GB/T 41997.2-2022 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

GB/T 41997.2
2022是我国机械电气安全领域专门针对参考模式类视觉保护装置制定的推荐性国家标准，是整个基于视觉原理的电敏保护设备标准体系中的专项分册，是这类产品设计、安全检测、工程选型、合规认证的核心技术依据，具体可以从以下几个层面理解：
一、标准的基础定位 该标准于2022年12月30日发布、2023年7月1日正式实施，修改采用了国际标准ISO 13856
2:2013，属于《机械电气安全 基于视觉的电敏保护设备》系列标准的第2部分： 1. 该系列的第1部分（GB/T 41997.1）是所有视觉类电敏保护设备（ESPE）必须遵守的通用要求；本部分（第2部分）是针对特定工作原理的视觉保护器件的补充特殊要求——即所有参考模式类视觉保护设备，需要同时符合通用要求+本部分的专项要求才算满足安全规范。 2. 标准的核心规制对象是采用参考模式的视觉保护器件（VRD），这类设备和其他视觉类安全装置的核心差异是工作逻辑：它不需要主动投射光源、不需要训练目标识别算法，而是先采集防护区域内无人员侵入的“静态基准参考图像”存储在设备中，实时将现场采集的动态画面和基准参考图做差分比对，一旦发现图像偏差超过阈值（即有人员/物体侵入危险区），立刻输出停止信号让危险机械停机，实现无物理围栏的安全防护。
二、本标准规定的核心特殊要求（相比通用要求的针对性内容） 参考模式类视觉保护设备的工作原理存在天然的局限性（比如容易受光照变化、镜头偏移、背景动态变化干扰、参考图错误更新可能引发漏检等），本标准的所有特殊要求都是围绕这些原理性风险设置的，主要包括： 1. 明确专属的安全功能边界 专门界定了这类设备的适用范围：仅适合背景长期稳定、无持续合法动态物体（比如不能用在持续输送工件的传送带旁）的固定危险区防护，不适合需要识别具体目标、背景存在动态变化的场景。 2. 针对原理缺陷的可靠性测试要求 专门设置了这类设备的专项抗扰测试：模拟现场常见的光照突变、镜头轻微振动偏移、镜头表面积尘/小虫遮挡、环境温度变化等干扰场景，要求设备既不能无理由频繁误触发，也不能因为干扰漏检侵入人员；同时要求设备必须能区分“固定的图像偏差（比如镜头脏污）”和“移动的侵入目标”，避免长期异常触发。 3. 针对高风险漏洞的强制安全约束 标准专门针对参考图更新这个核心风险做了严格规定：如果设备为了适应场景变化需要更新基准参考图像，更新动作必须在机械处于安全停机状态下才能触发，更新过程中如果检测到人员侵入必须立刻中止更新、输出安全停止信号，绝对不允许设备在机械运行过程中自动把运动的机械部件、移动的物体当成新的参考背景，否则会出现“人侵入危险区但因为参考图已经更新、设备识别不到偏差而漏检停机”的致命安全漏洞。 4. 专项的性能与测试方法 明确了这类设备的检测分辨率、最大响应时间、最小可检测目标尺寸的测试方法——因为视觉装置的图像采集、处理、信号输出链路较长，标准要求必须通过标准尺寸的测试目标从不同角度、不同速度侵入的试验，验证设备的检测可靠性，匹配机械安全距离的计算要求。 5. 安装与使用的指引要求 要求产品说明书必须明确告知用户：这类设备安装时必须牢固固定镜头、避免强光直射，安装位置要避开背景动态变化的区域，需要定期校准基准参考图，从使用层面降低原理性风险。
三、实际应用价值 在该标准出台前，参考模式类视觉保护装置长期没有专门的安全规范，很多企业将其作为普通工业相机使用，未做安全冗余设计，曾多次发生漏检伤人事故。该标准的出台填补了领域空白：既为生产企业的产品安全设计提供了明确依据，也为用户在机械防护场景下选型、安装这类设备提供了合规参考，是目前国内视觉类安全防护装置通过机械安全认证、满足出口合规要求的核心依据之一。
GB/T 41997.2-2022 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项目

GB/T 41997.2
2022 标准核心信息梳理
# 一、基本属性与定位 该标准是我国机械电气安全领域专门针对视觉类防护设备的专项技术规范，核心基础信息如下： 1. 发布实施：由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会于2022年12月30日发布，2023年7月1日正式实施，归口于全国机械安全标准化技术委员会（SAC/TC 208）； 2. 采标关系：修改采用（MOD）IEC 61496
2:2020《机械电气安全 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》，技术框架与国际标准保持一致，适配国内工业场景实际需求做了适应性调整； 3. 体系定位：属于GB/T 41997《机械电气安全 基于视觉的电敏保护设备》标准族的配套专项部分，必须与同系列的通用要求（GB/T 41997.1
2022）配套使用，不可单独作为合规判定依据。


# 二、适用范围与核心对象 本标准专门针对采用参考模式工作原理的视觉保护器件（简称RMVD）制定特殊安全要求，这类设备的核心工作逻辑是：预先采集存储防护区域“无人体侵入”状态的基准参考图像，运行过程中实时拍摄当前区域画面，与基准图做差分比对，一旦检测到图像差异超过阈值（即存在物体侵入）就输出安全停机信号。
覆盖场景：适用于工业机器人工作站、冲压设备、自动化生产线等机械危险区域，用于检测人体/人体部位侵入的参考模式视觉防护设备，是这类产品设计、生产、检验、合规认证的核心技术依据；
排除范围：不适用于AI目标分类类视觉防护设备、主动结构光/激光扫描类视觉防护设备（由GB/T 41997.3规范）、传统非视觉原理的安全光幕/光栅（由GB/T 19876系列规范）、普通民用监控摄像头。


# 三、核心特殊安全要求 本标准针对参考模式视觉设备的独有风险，提出了区别于通用安全设备的强制性约束，核心内容包括： 1. 参考模式全流程安全管控（针对该类设备独有的“背景嵌入/背景漂移”风险） 这是参考模式视觉设备最容易引发安全事故的环节，标准做了严格约束：
参考图像的设置、更新必须设置权限锁，仅授权安全管理人员可操作，且操作过程必须要求机械处于停机安全状态，严禁在设备运行、危险区域内有人员时修改参考基准；
必须具备参考数据完整性校验能力：如果存储的基准参考图被非法篡改、存储单元数据损坏，设备需第一时间自检发现并进入安全停机状态，禁止带病运行；
严格限制参考模式自动更新机制：禁止设备无限制地“把长期存在的静止物体默认为背景”，要求自动更新必须有明确的现场提示、设置最长参考有效期、静止目标进入保护区一定时长后必须触发人工确认才能纳入参考，严禁静默自动更新，防止出现“人员站在被学习为背景的静止物体旁，设备漏检”的事故。 2. 基础检测性能要求 针对被动视觉成像的固有缺陷，明确最低检测能力底线：
必须明确设备的最小可检测物体尺寸（MDS），且要求在整个有效保护视场内，即使检测目标与背景的光对比度差达到最低阈值（如目标与背景反射率差<30%，即人员穿着与背景相近颜色的衣物时），也必须可靠检测，不得漏检；
要求设备能自检镜头畸变、结构件偏移导致的视场变化，当检测区域偏移超过允许范围时必须触发报警。 3. 故障探测与安全响应要求 针对视觉设备的常见故障，要求设备在≤100ms的安全响应时间内，探测到以下故障并进入安全停机状态：摄像头被遮挡、镜头脏污导致成像失效、图像采集模块故障、算法比对失效、光照超出工作范围等，严禁出现故障无响应的情况。 4. 环境适应性要求 适配工业现场复杂条件，要求设备在0.1lx~100000lx的宽照度范围（覆盖自然光、人工光场景）下，不得因直射阳光、灯光反光、焊接弧光等临时闪光出现误触发或漏检，可适应工业现场的温度、振动条件。 5. 专属验证方法 配套规定了参考模式设备的专属试验验证流程，包括低对比度目标检测试验、背景嵌入风险试验、参考模式篡改防护试验、镜头脏污/遮挡试验、宽照度可靠性试验等，作为产品合格判定的统一依据。


# 四、应用价值 本标准填补了我国参考模式视觉安全防护设备的规范空白，解决了过去这类产品无统一安全要求、不同厂商可靠性参差不齐的问题，为工业场景采用大视场、灵活布置的视觉安全防护方案提供了合规底线：明确普通工业摄像头加装简单图像差分模块的产品，因无法满足参考模式安全管控、低对比度检测、故障自检等要求，不能作为机械安全的电敏保护设备使用。同时该标准与国际要求接轨，为这类产品的跨境合规认证提供了技术支撑。
GB/T 41997.2-2022 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流程
针对GB/T 41997.2
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》的第三方合规检测/认证流程，是依托具备CNAS/CMA资质、覆盖机械安全ESPE（电敏保护设备）检测能力的专业机构开展的，该标准等同转化IEC 61462
2，专门针对“通过实时比对采集图像与预先存储的保护区参考模式、当偏差超过阈值时触发安全停机”的视觉保护器件（简称VSD
RM，区别于传统红外光幕、纯轮廓类视觉防护），全流程可分为6个核心阶段，其中针对参考模式的特殊检测要求是区别于其他ESPE检测的核心差异点：

一、前期边界评估与项目对接（第三方前置服务阶段） 首先由第三方机构的机械安全工程师明确产品适配性，避免标准错配： 1. 核心适配判定：确认待检测设备是否属于标准覆盖范畴——即工作原理为「预先建立无入侵状态下的保护区静态参考纹理/图案、实时比对实际图像与参考图案的偏差值，超阈值触发安全输出」；纯轮廓识别、无参考存储的视觉防护、普通工业检测相机、AGV避障视觉均不属于本标准覆盖范围，不能套用本流程。 2. 风险预沟通：第三方会提前告知厂家本标准的核心高风险不符合项（如参考模式漂移无检测、安全阈值无权限锁、环境光下漏检等），指导厂家完成产品预调试，避免后续检测返工。 3. 明确项目目标：确认是仅出具合规检测报告，还是申请对应的安全认证（如CQC机械安全认证、CE
EN 61462联合认证），明确检测的安全等级要求（参考本标准的Type2/Type4对应PLc/PLe等级）。

二、资料提交与项目启动 厂家需向第三方提交全套合规技术文档，其中参考模式VSD的专属要求文档是审核重点，包括： 1. 设备基础参数：标称的最大探测距离、保护区几何范围、最小可检测物体尺寸（MDO）、最大响应时间、安全输出架构（双通道/单通道）、安全等级标称值； 2. 参考模式专属文档：参考模式的建立流程、漂移补偿机制、阈值调整范围、参考模式重新校准的触发条件； 3. 合规性文档：设备的风险评估报告、关键安全元器件（图像传感器、安全控制器、输出触点）的安全认证证书、使用说明书（必须包含参考模式校准步骤、日常检查要求、安装注意事项）。 第三方完成资料初审后，确定送检样品数量（一般为2
3台同批次量产样机，禁止送定制化实验室样机）、检测排期与费用。

三、核心型式试验检测（全流程最关键环节） 检测分为通用要求项目（与GB/T 41997.1通用要求一致，如电气安全、EMC、机械强度、温湿度/振动/冲击可靠性、基础安全故障响应）和本标准独有的参考模式专项检测项目，具体包括： | 专项检测项目 | 检测逻辑与要求 | |





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| | 参考模式建立有效性 | 验证设备首次建立参考模式时，若保护区内存在静态物体/障碍物，是否无法生成有效参考、触发报错；必须在无入侵的空保护区状态下才能完成参考校准 | | 参考模式漂移检测 | 人为模拟参考场景缓慢变化（如安装支架偏移、背景微小形变、温漂导致的焦距偏移），验证设备当偏差超过安全阈值时，是否触发故障锁定、无法进入正常监测状态；禁止无权限的自动补偿逻辑将入侵物体识别为参考模式的一部分 | | 最小可检测物体（MDO）探测性能 | 在保护区的近/中/远距、上下左右边缘的所有典型位置，放置直径为标称MDO的标准测试块，验证设备是否能在标称响应时间内触发安全输出；尺寸小于MDO的物体（如MDO的90%）允许不触发 | | 保护区边界与盲区测试 | 验证保护区边界外的物体不会被误触发、边界内的入侵无探测盲区，重点排查近距相机下方、远距角落等视觉常见盲区的探测能力 | | 响应时间测试 | 测量从入侵物体进入保护区到安全输出断开的最大耗时，验证是否不超过标称值，重点核算视觉算法的处理时延、帧率对响应的影响 | | 干扰性能测试 | 模拟工业现场典型干扰：太阳光直射、电焊弧光、频闪照明、镜面反光、保护区外的运动物体，验证设备不会出现“干扰下漏检入侵”“干扰下误触发”的问题 | | 安全阈值防护 | 验证参考模式的灵敏度调整、阈值设置是否需要专属权限（密码/专用钥匙），无权限的普通操作人员无法将阈值调整到安全范围外（避免现场为了减少误报把阈值调得过松导致漏检） | | 自检与故障响应 | 模拟镜头遮挡、图像传感器单路失效、算法计算错误等故障，验证设备是否能在规定自检周期内识别故障、进入安全锁定状态，不会带故障运行 |

四、不符合项整改与补测 若检测中出现不符合项（如最常见的阈值无权限锁、环境光下漏检、参考模式漂移无检测等），第三方会出具详细的整改指导，厂家完成硬件/软件/文档整改后，针对不符合项进行补测，直到所有检测点满足标准要求。

五、技术文档合规性终审 第三方会对全流程涉及的文档进行最后审核，重点确认： 1. 说明书中是否明确告知用户：参考模式需要定期校准、不能将动态物体作为参考背景、日常需要用测试块验证探测功能； 2. 设备标称的安全参数是否与实际检测结果一致，不存在虚标； 3. 风险评估是否覆盖参考模式VSD的特有风险（如图像干扰、参考漂移导致的漏检）。

六、出具报告与证书 1. 所有项目通过后，第三方出具盖CNAS/CMA标识的正式检测报告，报告明确标注产品符合GB/T 41997.2
2022的要求、对应的安全等级、关键技术参数（探测范围、MDO、最大响应时间）； 2. 若为认证项目，会同步颁发对应认证证书，部分认证要求每年进行工厂检查，确认批量生产的产品与送检样品的一致性； 3. 由于本标准等同IEC标准，报告可同时用于国内机械配套合规、出口欧盟CE（对应EN 61462）的市场准入要求。

流程中的常见注意事项 1. 避免标准错配：纯轮廓检测的视觉防护属于GB/T 41997.3的覆盖范围，不能套用本2部分的检测流程； 2. 送检样品必须为量产型号：不得为了检测调试定制样机，否则后续工厂检查会因批量产品与样品一致性不符导致证书失效； 3. 不要擅自扩大参考模式的自动补偿范围：标准要求漂移补偿仅能覆盖环境温漂、微小安装偏移，不能将入侵物体纳入补偿逻辑，否则会被判定为安全失效。