CN112141313A - 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统 - Google Patents

一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112141313A
CN112141313A CN202011054884.0A CN202011054884A CN112141313A CN 112141313 A CN112141313 A CN 112141313A CN 202011054884 A CN202011054884 A CN 202011054884A CN 112141313 A CN112141313 A CN 112141313A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cabin
cabin environment
environment control
sign
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011054884.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112141313B (zh
Inventor
曹光明
陈刚
李勇
柴文婷
李幸群
方震
廖聪
赵构
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan No 2 Ship Design Institute No 719 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp
Original Assignee
Wuhan No 2 Ship Design Institute No 719 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan No 2 Ship Design Institute No 719 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp filed Critical Wuhan No 2 Ship Design Institute No 719 Research Institute of China Shipbuilding Industry Corp
Priority to CN202011054884.0A priority Critical patent/CN112141313B/zh
Publication of CN112141313A publication Critical patent/CN112141313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112141313B publication Critical patent/CN112141313B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B63J2/04—Ventilation; Air-conditioning of living spaces
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H80/00—ICT specially adapted for facilitating communication between medical practitioners or patients, e.g. for collaborative diagnosis, therapy or health monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本申请涉及一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统，涉及舱室控制技术领域，该方法包括以下步骤：获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；将各温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；选定体征总误差最小时对应的舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；根据最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。本申请将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控。

Description

一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统
技术领域
本发明涉及舱室控制技术领域，具体涉及一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统。
背景技术
海工平台长期远离陆地，具有“孤岛式”运行的特点，并且长期处于高湿高盐的恶劣海洋环境下，对于在海工平台长期工作的海员健康提出了严峻挑战。同时，海工设计中也要求更多考虑人因工程设计，提高工作舱室环境舒适性，帮助海员更可靠更高效地执行任务。
当前海工平台工作舱室一般已经配备空调系统，可以针对海洋环境及季节变化进行相应的调控，能够基本满足工作环境要求，但是这种舱室环境调控并没有深入考虑海员的身体健康状况，不能针对不同海员的个体差异提供定制化的舱室环境调控方案，难以满足现阶段海员人因工程的健康性与舒适性要求。
因此，为了满足现阶段的使用需求，现提供一新的面向多海员定制的舱室环境控制技术方案。
发明内容
本申请实施例提供一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统，将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控，促进海员的身体健康，有效提高海员的工作效率。
第一方面，提供了一种面向多海员定制的舱室环境控制方法，所述方法包括以下步骤：
对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
将各所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
根据各所述舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各所述舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的所述舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
根据所述最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
具体的，所述对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行分割处理，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值，具体包括以下步骤：
选定一经验参数个数，根据所述经验参数个数分别对所述温度调节阈值范围、所述湿度调节阈值范围以及所述风速调节阈值范围进行步进式等差拆分，获得多个所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值。
具体的，舱室温度记作T，所述温度调节阈值范围为【Ta，Tb】；
舱室湿度记作RH，所述湿度调节阈值范围为【RHa，RHb】；
舱室风速记作F，所述舱室风速阈值范围为【Fa，Fb】；
选定经验参数个数为n+1，根据所述经验参数个数分别对所述温度调节阈值范围、所述湿度调节阈值范围以及所述风速调节阈值范围进行步进式等差拆分；
多个所述温度调节阈值子数值分别为Ta，
Figure BDA0002705026980000031
Figure BDA0002705026980000032
多个所述湿度调节阈值子数值分别为RHa，
Figure BDA0002705026980000033
Figure BDA0002705026980000034
多个所述风速调节阈值子数值分别为Fa，
Figure BDA0002705026980000035
Figure BDA0002705026980000036
所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值进行任意组合，所述舱室环境控制参数组合共有(n+1)3种组合方式。
进一步的，所述方法还包括所有海员的健康标定值计算流程，所述健康标定值计算流程包括以下步骤：
监测所有海员的身体状况，获得所有海员各自的体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围；
根据所有所述体温健康范围、所述脉搏健康范围以及所述血压健康范围对应获得体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值；
根据所述体温标定值、所述脉搏标定值以及所述血压标定值，组成所述健康标定值。
具体的，所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差中，具体包括以下步骤：
所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的所述整体平均身体体征与事先计算获得的各所述海员的健康标定值之间的体征误差；
根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差；其中，
各海员的所述权重调节因子之和为0。
具体的，所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的所述整体平均身体体征与事先计算获得的各所述海员的健康标定值之间的体征误差，基于体征误差计算公式，所述体征误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000041
其中，
Δ(ta～tb)为在所述预设时间段内的体征误差，所述预设时间段为【ta，tb】，C0为所述健康标定值中的体温标定值，P0为所述健康标定值中的脉搏标定值，H0为所述健康标定值中的血压标定值，
Figure BDA0002705026980000042
为所述平均身体体征中的体温平均值，
Figure BDA0002705026980000043
为所述平均身体体征中的脉搏平均值，
Figure BDA0002705026980000044
为所述平均身体体征中的血压平均值。
具体的，所述根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差，基于体征总误差计算公式，所述体征总误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000045
其中，【ta，tb】为所述预设时间段，δ1、δ2...δk为各海员对应的权重调节因子，k为海员总人数，Δ1(ta～tb)、Δ2(ta～tb)、Δk(ta～tb)为各海员的体征误差。
优选的，当k名海员中存在h名海员需要重点照顾时：
h名海员对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000051
k-h名海员对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000052
ε为调节系数，ε∈【1％～100％】。
具体的，各海员的所述平均身体体征包括体温平均值、脉搏平均值以及血压平均值；
体温平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000053
脉搏平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000054
血压平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000055
其中，
所述预设时间段为【ta，tb】，C(t)为体温监测值，P(t)为脉搏监测值，H(t)为血压监测值。
第二方面，提供了一种面向多海员定制的舱室环境控制系统，所述系统包括：
阈值范围拆分单元，其用于对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
参数组合生成单元，其用于将各所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
模拟调控单元，其用于根据各所述舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各所述舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
最佳参数组合获取单元，其用于计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的所述舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
环境调控单元，其用于根据所述最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请提供了一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统，将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控，促进海员的身体健康，有效提高海员的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1提供的面向多海员定制的舱室环境控制方法的步骤流程图；
图2为本申请实施例1提供的面向多海员定制的舱室环境控制方法中步骤A1～A3的步骤流程图；
图3为本申请实施例1提供的面向多海员定制的舱室环境控制方法的原理流程图；
图4为本申请实施例1提供的面向多海员定制的舱室环境控制方法的海员腕带结构示意图；
图5为本申请实施例2提供的面向多海员定制的舱室环境控制系统的结构框图；
附图标记：
1、阈值范围拆分单元；2、参数组合生成单元；3、模拟调控单元；4、最佳参数组合获取单元；5、环境调控单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统，将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控，促进海员的身体健康，有效提高海员的工作效率。
为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
一种面向多海员定制的舱室环境控制方法，该方法包括以下步骤：
S1、对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
S2、将各温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
S3、根据各舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
S4、计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的各海员的平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
S5、根据最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
实施例1
参见图1～4所示，本发明实施例提供一种面向多海员定制的舱室环境控制方法，该方法包括以下步骤：
S1、对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
S2、将各温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
S3、根据各舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
S4、计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的各海员的平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
S5、根据最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
本申请实施例中，将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控，促进海员的身体健康，有效提高海员的工作效率。
需要说明的是，该方法还包括所有海员的健康标定值计算流程，健康标定值计算流程包括以下步骤：
A1、监测所有海员的身体状况，获得所有海员各自的体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围；
A2、根据所有体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围对应获得体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值；
A3、根据体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值，组成健康标定值。
本申请实施例中，具体根据多海员(k个，k≥2)体检的身体状况，确定其各自体征的健康范围，包括体温C、脉搏P与血压H：
体温C的健康范围为【Ca，Cb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000091
脉搏P的健康范围为【Pa，Pb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000092
血压H的健康范围为【Ha，Hb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000093
本申请实施例主要用于对海工平台舱室环境控制，首先，对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行分割处理，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值，具体包括以下步骤：
选定一经验参数个数，根据经验参数个数分别对温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行步进式等差拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值。
具体的，海工平台舱室环境控制主要考虑温度T控制、湿度RH控制与风速F控制，其中，
舱室温度记作T，温度调节阈值范围为【Ta，Tb】；
舱室湿度记作RH，湿度调节阈值范围为【RHa，RHb】；
舱室风速记作F，舱室风速阈值范围为【Fa，Fb】；
将温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及舱室风速阈值范围分成n段，即经验参数个数选定为n+1，根据经验参数个数分别对温度调节阈值范围、步进式调节温度T、湿度RH与风速F，对湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行步进式等差拆分；
拆分后，多个温度调节阈值子数值分别为Ta，
Figure BDA0002705026980000101
Figure BDA0002705026980000102
多个湿度调节阈值子数值分别为RHa，
Figure BDA0002705026980000103
Figure BDA0002705026980000104
多个风速调节阈值子数值分别为Fa，
Figure BDA0002705026980000105
Figure BDA0002705026980000106
进而，温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值均有(n+1)种，三者进行任意组合，舱室环境控制参数组合共有(n+1)3种组合方式。
进而，根据(n+1)3种舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行控制，并计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的各海员的平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差中，具体包括以下步骤：
计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的整体平均身体体征与事先计算获得的各海员的健康标定值之间的体征误差；
根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差；其中，
各海员的权重调节因子之和为0。
具体的，各海员主要通过海员腕带进行体征监测，海员腕带包括体温传感器、脉搏传感器、血压传感器以及无线发射器，可以实时测量并传送各海员体温C(t)、脉搏P(t)与血压H(t)；
各海员的平均身体体征包括体温平均值、脉搏平均值以及血压平均值；
体温平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000111
脉搏平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000112
血压平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000113
其中，
预设时间段为【ta，tb】，C(t)为体温监测值，P(t)为脉搏监测值，H(t)为血压监测值。
依据上方体温平均值计算公式、脉搏平均值计算公式以及血压平均值计算公式，根据各舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
针对(n+1)3种舱室环境控制参数组合调控获得的舱室环境，分别测量并计算某预设时间段【ta，tb】各海员的平均体征，包括平均体温
Figure BDA0002705026980000121
平均脉搏
Figure BDA0002705026980000122
与血压平均
Figure BDA0002705026980000123
在此需要说明的是，要对调控后获得的舱室环境进行筛选，即针对(n+1)3种舱室环境控制参数组合，获得(n+1)3种舱室环境，但并非所有舱室环境均能够参加后续的误差比对，如果任一海员存在体温异常、脉搏异常或血压异常，即平均体温
Figure BDA0002705026980000124
平均脉搏
Figure BDA0002705026980000125
或血压平均
Figure BDA0002705026980000126
超出该海员的体温健康范围【Ca，Cb】，脉搏健康范围【Pa，Pb】或血压健康范围【Ha，Hb】，则剔除此种舱室环境设置，假设有m个舱室环境使得海员出现体温异常、脉搏异常或血压异常，则在后续进行比对时，主要考虑[(n+1)3-m]种舱室环境。
步骤S5中，计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的整体平均身体体征与事先计算获得的各海员的健康标定值之间的体征误差，基于体征误差计算公式，体征误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000127
其中，
Δ(ta～tb)为在预设时间段内的体征误差，预设时间段为【ta，tb】，C0为健康标定值中的体温标定值，P0为健康标定值中的脉搏标定值，H0为健康标定值中的血压标定值，
Figure BDA0002705026980000128
为平均身体体征中的体温平均值，
Figure BDA0002705026980000129
为平均身体体征中的脉搏平均值，
Figure BDA00027050269800001210
为平均身体体征中的血压平均值；
需要说明的是，Δ(ta～tb)为在预设时间段内的体征误差。其针对某一海员。
而对于全体海员，根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差，基于体征总误差计算公式，体征总误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000131
其中，【ta，tb】为预设时间段，δ1、δ2...δk为各海员对应的权重调节因子，k为海员总人数，Δ1(ta～tb)、Δ2(ta～tb)、Δk(ta～tb)为各海员的体征误差，并且δ1+δ2+...+δk＝0。
一般情况下，k个海员的权重调节因子应一致，即δ1＝δ2＝...＝δk＝0；
但是，假如在多个海员中，有h(h≤k)个海员属于重点照顾人员，例如疾病初愈、年龄偏大、紧急带病值班等，即当k名海员中存在h名海员需要重点照顾时，则可以进行特殊设置：
h名海员为重点照顾人员，对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000132
同时，由于δ1+δ2+...+δk＝0，在此种情况下，k-h名海员为非重点照顾人员，其对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000133
ε为调节系数，ε在1％～100％之间调控，即ε∈【1％～100％】。
针对[(n+1)3-m]种舱室环境，共有[(n+1)3-m]种体征总误差Δs(ta～tb)。用最小值比较器确定体征误差Δs(ta～tb)的最小值，此最小值对应的舱室环境(温度Tz、湿度RHz与风速Fz)即为舱室环境参数的最优组合，记作最佳舱室环境控制参数组合。
按照最佳舱室环境控制参数组合为多海员进行舱室环境设定，获得对应的舱室环境(温度Tz、湿度RHz与风速Fz)，可以使其体征尽量接近于健康体征，实现针对多海员健康定制化的舱室环境智能控制，有效提高工作效率，并保障其长期在恶劣海洋环境下的身体健康。
实施例2
参见图5所示，本发明实施例提供一种基于实施例1的面向多海员定制的舱室环境控制系统，该系统包括：
阈值范围拆分单元1，其用于对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
参数组合生成单元2，其用于将各温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
模拟调控单元3，其用于根据各舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
最佳参数组合获取单元4，其用于计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的各海员的平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
环境调控单元5，其用于根据最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
本申请实施例中，将舱室环境控制参数与海员身体状况深入结合，对舱室环境参数进行合理调整，实现舱室环境的定制化调控，促进海员的身体健康，有效提高海员的工作效率。
需要说明的是，模拟调控单元3还用于进行针对所有海员的健康标定值计算流程，健康标定值计算流程包括以下步骤：
A1、监测所有海员的身体状况，获得所有海员各自的体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围；
A2、根据所有体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围对应获得体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值；
A3、根据体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值，组成健康标定值。
本申请实施例中，具体根据多海员(k个，k≥2)体检的身体状况，确定其各自体征的健康范围，包括体温C、脉搏P与血压H：
体温C的健康范围为【Ca，Cb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000151
脉搏P的健康范围为【Pa，Pb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000152
血压H的健康范围为【Ha，Hb】，取健康标定值
Figure BDA0002705026980000153
本申请实施例主要用于对海工平台舱室环境控制，首先，对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行分割处理，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值，具体包括以下步骤：
选定一经验参数个数，根据经验参数个数分别对温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行步进式等差拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值。
具体的，海工平台舱室环境控制主要考虑温度T控制、湿度RH控制与风速F控制，其中，
舱室温度记作T，温度调节阈值范围为【Ta，Tb】；
舱室湿度记作RH，湿度调节阈值范围为【RHa，RHb】；
舱室风速记作F，舱室风速阈值范围为【Fa，Fb】；
将温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及舱室风速阈值范围分成n段，即经验参数个数选定为n+1，根据经验参数个数分别对温度调节阈值范围、步进式调节温度T、湿度RH与风速F，对湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行步进式等差拆分；
拆分后，多个温度调节阈值子数值分别为Ta，
Figure BDA0002705026980000161
Figure BDA0002705026980000162
多个湿度调节阈值子数值分别为RHa，
Figure BDA0002705026980000163
Figure BDA0002705026980000164
多个风速调节阈值子数值分别为Fa，
Figure BDA0002705026980000165
Figure BDA0002705026980000166
进而，温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值均有(n+1)种，三者进行任意组合，舱室环境控制参数组合共有(n+1)3种组合方式。
进而，根据(n+1)3种舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行控制，并计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的各海员的平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差中，具体包括以下步骤：
计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的整体平均身体体征与事先计算获得的各海员的健康标定值之间的体征误差；
根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差；其中，
各海员的权重调节因子之和为0。
具体的，各海员主要通过海员腕带进行体征监测，海员腕带包括体温传感器、脉搏传感器、血压传感器以及无线发射器，可以实时测量并传送各海员体温C(t)、脉搏P(t)与血压H(t)；
各海员的平均身体体征包括体温平均值、脉搏平均值以及血压平均值；
体温平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000171
脉搏平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000172
血压平均值计算公式为
Figure BDA0002705026980000173
其中，
预设时间段为【ta，tb】，C(t)为体温监测值，P(t)为脉搏监测值，H(t)为血压监测值。
依据上方体温平均值计算公式、脉搏平均值计算公式以及血压平均值计算公式，根据各舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
针对(n+1)3种舱室环境控制参数组合调控获得的舱室环境，分别测量并计算某预设时间段【ta，tb】各海员的平均体征，包括平均体温
Figure BDA0002705026980000174
平均脉搏
Figure BDA0002705026980000175
与血压平均
Figure BDA0002705026980000176
在此需要说明的是，要对调控后获得的舱室环境进行筛选，即针对(n+1)3种舱室环境控制参数组合，获得(n+1)3种舱室环境，但并非所有舱室环境均能够参加后续的误差比对，如果任一海员存在体温异常、脉搏异常或血压异常，即平均体温
Figure BDA0002705026980000177
平均脉搏
Figure BDA0002705026980000178
或血压平均
Figure BDA0002705026980000181
超出该海员的体温健康范围【Ca，Cb】，脉搏健康范围【Pa，Pb】或血压健康范围【Ha，Hb】，则剔除此种舱室环境设置，假设有m个舱室环境使得海员出现体温异常、脉搏异常或血压异常，则在后续进行比对时，主要考虑[(n+1)3-m]种舱室环境。
进而，计算在预设时间段内，各舱室环境控制参数组合对应的整体平均身体体征与事先计算获得的各海员的健康标定值之间的体征误差，基于体征误差计算公式，体征误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000182
其中，
Δ(ta～tb)为在预设时间段内的体征误差，预设时间段为【ta，tb】，C0为健康标定值中的体温标定值，P0为健康标定值中的脉搏标定值，H0为健康标定值中的血压标定值，
Figure BDA0002705026980000183
为平均身体体征中的体温平均值，
Figure BDA0002705026980000184
为平均身体体征中的脉搏平均值，
Figure BDA0002705026980000185
为平均身体体征中的血压平均值；
需要说明的是，Δ(ta～tb)为在预设时间段内的体征误差。其针对某一海员。
而对于全体海员，根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差，基于体征总误差计算公式，体征总误差计算公式为：
Figure BDA0002705026980000186
其中，【ta，tb】为预设时间段，δ1、δ2...δk为各海员对应的权重调节因子，k为海员总人数，Δ1(ta～tb)、Δ2(ta～tb)、Δk(ta～tb)为各海员的体征误差，并且δ1+δ2+...+δk＝0。
一般情况下，k个海员的权重调节因子应一致，即δ1＝δ2＝...＝δk＝0；
但是，假如在多个海员中，有h(h≤k)个海员属于重点照顾人员，例如疾病初愈、年龄偏大、紧急带病值班等，即当k名海员中存在h名海员需要重点照顾时，则可以进行特殊设置：
h名海员为重点照顾人员，对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000191
同时，由于δ1+δ2+...+δk＝0，在此种情况下，k-h名海员为非重点照顾人员，其对应的权重调节因子为：
Figure BDA0002705026980000192
ε为调节系数，ε在1％～100％之间调控，即ε∈【1％～100％】。
针对[(n+1)3-m]种舱室环境，共有[(n+1)3-m]种体征总误差Δs(ta～tb)。用最小值比较器确定体征误差Δs(ta～tb)的最小值，此最小值对应的舱室环境(温度Tz、湿度RHz与风速Fz)即为舱室环境参数的最优组合，记作最佳舱室环境控制参数组合。
按照最佳舱室环境控制参数组合为多海员进行舱室环境设定，获得对应的舱室环境(温度Tz、湿度RHz与风速Fz)，可以使其体征尽量接近于健康体征，实现针对多海员健康定制化的舱室环境智能控制，有效提高工作效率，并保障其长期在恶劣海洋环境下的身体健康。
需要说明的是，在本申请中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
将各所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
根据各所述舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各所述舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的所述舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
根据所述最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
2.如权利要求1所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行分割处理，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值，具体包括以下步骤：
选定一经验参数个数，根据所述经验参数个数分别对所述温度调节阈值范围、所述湿度调节阈值范围以及所述风速调节阈值范围进行步进式等差拆分，获得多个所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值。
3.如权利要求2所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于：
舱室温度记作T，所述温度调节阈值范围为【Ta，Tb】；
舱室湿度记作RH，所述湿度调节阈值范围为【RHa，RHb】；
舱室风速记作F，所述舱室风速阈值范围为【Fa，Fb】；
选定经验参数个数为n+1，根据所述经验参数个数分别对所述温度调节阈值范围、所述湿度调节阈值范围以及所述风速调节阈值范围进行步进式等差拆分；
多个所述温度调节阈值子数值分别为Ta，
Figure FDA0002705026970000021
Figure FDA0002705026970000022
多个所述湿度调节阈值子数值分别为RHa，
Figure FDA0002705026970000023
Figure FDA0002705026970000024
多个所述风速调节阈值子数值分别为Fa，
Figure FDA0002705026970000025
Figure FDA0002705026970000026
所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值进行任意组合，所述舱室环境控制参数组合共有(n+1)3种组合方式。
4.如权利要求1所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述方法还包括所有海员的健康标定值计算流程，所述健康标定值计算流程包括以下步骤：
监测所有海员的身体状况，获得所有海员各自的体温健康范围、脉搏健康范围以及血压健康范围；
根据所有所述体温健康范围、所述脉搏健康范围以及所述血压健康范围对应获得体温标定值、脉搏标定值以及血压标定值；
根据所述体温标定值、所述脉搏标定值以及所述血压标定值，组成所述健康标定值。
5.如权利要求1所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差中，具体包括以下步骤：
所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的所述整体平均身体体征与事先计算获得的各所述海员的健康标定值之间的体征误差；
根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差；其中，
各海员的所述权重调节因子之和为0。
6.如权利要求5所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的所述整体平均身体体征与事先计算获得的各所述海员的健康标定值之间的体征误差，基于体征误差计算公式，所述体征误差计算公式为：
Figure FDA0002705026970000031
其中，
Δ(ta～tb)为在所述预设时间段内的体征误差，所述预设时间段为【ta，tb】，C0为所述健康标定值中的体温标定值，P0为所述健康标定值中的脉搏标定值，H0为所述健康标定值中的血压标定值，
Figure FDA0002705026970000032
为所述平均身体体征中的体温平均值，
Figure FDA0002705026970000033
为所述平均身体体征中的脉搏平均值，
Figure FDA0002705026970000034
为所述平均身体体征中的血压平均值。
7.如权利要求5所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，所述根据各海员的体征误差以及对应的预设的权重调节因子，计算获得体征总误差，基于体征总误差计算公式，所述体征总误差计算公式为：
Figure FDA0002705026970000041
其中，【ta，tb】为所述预设时间段，δ1、δ2...δk为各海员对应的权重调节因子，k为海员总人数，Δ1(ta～tb)、Δ2(ta～tb)、Δk(ta～tb)为各海员的体征误差。
8.如权利要求7所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，当k名海员中存在h名海员需要重点照顾时：
h名海员对应的权重调节因子为：
Figure FDA0002705026970000042
k-h名海员对应的权重调节因子为：
Figure FDA0002705026970000043
ε为调节系数，ε∈【1％～100％】。
9.如权利要求1所述的面向多海员定制的舱室环境控制方法，其特征在于，各海员的所述平均身体体征包括体温平均值、脉搏平均值以及血压平均值；
体温平均值计算公式为
Figure FDA0002705026970000044
脉搏平均值计算公式为
Figure FDA0002705026970000045
血压平均值计算公式为
Figure FDA0002705026970000046
其中，
所述预设时间段为【ta，tb】，C(t)为体温监测值，P(t)为脉搏监测值，H(t)为血压监测值。
10.一种面向多海员定制的舱室环境控制系统，其特征在于，所述系统包括：
阈值范围拆分单元，其用于对预设的温度调节阈值范围、湿度调节阈值范围以及风速调节阈值范围进行逐步拆分，获得多个温度调节阈值子数值、湿度调节阈值子数值以及风速调节阈值子数值；
参数组合生成单元，其用于将各所述温度调节阈值子数值、所述湿度调节阈值子数值以及所述风速调节阈值子数值任意组合，获得多个舱室环境控制参数组合；
模拟调控单元，其用于根据各所述舱室环境控制参数组合，对舱室环境进行调控，监测对应各所述舱室环境控制参数组合在预设时间段内所有海员的整体平均身体体征；
最佳参数组合获取单元，其用于计算在所述预设时间段内，各所述舱室环境控制参数组合对应的各海员的所述平均身体体征与事先计算获得的健康标定值之间的体征误差，进而获得对应的体征总误差，选定体征总误差最小时对应的所述舱室环境控制参数组合为最佳舱室环境控制参数组合；
环境调控单元，其用于根据所述最佳舱室环境控制参数组合对舱室进行环境控制。
CN202011054884.0A 2020-09-27 2020-09-27 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统 Active CN112141313B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011054884.0A CN112141313B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011054884.0A CN112141313B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112141313A true CN112141313A (zh) 2020-12-29
CN112141313B CN112141313B (zh) 2022-06-03

Family

ID=73895172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011054884.0A Active CN112141313B (zh) 2020-09-27 2020-09-27 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112141313B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117022633A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 中国海洋大学 船舶或海洋平台用预制式舱室通风系统通风控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104833057A (zh) * 2015-05-13 2015-08-12 珠海格力电器股份有限公司 智能调控室内环境的系统和方法
KR20170055378A (ko) * 2015-11-11 2017-05-19 대우조선해양 주식회사 극한 환경에서의 환기 시스템 및 그 제어방법
CN108844185A (zh) * 2018-07-12 2018-11-20 重庆科技学院 一种基于不同人群热舒适需求的室内环境综合调控系统
CN110173862A (zh) * 2019-06-14 2019-08-27 珠海格力电器股份有限公司 基于俯视视角人体信息的空调控制方法、装置及空调系统
CN110454930A (zh) * 2018-05-08 2019-11-15 中国科学院理化技术研究所 一种基于人体最佳热舒适度估算的空调控制方法与装置
CN110940034A (zh) * 2019-12-14 2020-03-31 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于人体感知的分体空调自适应控制系统及方法
CN110986249A (zh) * 2019-11-07 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 空调的自调节控制方法、系统及空调器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104833057A (zh) * 2015-05-13 2015-08-12 珠海格力电器股份有限公司 智能调控室内环境的系统和方法
KR20170055378A (ko) * 2015-11-11 2017-05-19 대우조선해양 주식회사 극한 환경에서의 환기 시스템 및 그 제어방법
CN110454930A (zh) * 2018-05-08 2019-11-15 中国科学院理化技术研究所 一种基于人体最佳热舒适度估算的空调控制方法与装置
CN108844185A (zh) * 2018-07-12 2018-11-20 重庆科技学院 一种基于不同人群热舒适需求的室内环境综合调控系统
CN110173862A (zh) * 2019-06-14 2019-08-27 珠海格力电器股份有限公司 基于俯视视角人体信息的空调控制方法、装置及空调系统
CN110986249A (zh) * 2019-11-07 2020-04-10 珠海格力电器股份有限公司 空调的自调节控制方法、系统及空调器
CN110940034A (zh) * 2019-12-14 2020-03-31 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种基于人体感知的分体空调自适应控制系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117022633A (zh) * 2023-10-08 2023-11-10 中国海洋大学 船舶或海洋平台用预制式舱室通风系统通风控制方法
CN117022633B (zh) * 2023-10-08 2024-02-20 中国海洋大学 船舶或海洋平台用预制式舱室通风系统通风控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112141313B (zh) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112141313B (zh) 一种面向多海员定制的舱室环境控制方法及系统
Maddox Toward a unified theory of decision criterion learning in perceptual categorization
CN110454930A (zh) 一种基于人体最佳热舒适度估算的空调控制方法与装置
US8271077B1 (en) Learning optimization using biofeedback
DE69918333D1 (de) SYSTEM ZUR UNTERSTüTZUNG EINER MEDIZINISCHEN SELBSTBEHANDLUNG,WELCHE EINE MEHRZAHL VON SCHRITTEN UMFASST
CN110207324A (zh) 动态通风控制方法和系统
CN107272463A (zh) 一种智能桌椅控制系统
CN204723729U (zh) 低氧训练操作系统
CN112034716B (zh) 一种个体定制化的舱室环境控制方法及系统
CN117557119A (zh) 水产养殖环境识别和处理策略制定方法及系统
CN106015066B (zh) 风扇及其控制方法
CN114092776A (zh) 应用于智慧农业的多传感器数据融合方法
WO2018021142A1 (ja) 二酸化炭素施用支援装置及び二酸化炭素施用支援プログラム
WO2020223033A3 (en) Method and system for measuring, predicting and optimizing human alertness
CN108153357B (zh) 一种温室大棚智能管理方法及系统
CN115123327B (zh) 一种列车空调温度的控制方法、装置及介质
CN108255219B (zh) 一种表面处理设备智能控制系统
KR101649935B1 (ko) 심박간격의 분산분석을 통한 트레드밀 속도 제어 방법
WO2019176012A1 (ja) 画像処理方法、画像処理装置、ユーザインタフェース装置、画像処理システム、およびサーバ
CN109816934A (zh) 一种防驾驶疲劳的预警装置及预警方法
JP2022527668A (ja) 共通の分配ネットワーク上の消費者間のフロー均等化の管理方法
CN103810403B (zh) 一种基于基因互作的植物生长预测调控方法及系统
CN112329993B (zh) 一种航班乘客数量的预测方法、系统及电子设备
Chang et al. Design of a comprehensive fuzzy and neural network scheme for harvest and growth quality estimation of Lettuce
RU2771215C1 (ru) Способ непрерывного распределения загрузки оборудования между параллельно работающими объектами, технологическими линиями и оборудованием

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant