CN109001089A - 基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台及方法 - Google Patents

基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台及方法 Download PDF

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黄靖
周龙辉
邹喆
陈艳秋
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Abstract

本发明公开了一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台，包括作业场所粉尘在线监测单元，实时采集作业场所粉尘浓度数据和实时采集作业场所执业者的定位信息；作业场所粉尘监测第三方服务平台将作业场所粉尘在线监测单元实时采集的作业场所粉尘浓度数据和作业场所执业者的定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；作业场所粉尘监测服务系统，展示作业场所粉尘在线监测的结果。本发明通过作业场所工业网络将信息传输至作业场所第三方监测服务平台，同时展示作业场所粉尘在线监测的结果。本发明可对作业场所粉尘监测进行智能化管理，减少人工干预，提高我国作业场所粉尘监测服务水平。

Description

基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台及方法
技术领域
本发明属于作业场所粉尘智能化监控领域，具体涉及一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台及方法。
背景技术
作业场所粉尘危害是职业危害的主要组成部分，目前，作业场所粉尘监测多以人工抽检为主。人工抽检需要大量专业人员到作业场所进行抽检工作，存在覆盖率低的问题。大多数没有被覆盖的企业，自行测量的粉尘环境参数，因操作不规范、弄虚作假等人为因素，导致严重的数据失实。因此，以人工抽检为主的作业场所粉尘监测方式亟待改革升级。
目前，我国基于职业卫生技术服务机构的作业场所粉尘监测服务模式存在人工抽检覆盖率低、实时性差、数据失实、缺乏有效监测手段、服务对象较单一、服务能力弱等问题。
针对以上问题，本发明专利引入云计算和大数据等先进的计算机技术，发明了一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务模式，并基于此提出了一整套作业场所粉尘监测的方法。
针对粉尘危害的监测，德国和美国已经建立了全国的职业危害基础数据库，通过对职业危害数据的长期采集跟踪，可以指导相关法律法规和行业标准的制定，降低尘肺病的发生率；在国内，安徽煤监局建立了基于物联网的远程安全监督与事故处理信息化系统，并于2016年9月在安徽部署实施。但是以上提及的系统或者数据中心，存储的多为员工健康档案等静态数据，或是基于某个具体作业场所进行监测，未提出一种面向作业场所执业者、企业和多级政府监管部门的方法。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台及方法，本发明基于采集数据形成的作业场所第三方监测服务平台，构建扁平化的多级作业场所粉尘监管云模式应用系统；通过应用系统，多级政府监管部门、作业场所企业、执业者可实现动态监测作业场所粉尘浓度，并为决策提供支撑。
为实现上述目的及其他目的，本发明提供一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台，该平台包括：
作业场所粉尘在线监测单元，用于实时采集作业场所粉尘浓度数据和实时采集作业场所执业者的定位信息；
作业场所粉尘监测第三方服务平台将作业场所粉尘在线监测单元实时采集的作业场所粉尘浓度数据和作业场所执业者的定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；
作业场所粉尘监测服务系统，用于展示作业场所粉尘在线监测的结果。
优选地，所述作业场所粉尘监测第三方服务平台还用于根据员工健康档案中的个人累积接尘量m(employeeId)计算员工在一个工班后个人累积接尘量M(employeeId)，
其中，employeeId表示员工ID，常数t表示一个工班的时间；常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量；常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数；常数E表示防护口罩的透过率。
优选地，将作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量M(employeeId)与作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量m(employeeId)的阈值进行比较；若作业场所粉尘浓度大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的粉尘浓度阈值或个人累积接尘量M(employeeId)大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的个人累积接尘量m(employeeId)阈值则作业场所粉尘监测第三方服务平台中发出超标预警。
优选地，所述作业场所粉尘监测服务系统包括作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统、作业场所粉尘扁平化监管服务子系统、作业场所粉尘预警服务子系统、作业场所职业危害安全评估服务子系统和作业场所职业危害档案管理服务子系统；
所述作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统为作业场所企业提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务；
所述作业场所粉尘扁平化监管服务子系统为多级政府监管部门提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务；
所述作业场所粉尘预警服务子系统为作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务；
所述作业场所职业危害安全评估服务子系统为多级政府监管部门和作业场所企业提供作业场所职业危害安全评估服务；
所述职业危害档案管理服务子系统为作业场所企业、执业者提供职业危害档案和职工健康档案管理。
优选地，所述作业场所粉尘在线监测单元包括粉尘浓度传感器、中断控制器和作业场所人员定位传感器；所述粉尘浓度传感器用于实时采集作业场所粉尘浓度数据；所述中断控制器控制粉尘浓度传感器产生中断，并发送粉尘浓度数据至作业场所粉尘监测第三方服务平台；所述作业场所人员定位传感器实时采集作业场所执业者GPS定位信息，用于记录作业场所执业者在一个工班的工作轨迹。
为实现上述目的及其他目的，本发明还提供一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，该方法包括以下步骤：
粉尘浓度传感器实时采集作业场所粉尘浓度；
作业场所人员定位传感器实时采集作业场所执业者的GPS定位信息；
作业场所粉尘监测第三方服务平台将存储的各作业场所粉尘浓度传感器、人员定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；
作业场所粉尘监测服务系统展示作业场所粉尘在线监测的结果。
优选地，所述粉尘浓度传感器发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台的粉尘浓度数据包括一四元组＜conc,time,lon,lat＞，其中conc代表粉尘浓度，time代表采集时间，lon,lat分别代表粉尘浓度传感器采集点的经度和纬度；
所述作业场所人员定位传感器发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台的GPS定位信息包括一四元组＜GPSId,time,lon,lat＞，其中GPSId为作业场所下人员定位传感器ID，time代表采集时间，lon,lat分别代表人员定位传感器所在的经度和纬度；
按照时间关联，将粉尘浓度传感器和作业场所人员定位传感器数据进行关联，得到员工在工班内作业场所粉尘浓度接触曲线g(employeeId,t)，其中employeeId表示员工ID，t代表作业场所工作时间；
优选地，作业场所粉尘监测第三方服务平台根据员工健康档案中的个人累积接尘量m(employeeId)计算员工在一个工班后个人累积接尘量M(employeeId)，
其中，employeeId表示员工ID，常数t表示一个工班的时间；常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量；常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数；常数E表示防护口罩的透过率；
当作业场所粉尘浓度或个人累积接尘量M(employeeId)大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量m(employeeId)的阈值，则在作业场所粉尘监测第三方服务平台中产生超标预警。
优选地，所述作业场所粉尘监测服务系统包括作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统、作业场所粉尘扁平化监管服务子系统、作业场所粉尘预警服务子系统、作业场所职业危害安全评估服务子系统和作业场所职业危害档案管理服务子系统；
所述作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统为作业场所企业提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务；
所述作业场所粉尘扁平化监管服务子系统为多级政府监管部门提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务；
所述作业场所粉尘预警服务子系统为作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务；
所述作业场所职业危害安全评估服务子系统为多级政府监管部门和作业场所企业提供作业场所职业危害安全评估服务；
所述职业危害档案管理服务子系统为作业场所企业、执业者提供职业危害档案和职工健康档案管理。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明通过在作业场所监测点放置粉尘浓度传感器，连续实时采集作业场所粉尘浓度，然后通过作业场所工业网络将信息传输至作业场所第三方监测服务平台。基于采集数据形成的作业场所第三方监测服务平台，构建扁平化的多级作业场所粉尘监管云模式应用系统。通过应用系统，多级政府监管部门、作业场所企业、执业者可实现动态监测作业场所粉尘浓度，并为决策提供支撑，同时展示作业场所粉尘在线监测的结果。本发明可对作业场所粉尘监测进行智能化管理，减少人工干预，提高我国作业场所粉尘监测服务水平。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明粉尘检测的流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1，本实施例提供一种基于云模作业场所粉尘监测第三方服务平台，包括：
作业场所粉尘在线监测单元，用于实时采集作业场所粉尘浓度数据和实时采集作业场所执业者的定位信息；
作业场所粉尘监测第三方服务平台将作业场所粉尘在线监测单元实时采集的作业场所粉尘浓度数据和作业场所执业者的定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；
作业场所粉尘监测服务系统，用于展示作业场所粉尘在线监测的结果。
于本实施例中，作业场所粉尘数据传输包括有线传输模块和无线传输模块。粉尘浓度数据通过作业场所工业网络传输至作业场所企业系统，作业场所企业系统通过有线网络(以太环)将实时收集的粉尘浓度信息传输至作业场所粉尘监测第三方服务平台。执业者定位信息通过GPS无线传输将信息传输至作业场所粉尘监测第三方服务平台。
具体地，于本实施例中，作业场所粉尘在线监测单元包括粉尘浓度传感器、中断控制器和作业场所人员定位传感器；
粉尘浓度传感器，固定于作业场所，用于实时采集作业场所粉尘浓度；
中断控制器控制粉尘浓度传感器产生中断，并发送粉尘浓度数据至作业场所粉尘监测第三方服务平台；
作业场所人员定位传感器实时采集作业场所执业者GPS定位信息，用于记录作业场所执业者在一个工班的工作轨迹。
于本施例中，作业场所粉尘监测第三方服务平台还用于根据员工健康档案中的个人累积接尘量m(employeeId)计算员工在一个工班后个人累积接尘量M(employeeId)，
其中，employeeId表示员工ID，常数t表示一个工班的时间；常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量；常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数；常数E表示防护口罩的透过率。
于本施例中，将作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量M(employeeId)与作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量m(employeeId)的阈值进行比较；若其中一项指标大于阈值，则在作业场所粉尘监测第三方服务平台中产生超标预警。
于本施例中，作业场所粉尘监测服务系统包括作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统、作业场所粉尘扁平化监管服务子系统、作业场所粉尘预警服务子系统、作业场所职业危害安全评估服务子系统和作业场所职业危害档案管理服务子系统；
作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统为作业场所企业提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务；
作业场所粉尘扁平化监管服务子系统为多级政府监管部门提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务；
作业场所粉尘预警服务子系统为作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务；
作业场所职业危害安全评估服务子系统为多级政府监管部门和作业场所企业提供作业场所职业危害安全评估服务；
职业危害档案管理服务子系统为作业场所企业、执业者提供职业危害档案和职工健康档案管理。
参见图2，本实施例还提供一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，包括以下步骤：
(1)粉尘浓度传感器从作业场所实时采集粉尘浓度数据，中断控制器每隔30s将采集数据发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台，发送数据为四元组＜conc,time,lon,lat＞，其中conc代表粉尘浓度，time代表采集时间，lon,lat分别代表粉尘浓度传感器采集点的经度和纬度；
(2)作业场所执业者作业前会佩戴作业场所人员定位传感器，定位系统每隔30s会将工班内员工的GPS信息记录下来，并将之发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台，发送数据为四元组＜GPSId,time,lon,lat＞，其中GPSId为作业场所下人员定位传感器ID(可与每个工班内员工关联)，time代表采集时间，lon,lat分别代表人员定位传感器所在的经度和纬度；
(3)根据粉尘浓度传感器和作业场所人员定位系统数据，按照时间关联，得到员工在工班内作业场所粉尘浓度接触曲线g(employeeId,t)，其中employeeId表示员工ID，t代表作业场所工作时间(单位s，应大于0，小于一个工班的时间)；
(4)从作业场所粉尘监测第三方服务平台中的员工健康档案中提取个人累积接尘量m(employeeId)，计算员工在一个工班后个人累积接尘量
其中，常数t表示一个工班的时间；
常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量，m3，按照国际放射防护委员会提出的通用标准，即8h工作制中每人吸入10m3空气，6h为8m3；
常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；
常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数，国际放射防护委员会推荐标准为0.125；
常数E表示防护口罩的透过率。
(5)基于上面的作业场所粉尘浓度和计算得到的员工个人累积接尘量，与作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和员工个人累积接尘量的阈值进行比较。若大于阈值，则在作业场所粉尘监测第三方服务平台中产生超标预警。
基于作业场所粉尘监测第三方服务平台面向多级政府监管部门、作业场所企业、执业者提供应用服务。
于本实施例中，所述作业场所粉尘监测服务系统包括：
作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统，面向作业场所企业，提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务，为企业管理、行业检测报告分析提供技术支撑；
作业场所粉尘扁平化监管服务子系统，面向多级政府监管部门，提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务，为实现行业的安全生产监控提供支撑；
作业场所粉尘预警服务子系统，面向作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务。具体来说，面向作业场所执业者，提供个人的接尘量分析及预测预警服务；面向作业场所企业，提供作业场所执业者的接尘量统计分析，并进行预测预警，支撑生产安排；面向多级政府监管部门，从地区、作业场所企业、执业者多个维度，提供宏观、中观、微观的作业场所粉尘监测，进而预测预警；
作业场所职业危害安全评估服务子系统，面向多级政府监管部门和作业场所企业，提供作业场所职业危害安全评估服务；
职业危害档案管理服务子系统，面向作业场所企业、执业者，提供职业危害档案和职工健康档案管理。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (9)

1.基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台，其特征在于，该平台包括：
作业场所粉尘在线监测单元，用于实时采集作业场所粉尘浓度数据和实时采集作业场所执业者的定位信息；
作业场所粉尘监测第三方服务平台将作业场所粉尘在线监测单元实时采集的作业场所粉尘浓度数据和作业场所执业者的定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；
作业场所粉尘监测服务系统，用于展示作业场所粉尘在线监测的结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台，其特征在于，所述作业场所粉尘监测第三方服务平台还用于根据员工健康档案中的个人累积接尘量m(employeeId)计算员工在一个工班后个人累积接尘量M(employeeId)，其中，employeeId表示员工ID，常数t表示一个工班的时间；常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量；常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数；常数E表示防护口罩的透过率。
3.根据权利要求2所述的一种基于云模式的作业场所粉尘监测第三方服务平台，其特征在于，将作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量M(employeeId)与作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量m(employeeId)的阈值进行比较；若作业场所粉尘浓度大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的粉尘浓度阈值或个人累积接尘量M(employeeId)大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的个人累积接尘量m(employeeId)阈值则作业场所粉尘监测第三方服务平台中发出超标预警。
4.根据权利要求1所述的一种基于云模型的作业场所粉尘监测第三方服务平台，其特征在于，所述作业场所粉尘监测服务系统包括作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统、作业场所粉尘扁平化监管服务子系统、作业场所粉尘预警服务子系统、作业场所职业危害安全评估服务子系统和作业场所职业危害档案管理服务子系统；
所述作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统为作业场所企业提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务；
所述作业场所粉尘扁平化监管服务子系统为多级政府监管部门提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务；
所述作业场所粉尘预警服务子系统为作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务；
所述作业场所职业危害安全评估服务子系统为多级政府监管部门和作业场所企业提供作业场所职业危害安全评估服务；
所述职业危害档案管理服务子系统为作业场所企业、执业者提供职业危害档案和职工健康档案管理。
5.根据权利要求1所述的一种基于云模型的作业场所粉尘监测第三方服务平台，其特征在于，所述作业场所粉尘在线监测单元包括粉尘浓度传感器、中断控制器和作业场所人员定位传感器；所述粉尘浓度传感器用于实时采集作业场所粉尘浓度数据；所述中断控制器控制粉尘浓度传感器产生中断，并发送粉尘浓度数据至作业场所粉尘监测第三方服务平台；所述作业场所人员定位传感器实时采集作业场所执业者GPS定位信息，用于记录作业场所执业者在一个工班的工作轨迹。
6.一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
粉尘浓度传感器实时采集作业场所粉尘浓度；
作业场所人员定位传感器实时采集作业场所执业者的GPS定位信息；
作业场所粉尘监测第三方服务平台将存储的各作业场所粉尘浓度传感器、人员定位信息以及员工健康档案数据形成分类主题数据库，并向作业场所粉尘监测服务系统提供数据支持；
作业场所粉尘监测服务系统展示作业场所粉尘在线监测的结果。
7.根据权利要求6所述的一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，其特征在于，
所述粉尘浓度传感器发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台的粉尘浓度数据包括一四元组＜conc,time,lon,lat＞，其中conc代表粉尘浓度，time代表采集时间，lon,lat分别代表粉尘浓度传感器采集点的经度和纬度；
所述作业场所人员定位传感器发送至作业场所粉尘监测第三方服务平台的GPS定位信息包括一四元组＜GPSId,time,lon,lat＞，其中GPSId为作业场所下人员定位传感器ID，time代表采集时间，lon,lat分别代表人员定位传感器所在的经度和纬度；
按照时间关联，将粉尘浓度传感器和作业场所人员定位传感器数据进行关联，得到员工在工班内作业场所粉尘浓度接触曲线g(employeeId,t)，其中employeeId表示员工ID，t代表作业场所工作时间。
8.根据权利要求6所述的一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，其特征在于，作业场所粉尘监测第三方服务平台根据员工健康档案中的个人累积接尘量m(employeeId)计算员工在一个工班后个人累积接尘量M(employeeId)，其中，employeeId表示员工ID，常数t表示一个工班的时间；常数Q表示每个工作日中一名作业工人吸入的空气量；常数表示悬浮粉尘中游离SiO2的均值；常数Ri表示粉尘吸入后在肺内的沉积系数；常数E表示防护口罩的透过率；
当作业场所粉尘浓度或个人累积接尘量M(employeeId)大于作业场所粉尘监测第三方服务平台中保存的不同作业场所粉尘浓度和个人累积接尘量m(employeeId)的阈值，则在作业场所粉尘监测第三方服务平台中产生超标预警。
9.根据权利要求8所述的一种基于云模式的作业场所粉尘监测方法，其特征在于，所述作业场所粉尘监测服务系统包括作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统、作业场所粉尘扁平化监管服务子系统、作业场所粉尘预警服务子系统、作业场所职业危害安全评估服务子系统和作业场所职业危害档案管理服务子系统；
所述作业场所粉尘在线监测数据共享服务子系统为作业场所企业提供全面的作业场所粉尘在线监测数据共享服务；
所述作业场所粉尘扁平化监管服务子系统为多级政府监管部门提供分散在各地的作业场所粉尘的扁平化监管服务；
所述作业场所粉尘预警服务子系统为作业场所企业、员工和多级政府监管部门，提供作业场所粉尘检测预警服务；
所述作业场所职业危害安全评估服务子系统为多级政府监管部门和作业场所企业提供作业场所职业危害安全评估服务；
所述职业危害档案管理服务子系统为作业场所企业、执业者提供职业危害档案和职工健康档案管理。
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