ICS 29.020 CCS K 09
中华人民共和国国家标准
GB/T 41997.1—2022
机械电气安全基于视觉的电敏保护设备
第1部分：通用技术要求
Electrical safety of machinery-Vision based electro-sensitive protective
equipmentPart 1 : General requirements
2022-10-12发布
2023-05-01实施
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T41997.1—2022
目 次
前言引言 1范围
规范性引用文件术语和定义、缩略语
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功能、设计和环境要求 4.1 功能要求 4.2 设计要求 4.3环境要求 5 试验 5.1 总体要求 5.2 功能试验 5.3 故障条件下的性能试验 5.4 环境试验 5.5 可编程或复杂集成电路的验证 6识别标志和安全使用标志.
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20 22
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35 35 35 35
6.1 总体要求 6.2 专用电源供电的ESPE 6.3 内部电源供电的ESPE 6.4 调整· 6.5 外壳 6.6 控制装置 6.7 端子标记 6.8 标志耐久性随附文件
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t+
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附录A（规范性） ESPE的选择性功能 A.1 总体要求
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A.2 外部装置监控（EDM) A.3 停止性能监控器（SPM) A.4 副开关电器（SSD）· A.5 起动联锁 A.6 重新起动联锁 A.7 抑制
1 GB/T41997.1—2022
A.8 用于重新起动机械的ESPE 附录B（规范性）影响ESPE的电气设备的单一故障一览表 B.1 总体要求 B.2 导线和连接器 B.3 开关· B.4 分立电气元件 B.5 固态电气元件 B.6 电动机参考文献
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图1 使用被动图案的VBPD侧视图图2 依据4.2.13.3的圆盘试件的示例图3使用安全相关通信接口的ESPE的示例图4 使用安全相关通信接口的ESPE的EMC测试设置：图5 间接光照试验下照度测量的设置
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表1 固态OSSDs接通和断开状态的输出表2 电源电压中断（暂降）试验要求表3脉冲试验要求表43型和4型ESPE脉冲试验附加要求表5浪涌试验要求表63型和4型ESPE浪涌试验附加要求· 表7射频场感应的传导骚扰试验要求表83型和4型ESPE射频场感应的传导骚扰试验要求表9检测能力要求的验证表B.1电动机故障一览表
II GB/T41997.1—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41997《机械电气安全基于视觉的电敏保护设备》的第1部分。GB/T41997已经发布了以下部分：
第1部分：通用技术要求；一第2部分：采用参考模式的视觉保护器件特殊要求；一第3部分：采用立体视觉保护器件特殊要求。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国工业机械电气系统标准化技术委员会（SAC/TC231）归口本文件起草单位：国家机床质量监督检验中心、北京联华科技有限公司、安徽省无为县华润电缆有
限公司，深圳市博远科技创新发展有限公司，厦门业盛电气有限公司，山东莱恩光电科技公司，中国石油大学（北京）、琦星智能科技股份有限公司、广东奥天美数字科技有限公司、漳州宏展新材料科技股份有限公司、安徽省一一通信息科技有限公司、广东南方职业学院、西安凯益金电子科技有限公司、义乌市宝能模具科技有限公司，西安新林达数字科技有限公司、青岛诚信联合锻造机械有限公司。
本文件主要起草人：黄祖广、薛瑞娟、王金江，王文浩、张凤丽、吴文俊、胡进方、吴盛、刘剑飞、 刘张飞、刘绪方、姜云荣、刘葆林、龚自康、向梅、张德银、昊财政、张诚。
II GB/T41997.1—2022
引言
电敏保护设备（ESPE）适用于存在人身伤害风险的机械，在人员处于危险情况之前，它使机械恢复到安全状态以提供保护。作为机械设备的安全防护装置，基于视觉的电敏保护设备关乎工作人员的人身安全和机械设备的稳定运行。本文件提供基于视觉保护装置（VBPD）的电敏保护设备的设计、制造和试验有关信息，对指导我国电敏保护设备产品的设计、生产具有重要意义。GB/T41997由三部分构成
一第1部分：通用技术要求。目的是确立基于视觉的电敏保护设备的通用技术要求。 一第2部分：采用参考模式的视觉保护器件特殊要求。目的是确立以被动的参考模式作为背景
的电敏保护设备的特殊要求。 第3部分：采用立体视觉保护器件特殊要求。目的是确立基于立体视觉技术的电敏保护设备的特殊要求。
GB/T41997的三个部分配套，共同作为基于视觉的电敏保护设备的技术要求和试验方法的重要依据，促进我国电敏保护设备产品性能和行业水平的提高。
IV GB/T41997.1—2022
机械电气安全基于视觉的电敏保护设备
第1部分：通用技术要求
1范围
本文件规定了采用基于视觉的保护装置（VBPD）作为敏感功能的电敏保护设备（ESPE）的设计、制造和试验要求，也规定了作为安全相关系统的组成部分专门用于检测人体的非接触型ESPE的设计、制造和试验的一般要求。ESPE包括可选择的安全相关功能（附录A中给出）。它仅限于ESPE的功能及其与机械连接的方式。
本文件适用于以下用途的ESPEs：一不要求人为介人检测；一检测进人或存在于检测区内的物体。 本文件不适用于：
使用辐射波长超出400nm～1500nm的VBPDs。 本文件未涉及：一检测区的尺寸或配置及其与任何特定应用的危险部件相关的配置；一任何机械的危险状态：一一对受检测物体的复杂分类或区分的要求；一电磁兼容（EMC）发射要求本文件可能与保护人员以外的应用有关，例如保护机械或产品免受机械性损坏。在这些应用中，可
能需要附加要求，例如当由敏感功能识别的材料具有不同于人的属性时。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的号用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2423.5一2019环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击 GB/T2423.10一2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦） GB/T4208一2017外壳防护等级（IP代码） GB/T5226.1一2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T14048.1一2012低压开关设备和控制设备第1部分：总则 GB/T15706—2012 机械安全设计通则风险评估与风险减小 GB/T15969.2一2008可编程序控制器第2部分：设备要求和测试 GB/T16855.12018 机械安全 控制系统安全相关部件第1部分：设计通则 GB/T16855.2一2015机械安全控制系统安全相关部件第2部分：确认 GB/T17626.2—2018 电磁兼容 试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3—2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4—2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验
1 GB/T41997.1—2022
GB/T17626.6一2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T19436（所有部分）机械电气安全电敏保护设备 GB/T19876一2012机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位 GB/T20438（所有部分）电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 GB28526一2012机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全 IEC60445人机界面、标志和识别的基本和安全原则设备终端、导体终端和导体的标识（Basic
and safety principles for man-machine interface, marking and identificationIdentification of equip- ment terminals , conductor terminations and conductors)
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
电敏保护设备electro-sensitiveprotectiveequipment：EsPE 作为整体工作的装置和/或部件的组合，为了达到制动保护或物体出现在检测区时引发感应的目
的，至少包括：
一敏感装置：
一控制/监控装置：输出信号开关电器（OSSD）和/或安全相关数据接口。
注1：与电敏保护设备（ESPE)相联系的安全相关控制系统，或电敏保护设备（ESPE）本身，可以进一步包括副开关
电器（SSD）、抑制功能、停止性能监控器等。 注2：安全相关通信接口可以被集成在电敏保护设备（ESPE）的整体内。
3.1.2
敏感装置 I sensing device 电敏保护设备（ESPE）中，使用电敏方法确定电敏保护设备（ESPE）预期检测的事件或状态的部件。 示例：光电敏感装置将检测进人检测区的不透明物体。
3.1.3
输出信号开关电器output signal switchingdeviceOssD 当电敏保护设备（ESPE）正常工作期间敏感装置被触发时，做出的响应进人断开状态。 注：与机械控制系统连接的电敏保护设备（ESPE）的元件。
3.1.4
安全相关数据接口safety-related datainterface 电敏保护设备（ESPE）输出与用于表示输出信号开关电器（OSSDs）状态的安全相关通信接口之间
的直接连接（点对点）接口。
注1：数据接口无寻址能力。 注2：安全相关的数据接口可以是双向的。
3.1.5
安全相关通信接safety-related communication interface 与安全相关的连接至预期用于安全相关控制功能的标准化通信网络。
3.1.6
屏蔽blanking 当超出电敏保护设备（ESPE）检测能力的物体位于检测区内，不能导致输出信号开关电器（OSSD）
2 GB/T41997.1—2022
进人断开状态的功能，
注：此功能为可选功能。 3.1.7
控制装置controllingdevice 电敏保护设备（ESPE）的组成部分，执行下列功能：
接收和处理来自敏感装置的信息，并为输出信号开关电器（OSSD）提供信号：一监控敏感装置和输出信号开关电器（OSSD）。
3.1.8
基于视觉保护装置visionbased protectivedevice；VBPD 使用成像传感器来探测规定监视区内物体的电敏保护设备（ESPE）。其成像传感器采用可见光和近
红外光谱工作。
注：对于本文件，基于视觉保护装置（VBPD）由一个图像传感装置和由其所监视的对面的作为被动图案背景的二维
图像构成。
3.1.9
试件 test piece 用于验证基于视觉保护装置（VBPD）检测能力的物体
3.1.10
检测区 detection zone 电敏保护设备（ESPE)对位于其中的规定试件进行检测的区域。
3.1.11
检测能力detectioncapability 在特定的检测区内检测试件的能力。
3.1.12
图像image 像素的阵列。
3.1.13
成像传感器 imaging sensor 生成表示图像特征的电信号的光电装置。
3.1.14
被动图案passive pattern 在平面背景上的静态（即固定位置且不改变）规则图案，至少覆盖检测区和容差区一一对该图案的
局部遮挡会引起检测。
注：规则图案仅指物理图案，而不是指由成像传感器所看到图案的图像。 3.1.15
图案元素pattern element 基于实际图案定义的被动图案的唯一部分。 示例：本文件使用的例子：黑白棋盘格（一个黑色正方形或一个白色正方形）。
3.1.16
像素pixel 图片中可以与其相邻元素区分的最小元素的区域。
3.1.17
敏感区 sensing zone 由成像传感器的视场限定的三维空间（例如，角锥体或圆锥体的形状）且在传感器装置的光学窗口
3