ICS 29.020 CCS K 09
C 一
L.:
中华人民共和国国家标准
GB/T41997.2—2022
机械电气安全 基于视觉的电敏保护设备
第2部分：采用参考模式的视觉
保护器件特殊要求
Electrical safety of machinery-Vision based electro-sensitive protective
equipment-Part 2 : Particular requirements for devices
using passive reference patterns
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/T41997.2—2022
目 次
前言引言 1范围
规范性引用文件 3术语和定义、缩略语
2
3.1术语和定义 3.2 缩略语功能、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 6 识别标志和安全用标志 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
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随附文件附录A（规范性） ESPE的选择功能 A.1总体要求 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
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A.7 抑制 A.8 设置检测区和/或其他安全相关参数 A.9选择多个检测区 A.10 自动设置检测区
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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 B.7 成像传感器参考文献
图1 间接光测试中光强测试装置图2直接光测试中光强测试装置
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表1 检测能力的验证要求表2光干扰测试概述表B.1电动机故障一览表表B.2成像传感器故障一览表
11 14 25 25
II GB/T41997.2—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2部分。GB/T41997已经发布了以下部分：
一第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、厦门三行电子有限公司、安徽飞松机械科技股份有
限公司，中国石油大学（北京），深圳市哈德胜精密科技股份有限公司，山东莱恩光电科技公司，琦星智能科技股份有限公司、北京联华科技有限公司、广东奥天美数字科技有限公司、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、西安新林达数字科技有限公司、义乌市宝能模具科技有限公司。
本文件主要起草人：王金江、薛瑞娟、胡进方、吴文俊、张凤丽、王文浩、张松、谢宏亮、石福军，黄德峪、刘绪方、刘葆林、龚自康、向梅、昊财政、张德银。
II GB/T41997.2—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/T41997.2—2022
机械电气安全基于视觉的电敏保护设备
第2部分：采用参考模式的视觉
保护器件特殊要求
1范围
本文件规定了采用参考模式的视觉保护装置的电敏保护设备（ESPE）的设计、制造和试验要求，描述了敏感功能为使用被动参考模式的电敏保护设备的特殊要求
本文件仅限于ESPE的功能及其与机械连接的方式。基于视觉采用参考模式的电敏保护设备（VBPDPP）由单一的图像敏感装置组成，以被动的参考模式作为背景，检测原理是基于阻塞或部分阻碍模式的视野。检测时不需要有关物体厚度、形状，表面特征或位置的信息。
注：本文件不包含多图像传感器装置。 本文件适用于： -一基于视觉的自动ESPEs，不要求人介人检测；一基于视觉的自动ESPEs，检测进人或存在于检测区内物体：
检测能力达到200mm的VBPDPPs。 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：
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。
一
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：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T41997.1一2022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 GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码） GB7247.1一2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求 GB/T15706一2012机械安全设计通则风险评估与风险减小 GB/T16855.1一2018机械安全控制系统安全相关部件第1部分：设计通则 GB/T19436.1一2013机械电气安全电敏保护设备第1部分：一般要求和试验 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 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 ISO2047l：2013高能见度服装试验方法和要求（Highvisibilityclothing一Testmethodsand
requirements)
IEC62471:2006 灯具和灯具系统的光生物学安全性（Photobiologicalsafetyof lampsandlamp
1 GB/T41997.2—2022
systems)
3术语和定义、缩略语 3.1术语和定义
GB/T41997.1一2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1
被动参考模式passivereference pattern 在背景上静态（即固定位置且不改变）规则的图案元素的组合，至少覆盖检测区和检测能力受限
区一一对部分图案的视野遮挡会引起探测。 3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 ESPE：电敏保护设备（Electro-sensitiveProtectiveEquipment） EMC：电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility)） IP：侵人保护（IngressProtection） OSSD：输出信号开关电器（OutputSignalSwitchingDevices） PL：性能等级（PerformanceLevel) S/N：信噪比 SIL：安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel) VBPDPP：采用参考模式的基于视觉的电敏保护设备（VisionBasedElectro-sensitiveProtective
Devices Using Passive Reference Patterns)
4功能、设计和环境要求
4.1功能要求 4.1.1正常工作
按照GB/T41997.1—2022的4.1.1的规定。 4.1.2敏感功能 4.1.2.1总体要求
检测区应从检测能力受限区的边界开始，以被动模式结束（见GB/T41997.1一2022中图1）。 注：可能只有部分被动模式用于定义检测区。 检测能力受限区内的物体不应降低检测区内的检测能力。任何检测能力的降低应被检测到，且
VBPDPP应进人锁定状态（见4.2.2.2）。 4.1.2.2附加功能要求
敏感功能应在规定的检测区内有效。不使用安全措施（例如钥匙，关键词或工具），应不能调整检测区或检测能力。可选的安全相关功能，其要求见附录A。
当试件（静止或移动）处于检测区内的任何位置时。VBPDPP的敏感装置应提供适当的输出信号予以响应。
供方应规定检测能力限值。考虑到本文件列出的所有影响因素，供方应考虑最差工况，例如：
2 GB/T41997.2—2022
一信噪比；一传感器平面图像中的光强度：一传感器平面图像的对比度：一图像在传感器平面中的位置。
4.1.2.3光学性能
VBPDPP的设计和构造应： a）在400nm～1500nm范围内，限制暴露于外部辐射时发生故障的可能性； b）限制环境（温度，振动和冲击，粉尘，湿度，环境光线，外部反射，光照变化阴影，背景反射率）
的影响；
c)F 限制正常工作中可能的偏差。 4.1.3ESPE的类型
本文件只考虑了3型ESPE。机械供方和/或用户有责任规定此类型是否适用于特定应用。 3型ESPE应满足4.2.2.2的故障检测要求。在正常工作中，当敏感装置致动或当电源从装置中移
除时。OSSD（至少两个）中的每一个输出电路应处于进人断开状态。 4.1.4类型和要求的安全性能
ESPE应符合GB28526—2012和/或GB/T16855.1—2018的安全性能等级。 4.1.5要求的PLr或SIL和相应的ESPE类型
除了ESPE控制系统的电子部件的安全等级不同以外，ESPE可能提供的风险降低还受到系统能力（例如，环境影响、EMC、光学性能和检测原理）的限制。 4.1.6检测能力受限区
光学窗口和检测区起始端之间的区域称为检测能力受限区。由于在光学窗口和检测区之间存在检测能力受限区，为了确保在特定应用中不会产生危险，其尺寸和适当的使用信息应由供方提供。 4.2设计要求 4.2.1电源
按照GB/T41997.1—2022的4.2.1的规定。 4.2.2故障检测要求 4.2.2.1总体要求
按照GB/T41997.1一2022的4.2.2.1的规定。 4.2.2.23型ESPE的特殊要求
敏感装置中，导致所规定的VBPDPP检测能力完全丧失的单一故障，应使ESPE在规定的响应时间内进人锁定状态。
导致规定的VBPDPP检测能力下降的单一故障，应使ESPE在出现故障后的5s时间段内进入锁定状态。
注：VBPDPP检测能力下降的示例包括：
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