恶意攻击和内部数据泄露等风险，确保系统的网络安全、数据安全和信息安全。196数字地形地图(DTM)6数字地形地图(DTM)DTM的定义与作用数字地形地图（DTM）是一种数字模型，用于表示地形表面的高程信息。在土方及矿山机械的自主和半自主机器系统中，DTM提供了关键的地形数据，帮助机器进行路径规划、避障以及确保安全操作。DTM的创建与应用DTM通常通过遥感技术、激光雷达扫描或其他地形测量手段创建。在自主和半自主机器系统中，DTM数据被集成到机器的控制系统中，以实现实时的地形感知和决策支持，确保机器能够在复杂地形中安全有效地工作。DTM与机器安全性的关联DTM的准确性和实时性对于保证机器的安全性至关重要。通过不断更新DTM数据，机器能够实时感知地形的变化，从而调整其运动轨迹和操作策略，以避免潜在的危险。此外，DTM还可以用于模拟和预测机器在不同地形条件下的性能，为优化机器设计和操作提供重要依据。206.1概述6.1概述随着土方及矿山机械向自主和半自主化方向发展，确保这些机器系统的安全性显得尤为重要。因此，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布了GB/T41862-2022标准，以规范行业内的安全要求。此标准适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM），以及自主或半自主机器系统（ASAMS）的安全要求。它不仅覆盖了土方机械产品和可移动式矿山机械的自主和半自主机器，还包括工地上使用的其他类型的自主或半自主机器。该标准规定了机器及其相关系统和基础设施（包括硬件和软件）的安全准则，并提供了在机器和系统的生命周期中，在指定功能环境下的安全使用指南。此外，还定义了与ASAMS相关的术语，为行业内的沟通和理解提供了统一的标准。标准制定背景标准适用范围标准主要内容216.2要求6.2要求该标准明确规定了土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全准则。这包括但不限于机器的硬件和软件的安全性，以及在整个机器和系统生命周期中的安全使用指南。这些要求确保了在各种功能环境下，机器系统能够安全、稳定地运行。安全准则与要求为了统一理解和应用，标准中还定义了与自主和半自主机器系统相关的术语。这些定义有助于消除歧义，使得各方在交流和操作中能够准确使用专业术语，进一步提高安全性。术语和定义标准明确指出其适用于ISO6165中定义的土方机械产品，以及用于露天或地下的可移动式矿山机械的自主和半自主机器。同时，它也适用于工地上使用的其他类型的自主或半自主机器。这一广泛的适用范围确保了各类相关机械在安全方面的统一标准和管理。适用范围227感知感知系统的要求标准规定了自主和半自主机器系统应具备的感知能力，以确保在运行过程中能够准确感知周围环境，包括对障碍物、人员和其他机器的识别。传感器配置要求机器系统配备适当的传感器，如雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头等，以实现全方位、多角度的环境感知。这些传感器的性能和安装位置需满足标准中的具体要求。数据处理与决策感知系统收集到的数据需经过处理和分析，以供机器系统做出正确决策。标准强调了数据处理的准确性、实时性和鲁棒性，确保机器系统在各种复杂环境下都能做出安全、合理的动作选择。7感知237.1概述7.1概述标准制定背景随着土方及矿山机械中自主和半自主机器的广泛应用，确保其系统安全性成为行业发展的重要一环。此标准的制定是为了规范这些机器和系统的安全要求，以保障操作人员和周围环境的安全。01标准内容与范围GB/T41862-2022标准规定了土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM）以及自主或半自主机器系统（ASAMS）的安全要求。这包括但不限于机器及其相关系统和基础设施（硬件和软件）的安全准则，以及在指定功能环境下的安全使用指南。02标准实施意义该标准的实施有助于提高土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全性，降低事故风险，并推动行业的健康发展。同时，它也为制造商、用户和相关监管机构提供了一个明确的安全性能评估和管理框架。03247.2风险和故障模式7.2风险和故障模式故障模式分析为了增强系统的安全性和可靠性，标准要求进行详细的故障模式分析。这包括对系统中可能出现的各种故障模式进行预测、分类和评估，以便及时采取预防措施。预防措施与应对策略针对识别出的风险和故障模式，标准提出了一系列预防措施和应对策略。这些措施包括定期维护检查、使用高质量零部件、优化系统设计等，以降低故障发生的概率并减轻其影响。风险识别与评估标准强调了在使用土方及矿山机械的自主和半自主机器系统时，应对可能出现的风险进行全面识别和评估。这包括但不限于机械故障、控制系统失灵、传感器误差等潜在风险。030201257.3要求7.3要求安全防护措施自主和半自主机器系统应采取适当的安全防护措施，如安装防护栏、设置安全警示标识等。这些措施旨在减少人员接触危险区域的可能性，提供额外的安全保障。同时，应定期对安全防护措施进行检查和维护，确保其有效性。安全性能评估系统应通过一系列的安全性能评估，包括但不限于对机器的稳定性、制动性、操控性等方面的测试。评估结果应符合相关安全标准，确保机器在各种工况下均能保持稳定性和可靠性。安全功能要求自主和半自主机器系统应具备必要的安全功能，包括但不限于防撞、防倾覆、防误入危险区域等。这些功能应能有效减少事故风险，确保机器在复杂环境中安全运行。268导航系统8导航系统01该标准强调导航系统在土方及矿山机械中的关键作用，特别是高精度定位技术，它能够使自主和半自主机器在复杂的工地环境中实现精确导航和操作。导航系统通常采用多传感器融合技术，结合GPS、IMU、激光雷达等多种传感器数据，以提高导航的准确性和可靠性，这一点在标准中也有明确要求。标准中提到导航系统应具备路径规划和实时避障功能，确保机器在自主运行时能够有效避开障碍物，并按照预定路线高效完成作业任务。0203高精度定位技术多传感器融合路径规划和避障278.1概述要点三标准制定背景随着土方及矿山机械行业技术的不断发展，自主和半自主机器系统的应用日益广泛。为确保这些系统的安全运行，减少事故风险，国家制定了《土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全》标准。标准作用与意义该标准为土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全性能提供了统一的规范和要求。它不仅有助于提升机器系统的安全性能，还能推动行业的健康发展，保障操作人员的生命安全。标准适用范围此标准适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器，以及自主或半自主机器系统的安全要求。它涵盖了机器及其相关系统和基础设施（包括硬件和软件）的安全准则，为机器和系统的生命周期内的安全使用提供了指南。8.1概述010203288.2风险01风险识别与评估标准强调了对自主和半自主机器系统在土方及矿山作业中可能遇到的风险进行全面识别和评估的重要性。这包括但不限于机械故障、操作失误、环境因素等引起的风险。风险控制措施针对识别出的风险，标准提出了一系列控制措施，如安全设计、操作规程、定期维护检查等，以降低风险发生的可能性和影响程度。风险管理与持续改进标准要求建立风险管理体系，对风险进行持续监控，并根据实际情况进行必要的调整和改进，以确保机器系统的安全性和可靠性。8.2风险0203298.3要求安全功能要求自主和半自主机器系统应具备必要的安全功能，包括但不限于防止碰撞、避免障碍物、确保稳定运行等。这些功能旨在减少事故风险，保障操作人员和周围环境的安全。8.3要求系统可靠性要求机器系统应具有高可靠性，能够在各种环境条件下稳定运行。这包括但不限于对硬件和软件的鲁棒性要求，以确保系统在面对外部干扰或内部故障时仍能保持安全性。安全监测与报警系统自主和半自主机器系统应配备有效的安全监测与报警系统。这些系统应能够实时监测机器的运行状态，一旦发现异常情况，如超出预定参数或出现故障，应立即触发报警并采取相应的安全措施。309任务规划9任务规划人机交互与协同在任务规划中，应强调人机交互的重要性，确保操作人员能够有效地监控和控制ASAMS。同时，规划还需要考虑如何优化人机协同工作，以提高工作效率和安全性。这包括但不限于设计直观的用户界面、提供实时反馈机制以及确保紧急情况下的快速响应。环境感知与适应性任务规划需要集成先进的环境感知技术，使ASAMS能够实时了解并适应复杂的作业环境。规划过程中应考虑到不同环境因素对机器运行的影响，如天气、地形、障碍物等，并制定相应的应对策略。安全准则与要求在任务规划中，必须确保自主和半自主机器系统（ASAMS）遵循严格的安全准则。这包括在规划阶段就充分考虑到机器在各种环境下的反应和应对措施，以及如何避免潜在的安全风险。319.1概述9.1概述随着土方及矿山机械中自主和半自主机器系统的广泛应用，确保其安全性成为行业迫切需求。此国家标准的制定，旨在为这类机器系统的安全使用提供明确的指导和规范。标准制定背景本标准于2022年10月12日由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布并实施，标志着我国在土方及矿山机械的自主和半自主机器系统安全方面迈出了重要一步。标准发布与实施该标准不仅适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM），以及自主或半自主机器系统（ASAMS），还涵盖了工地上使用的其他类型的自主或半自主机器，为这些设备的安全使用提供了全面的规范。标准适用范围010203329.2风险9.2风险风险识别与评估标准GB/T41862-2022强调了自主和半自主机器系统在土方及矿山作业中的风险识别与评估的重要性。这包括识别机器操作过程中可能出现的各种危险情况，如机械故障、操作失误、环境因素等，并对这些风险进行合理的评估。风险防范措施为了降低风险，标准提出了一系列的安全准则和防范措施。这包括确保机器系统的可靠性和稳定性，提供必要的安全防护装置，以及制定严格的操作规程和安全管理制度。风险应对与处置在风险发生后，标准也要求有相应的应对和处置措施。这包括及时启动应急预案，对事故进行快速有效的处理，以及进行事故后的原因分析和改进措施，以防止类似风险的再次发生。339.3要求9.3要求安全准则该标准明确了土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全准则。这些准则包括确保机器和系统在设计和运行过程中，能够满足基本的安全性能要求，降低事故风险，并保障操作人员和周边环境的安全。功能安全标准强调在指定功能环境下，机器和系统的安全使用。这包括在各种预期的操作条件下，机器和系统应能够保持稳定的性能，防止意外的发生，确保人员和财产安全。生命周期考虑标准还关注机器和系统在整个生命周期内的安全性。这涉及从设计、制造、安装、调试到操作和维护的所有阶段，都需要考虑安全因素，确保在各个阶段都符合安全标准的要求。3410通信和网络10通信和网络通信安全要求标准规定了自主和半自主机器系统在通信过程中的安全要求。这包括数据的加密传输，以防止数据泄露或被篡改，确保机器之间或机器与控制中心之间的通信安全。网络稳定性与可靠性网络通信的稳定性和可靠性对于自主和半自主机器系统的正常运行至关重要。标准强调了网络系统应具备抵御干扰和攻击的能力，以确保在复杂环境下的稳定连接和数据传输。网络故障应对措施标准中明确了在网络通信故障情况下的应对措施。包括故障检测机制、冗余通信路径的设置以及故障恢复策略，以确保在出现网络问题时，机器系统仍能维持基本的运行或安全停机。3510.1概述10.1概述随着土方及矿山机械中自主和半自主机器系统的广泛应用，确保这些系统的安全性变得尤为重要。为了规范这些机器系统的设计和使用，提高安全性能，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布了《土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全》国家标准。该标准主要规定了土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM），以及自主或半自主机器系统（ASAMS）的安全要求。它涵盖了机器及其相关系统和基础设施（包括硬件和软件）的安全准则，并提供了在机器和系统的生命周期中，在指定功能环境下的安全使用指南。此标准的实施，为土方机械产品及用于露天或地下的可移动式矿山机械的自主和半自主机器，及工地上使用的其他类型的自主或半自主机器的系统安全提供了国家标准指引。它不仅有助于提升技术领域安全风险管理水平，还将推动产业标准化水平提高，促进产业优化升级。标准制定背景标准主要内容实施意义3610.2风险和故障模式10.2风险和故障模式故障模式分析针对识别出的风险，标准要求进行深入的故障模式分析。这涉及对系统在不同工作条件下可能出现的故障类型、原因及后果进行预测和评估，以便制定相应的预防和应对措施。安全措施与应急预案基于风险和故障模式的分析结果，标准提出了一系列安全措施和应急预案。这些措施旨在降低故障发生的概率，减轻故障后果，并确保在紧急情况下能够迅速、有效地应对，保障人员和设备的安全。风险识别与评估标准强调对自主和半自主机器系统在土方及矿山作业中可能遇到的风险进行全面识别与评估。这包括但不限于机械故障、控制系统失灵、环境感知错误等潜在风险。0302013710.3通信系统要求稳定可靠的通信连接通信系统应保证数据传输的安全性，采取有效的加密措施，防止数据被非法截获或篡改，确保机器系统的正常运行和操作安全。数据传输安全性抗干扰能力通信系统应具备一定的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中保持通信的稳定性和可靠性，防止因外部干扰导致的通信故障或数据丢失。自主和半自主机器系统应建立稳定可靠的通信系统，确保机器与控制系统、机器与机器之间以及机器与操作员之间的实时信息传输无误。10.3通信系统要求3810.4安全信息10.4安全信息信息安全在自主和半自主机器系统的设计中，信息安全被视为一个关键环节。标准要求采取适当的技术和组织措施，确保机器系统的数据安全、网络安全和信息安全。这包括防止未经授权的访问、数据泄露、恶意软件感染等风险。同时，应定期对系统进行安全评估和漏洞扫描，及时发现并修复潜在的安全漏洞。安全信息系统标准强调建立一个完善的安全信息系统，该系统应能提供机器的状态信息、故障预警、安全操作提示等。通过实时收集和分析数据，系统能够及时发现潜在的安全风险，并通知相关人员采取必要的安全措施。安全警示标识标准规定了在土方及矿山机械自主和半自主机器系统上应设置明显的安全警示标识。这些标识包括但不限于机器操作时可能出现的危险、禁止事项、注意事项等，以提醒操作人员和其他相关人员注意安全。3911ASAM监管系统该系统负责对自主和半自主机器进行实时监控和管理，确保其安全运行。ASAM监管系统具备数据采集、处理、分析和预警功能，为机器的安全使用提供有力保障。ASAM监管系统是土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全标准中的重要组成部分。11ASAM监管系统4011.1概述11.1概述随着土方及矿山机械行业的快速发展，自主和半自主机器系统的应用越来越广泛。为确保这些机器系统的安全使用，减少事故风险，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布了《土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全》国家标准。标准制定背景该标准的实施为土方及矿山机械的自主和半自主机器系统提供了明确的安全指引，有助于规范市场秩序，提升行业整体安全水平，保障操作人员和设备的安全。标准实施意义本标准适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器，以及自主或半自主机器系统的安全要求。它涵盖了机器及其相关系统和基础设施（包括硬件和软件）的安全准则，为机器和系统的生命周期中的安全使用提供了全面的指南。标准适用范围4111.2要求该标准明确了土方及矿山机械自主和半自主机器系统的安全准则。这些准则涵盖了机器的设计、制造、使用和维护等各个方面，确保在整个生命周期内都能达到安全标准。安全准则11.2要求标准提供了在指定功能环境下的安全使用指南。这意味着，无论是在土方作业还是矿山作业中，使用自主和半自主机器时都需要遵循这些指南，以确保作业的安全和有效性。功能环境下的安全使用为了便于理解和实施标准，该部分还定义了与自主和半自主机器系统相关的术语和定义。这有助于消除歧义，使各方对标准有统一的理解。术语和定义4212AOZ通道、权限和安全AOZ通道定义在自主和半自主机器系统中，AOZ（AreaofOperationZone）通道指的是机器操作区域的安全通道，确保机器在指定区域内安全、有效地进行作业。权限管理标准规定了不同操作级别和权限的设置，确保只有经过授权的人员才能对机器系统进行操作和控制，从而防止非法访问和操作带来的安全风险。安全保障措施包括物理隔离、逻辑隔离、数据加密等多种技术手段，确保机器系统在AOZ通道内的数据传输和存储安全，防止信息泄露和被篡改。同时，标准还规定了应急处理措施，以应对可能出现的安全问题。12AOZ通道、权限和安全4312.1权限和安全安全策略该标准规定了一系列安全策略，旨在保护机器系统免受外部威胁和内部漏洞的影响。这些策略包括但不限于数据加密、访问控制、安全审计和事件响应等。权限管理标准强调了对自主和半自主机器系统的权限管理，确保只有授权人员能够访问和控制系统的关键功能。这有助于防止未经授权的访问和操作，从而提高系统的安全性。安全更新和维护为确保系统的持续安全，标准强调了定期的安全更新和维护的重要性。这包括应用最新的安全补丁、进行系统的安全扫描和监测，并及时响应和处理任何潜在的安全事件。12.1权限和安全4412.2AOZ通道和警告12.2AOZ通道和警告AOZ通道定义AOZ（AreaofOperationZone）操作区域通道是指自主和半自主机器在作业过程中，为确保安全而设定的特定工作区域。此标准明确了AOZ通道的设立要求和管理措施。01警告系统要求标准规定，当人员或其他障碍物进入AOZ通道时，机器系统应能立即发出警告。警告方式可以包括声光报警、系统提示等多种形式，以确保操作人员和周边人员的安全。02安全防护措施除了警告系统，标准还要求在AOZ通道内实施一系列安全防护措施。例如，通过设置物理隔离、电子围栏等技术手段，防止未经授权的人员进入操作区域，从而避免潜在的安全风险。034512.3操作风险12.3操作风险该标准强调了对自主和半自主机器系统在土方及矿山作业中操作风险的识别和评估。这包括但不限于机械故障、操作失误、环境因素等可能导致的安全风险。通过定期进行风险评估，可以及时发现并处理潜在的安全隐患。风险识别与评估为确保操作人员能够安全、有效地使用自主和半自主机器系统，该标准提出了相应的操作规程和培训要求。操作规程应详细说明机器系统的正确使用方法、注意事项以及应急处理措施等。同时，操作人员应接受专业培训，充分了解机器系统的性能和特点，提高操作技能和安全意识。操作规程与培训标准推荐安装监控和预警系统来实时监测机器系统的运行状态和作业环境。这些系统可以及时发现异常情况并发出预警，从而帮助操作人员采取相应的措施以避免事故发生。此外，通过数据分析还可以对机器系统的性能进行优化，提高作业效率。监控与预警系统0102034612.4模式转换12.4模式转换系统状态显示为了确保操作员能够清晰地了解当前机器的工作模式，标准还要求机器系统能够明确地显示当前的工作状态，包括是否处于自主模式、半自主模式或手动模式。操作员介入在模式转换过程中，标准强调了操作员的介入和监控。操作员需要确认转换过程的安全性，并在必要时采取紧急措施以防止意外发生。安全切换机制标准规定了自主和半自主机器在不同工作模式间切换时的安全机制。这确保了机器在从手动操作切换到自主模式，或从自主模式切换回手动操作时，能够平稳、安全地进行过渡。4713ASAMS现场操作程序13ASAMS现场操作程序应急处理与安全保障在操作过程中，若遇到紧急情况或突发故障，操作人员应立即按照预定的应急处理程序进行应对，以确保人员和设备的安全。同时，现场应配备必要的安全设施和救援设备，以便在需要时能够迅速而有效地进行救援和处理。操作程序与步骤应制定详细的标准操作程序（SOP），明确每一步的操作流程和注意事项。这包括但不限于机器的启动与关闭、工作模式的选择与切换、安全装置的检查与测试等。所有操作人员都必须严格遵守这些程序，并在实际操作中不断提高熟练度和准确性。操作前的准备在进行ASAMS的现场操作之前，必须确保所有相关人员已接受充分的培训，并了解系统的功能、要执行的具体任务、相关的危险和风险，以及要应用的控制措施。此外，还应检查和确认所有机器和系统均处于良好的工作状态。4813.1一般要求安全原则该标准强调，自主和半自主机器系统（ASAMS）的设计、制造和使用必须遵循安全原则。这包括但不限于确保机器在各种环境和操作条件下的稳定性和可靠性，预防可能导致危险情况的发生。13.1一般要求系统和基础设施安全标准指出，ASAMS的相关系统和基础设施，包括硬件和软件，必须符合特定的安全准则。这要求系统和设备具有足够的防护措施，以防止未经授权的访问、数据泄露或系统崩溃等情况。生命周期安全管理在ASAMS的生命周期中，从设计、生产到使用和维护，都需要有严格的安全管理措施。标准提供了在指定功能环境下的安全使用指南，旨在确保在整个生命周期内对安全风险进行持续的管理和控制。4913.2事件记录事件记录的重要性13.2事件记录-对于自主和半自主机器系统，事件记录是确保安全性的关键环节。-通过记录机器在运行过程中发生的所有事件，可以帮助分析潜在的安全风险。-事件记录为事故调查和预防提供了宝贵的数据支持。13.2事件记录“-机器的运行状态，包括启动、停止、加速、减速等关键动作。-传感器数据，如温度、压力、速度等，以监控机器的健康状况。记录内容13.2事件记录-任何异常或故障情况，包括故障代码、发生时间和恢复情况等。13.2事件记录记录要求-事件记录应具有准确性和完整性，确保每一个重要事件都被捕捉。-记录系统应具备足够的存储容量，以保存长期的数据。-应有合适的数据保护措施，防止数据丢失或被篡改。13.2事件记录5013.3调试要点三调试目的调试是确保自主和半自主机器系统正常运行的重要环节，其主要目的是发现并修正系统中可能存在的问题，确保机器能够在各种工作环境下安全、稳定地运行。调试内容调试过程中需要对机器的硬件、软件以及各种传感器进行全面的检测和校准。这包括但不限于导航系统、控制系统、感知系统以及通信系统等关键部分的性能测试和参数优化。安全注意事项在进行调试时，必须严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。调试人员需要具备相应的专业知识和技能，并穿戴必要的个人防护装备。同时，调试区域应设置明显的安全警示标志，防止非专业人员进入。13.3调试0102035113.4文件和培训13.4文件和培训文件要求该标准强调了对相关文件和记录的重要性。这包括机器系统的设计文档、操作手册、维护指南以及安全相关的证书和测试报告。这些文件应详细、准确，并随时可供操作员、维护人员和管理层查阅，以确保系统的安全和合规性。培训要求对于操作自主和半自主机器系统的员工，必须接受充分的培训。培训内容应包括系统的基本操作、安全规程、应急处理措施等。培训不仅应关注理论知识的传授，还应通过实际操作来加深员工对系统的理解和熟练度。文件和培训的持续改进随着技术的不断进步和系统的升级，相关的文件和培训内容也需要不断更新。标准建议企业应建立一套机制，定期对文件进行审查和更新，同时对员工进行相应的再培训，以确保系统的安全性和效率始终保持在行业前列。5214运行危险控制14运行危险控制危险识别与评估标准强调对自主和半自主机器系统运行过程中可能出现的危险进行全面识别和评估。这包括但不限于机械故障、操作失误、环境因素等导致的潜在危险。安全控制策略针对识别出的危险，标准提出了一系列安全控制策略。这些策略包括但不限于紧急停止装置、安全防护装置、操作员培训以及定期维护检查等，以确保机器系统在运行过程中的安全性。实时监控与预警标准要求自主和半自主机器系统应具备实时监控功能，能够及时检测并预警潜在的安全风险。此外，系统还应具备故障自诊断和远程监控功能，以便及时发现并处理运行过程中出现的问题。5315安全要求和/或防护/风险降低措施的验证15安全要求和/或防护/风险降低措施的验证标准规定了验证土方及矿山机械自主和半自主机器系统安全要求和防护措施有效性的具体方法。这些方法可能包括但不限于实地测试、模拟仿真、专家评估等，旨在确保机器系统在各种工作环境下的安全性和可靠性。验证过程中，需要对潜在的风险进行评估，并制定相应的风险降低措施。这可能涉及到对机器系统的改进、安全程序的更新以及对操作人员的培训等方面，从而确保风险得到有效控制。安全要求和防护措施的验证并非一次性活动，而是一个持续的过程。标准强调了对验证结果的定期审查和改进，以及对机器系统安全性能的持续监测。这有助于及时发现并解决潜在的安全问题，确保机器系统始终符合安全标准。验证方法的确立风险评估与降低持续改进与监测5416合格评定16合格评定合格评定是为了确保土方及矿山机械中的自主和半自主机器系统符合GB/T41862-2022标准的安全要求。通过合格评定，可以验证机器系统的安全性能，保障操作人员和使用环境的安全。评定目的与意义合格评定通常包括文件审查、现场检查和功能测试等环节。文件审查主要是核对机器系统的设计和制造文档是否符合标准要求；现场检查是对机器系统的实际运行情况进行观察和评估；功能测试则是通过实际操作验证机器系统的安全功能是否有效。评定流程与方法进行合格评定的机构应具备相应的资质和能力，包括专业的技术人员、必要的检测设备和完善的评定流程。同时，评定机构应遵守相关法律法规和标准要求，确保评定的公正性和准确性。评定机构与要求5517使用信息17使用信息该标准明确规定了适用于土方作业和矿山作业中使用的自主和半自主机器（ASAM），以及自主或半自主机器系统（ASAMS）的安全要求。这包括但不限于IS06165中定义的土方机械产品，以及用于露天或地下的可移动式矿山机械。适用范围明确标准中详细阐述了机器及其相关系统和基础设施（含硬件和软件）的安全准则，并为机器和系统的生命周期内在指定功能环境下的安全使用提供了全面的指南。这为操作人员提供了明确的操作规范和安全保障措施。安全准则与使用指南为了便于理解和应用，该标准还定义了与ASAMS相关的专业术语和定义，确保各方在使用标准时具有统一的理解和解释。这有助于减少误解和误操作，从而提高整个系统的安全性。术语和定义0102035617.1安全标签和机器标记01安全标签的重要性安全标签是确保操作人员了解机器安全信息的关键。它们提供了关于潜在危险、必要的预防措施以及如何在紧急情况下采取行动的具体指导。机器标记的内容机器标记通常包括机器的型号、序列号、生产日期以及相关的安全警示。这些信息对于机器的维护、故障排除以及确保安全操作都至关重要。合规性和标准化通过遵循GB/T41862-2022标准中关于安全标签和机器标记的规定，企业可以确保其产品符合国家安全法规，并为用户提供清晰、一致的安全信息，从而降低操作风险。17.1安全标签和机器标记02035717.2用户手册17.2用户手册内容概述用户手册是自主和半自主机器系统的重要组成部分，它提供了操作、维护和故障排除的详细指南。根据GB/T41862-2022标准，用户手册应包含机器系统的安全信息、操作程序、维护保养说明以及应急处理等内容。01安全信息用户手册必须强调安全准则，包括但不限于机器的正确使用、潜在的安全风险以及如何避免事故。此外，手册还应提供有关安全装置和防护设备的信息，确保操作人员了解并遵循相关安全规定。02操作与维护指南用户手册应提供详尽的操作步骤和维护保养建议，以帮助用户正确、高效地使用机器。这包括启动和关闭程序、日常检查项目、定期维护计划以及故障排除方法等。通过遵循这些指南，用户可以延长机器的使用寿命并确保其安全运行。0358附录A(资料性)重大危险源清单附录A(资料性)重大危险源清单电气系统危险包括高压电路裸露、电气元件故障、电池过热或短路等，这些都可能导致火灾、电击等严重后果。因此，标准强调了对电气系统的严格检测和维护要求。机械部件故障如发动机、传动系统、液压系统等关键部件的故障，可能导致机器失控或性能下降，进而引发安全事故。标准中对这些机械部件的设计、制造和检测都提出了明确要求。操作不当或人为错误操作人员的技能水平、经验以及注意力等都会影响机器的安全运行。标准中强调了操作人员的培训、考核以及安全操作规程的重要性，以减少人为因素导致的危险。59附录B(资料性)安全与风险管理程序附录B(资料性)安全与风险管理程序风险评估01-识别自主和半自主机器系统在土方及矿山作业中可能遇到的风险。02-分析这些风险的可能性和严重性。03-评估风险对人员、设备和环境可能造成的影响。附录B(资料性)安全与风险管理程序附录B(资料性)安全与风险管理程序-确保机器系统的设计、制造和使用符合安全标准。-根据风险评估结果，制定相应的安全措施。安全措施制定010203-提供操作员培训，以确保他们了解如何安全地使用机器系统。附录B(资料性)安全与风险管理程序“风险管理-定期对机器系统进行维护和检查，确保其处于良好的工作状态。-实时监控机器系统的运行状态，及时发现并处理潜在的安全问题。-建立应急预案，以应对可能发生的安全事故。附录B(资料性)安全与风险管理程序60附录C(资料性)将ASAMS整合到现场规划过程中附录C(资料性)将ASAMS整合到现场规划过程中评估现场环境与安全风险对现场环境进行全面评估，识别潜在的安全风险，并制定相应的安全措施，以确保ASAMS在安全的环境下运行。设计ASAMS的融入方案根据现场环境和作业需求，设计ASAMS的融入方案，包括系统的布局、通信协议、数据交互方式等，确保ASAMS能够顺利融入到现有作业流程中。确定ASAMS的运行区域和功能需求在现场规划初期，需明确ASAMS的作业范围、路径以及所需执行的任务，确保系统能够满足实际作业要求。03020161附录D(资料性)出入控制系统123系统概述-出入控制系统是自主和半自主机器系统中的重要组成部分。-该系统负责监控和管理机器设备的出入，确保只有经过授权的人员或设备才能进入特定区域。附录D(资料性)出入控制系统-通过出入控制系统，可以提高整个机器系统的安全性和管理效率。附录D(资料性)出入控制系统-身份识别和验证系统能够通过识别技术（如RFID、生物识别等）确认人员或设备的身份。-访问权限管理根据不同的身份和角色，系统分配不同的访问权限，包括进入特定区域的许可。附录D(资料性)出入控制系统-记录和监控系统能够记录所有出入事件，包括时间、地点、人员或设备信息等，便于后续审计和追踪。附录D(资料性)出入控制系统技术实现-结合软件和硬件设备，实现自动化的出入控制和管理。-采用先进的识别技术，如RFID标签、指纹识别、面部识别等，确保准确识别身份。-通过网络通信技术，实现远程监控和管理功能，便于实时掌握系统状态。附录D(资料性)出入控制系统62附录E(资料性)变更管理—采矿示例1.识别变更需求这可能来自于新的安全法规、技术更新、设备升级等。2.评估变更影响对变更可能带来的风险、成本、时间等方面进行全面评估。附录E(资料性)变更管理—采矿示例3.制定变更计划根据评估结果，制定详细的变更实施计划，包括时间表、资源分配等。附录E(资料性)变更管理—采矿示例附录E(资料性)变更管理—采矿示例3.技术升级当有更先进的技术可用于提升矿山作业时，也需进行变更管理。例如，引入更先进的传感器或控制系统。此时，应识别技术升级的需求，评估其对系统性能和安全性的影响，并制定升级实施计划。2.安全法规变更随着安全法规的更新，矿山可能需要调整其自主和半自主机器系统的操作方式。此时，应识别法规变更的具体要求，评估其对现有系统的影响，并制定符合新法规的操作流程和培训计划。1.设备更新当矿山引入新的自主或半自主机器时，需按照变更管理流程进行操作。首先识别新设备引入的需求，然后评估新设备对现有系统的影响，最后制定详细的设备更新计划。63附录F(资料性)监督附录F(资料性)监督监督的目的和意义01-确保自主和半自主机器系统的安全运行。02-及时发现并纠正系统中的潜在问题和风险。03123-提高土方及矿山机械的整体安全性和可靠性。监督的内容和方法-对机器系统的运行状态进行实时监测和记录。附录F(资料性)监督附录F(资料性)监督监督的实施和责任-针对发现的问题，及时采取整改措施并进行验证。-定期对机器系统进行安全检查