CN115389385B - 基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统 - Google Patents
基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统，包括目标建筑工地区域划分模块、工地大气粉尘浓度监测分析模块、工地大气粉尘颗粒监测分析模块、工地大气环境监测分析模块、工地大气粉尘评估分析模块、工地地面粉尘监测分析模块和工地工人预警分析执行模块。通过对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度和粉尘颗粒分散度进行分析，进而综合分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，不仅在很大程度上保障了各工地子区域中监测数据的完整性、准确性和代表性，同时还能够精准、有效地为后续建筑工地粉尘分析结果提供可靠的数据基础，大幅度提升了分析结果的代表性，使得分析结果的准确度提升。
Description
技术领域
本发明涉及粉尘智能监测预警技术领域，具体而言，涉及基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统。
背景技术
众所周知，粉尘污染会对人体呼吸系统、眼睛以及皮肤等身体部位造成一定的影响，其中建筑工地施工现场的粉尘污染是当今社会粉尘危害的主要场所之一，由此凸显了对粉尘智能监测预警的重要性。
建筑工地的粉尘污染主要由于建筑工人的工作和活动引起的，其形成的粉尘颗粒易在空气的影响下被工人吸食，进而诱发一系列的身体疾病，当前主要是通过对建筑工地的粉尘浓度进行监测，监测精度不高，使得监测结果不够精准，其具体体现在以下方面：1.由于粉尘颗粒大小不一，各个高度层的粉尘成分和浓度各不相同。当前对建筑工地的粉尘浓度进行监测分析时，主要是通过在设定空间范围内对建筑工地中的粉尘浓度进行监测，没有对不同高度层的粉尘成分和粉尘浓度进行监测，造成分析结果不够精准，不利于粉尘智能监测预警系统高效、可靠地运行。
2.粉尘颗粒体积不同对人体的影响各不相同。当前没有对建筑工地的粉尘颗粒进行监测和分析，不仅无法保证建筑工地监测数据的完整性、准确性和代表性，同时还无法精准、有效地为后续建筑工地粉尘分析结果提供可靠的数据基础，使得分析结果的代表性不强，准确度不高。
3.当前在对建筑工地工人进行粉尘预警提示时，主要是通过对建筑工地对应的粉尘浓度进行预警分析，没有对建筑工地中工人工作时长进行监测，进而导致预警分析结果缺乏针对性，无法实现对工人进行针对性的预警提示，不仅无法有效确保工人的身体健康，同时还无法保障粉尘预警提示的有效性。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统，包括：目标建筑工地区域划分模块，用于将目标建筑工地按照预设划分方式进行划分，得到各工地子区域，并对各工地子区域按照预设顺序依次编号为1,2,...,i,...,n，同时将各工地子区域按照预设的间隔高度划分方式划分为各高度层，得到各工地子区域对应的各高度层，对各高度层按照从低到高顺序依次编号为1,2,...,j,...,m。
工地大气粉尘浓度监测分析模块，用于通过粉尘监测仪对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数。
工地大气粉尘颗粒监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合，由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数。
工地大气环境监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的温度、湿度和空气流速进行监测，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的大气环境影响指数。
工地大气粉尘评估分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数和大气环境影响指数进行综合分析，得到各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数。
工地地面粉尘监测分析模块，用于对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态，由此分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数。
工地工人预警分析执行模块，用于获取各工地子区域对应的工人工作状态，并对各工地子区域中的工人进行预警分析，得到各标记工人，进而进行相应的预警提示。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，其具体分析方式如下：依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘浓度影响指数，i表示为各工地子区域的编号，i＝1,2,......,n，j表示为各高度层的编号，j＝1,2,......,m，e表示为自然常数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第k个粉尘成分的浓度，k表示为各粉尘成分的编号，k＝1,2,......,g，C′jk表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度，ΔCjk表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度差，εj表示为设定的第j个高度层对应的影响因子，ε′k表示为设定的第k个粉尘成分的修正因子。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，其具体监测方式如下：对各工地子区域中各高度层对应的空气进行采集，得到各工地子区域中各高度层对应的空气，并将其按照预设的稀释比例通入洁净的空气，得到各工地子区域中各高度层对应的稀释空气，同时通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积，同时将其与设定的各种粉尘颗粒体积对应的粉尘颗粒等级进行匹配，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒，通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒的粉尘数量进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的粉尘数量，将其记为待定粉尘数量。
将各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的待定粉尘数量乘以预设的稀释比例，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量。
由各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量和各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积及粉尘颗粒等级数量构成各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，其具体分析过程如下：从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最多测定粉尘数量和最少测定粉尘数量，分别记为
和
从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最大粉尘颗粒体积和最小粉尘颗粒体积，分别记为
和
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均测定粉尘数量，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均粉尘颗粒体积，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的最多测定粉尘数量、最少测定粉尘数量、最大粉尘颗粒体积、最小粉尘颗粒体积对应的影响因子。
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第f个等级粉尘颗粒的测定粉尘数量，f表示为各等级粉尘颗粒的编号，f＝1,2,......,p，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒等级数量，βf表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的修正因子，N′f、ΔNf分别表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的参考测定粉尘数量、允许测定粉尘数量差，M′j、ΔMj分别表示为设定的第j个高度层的参考粉尘颗粒等级数量、允许粉尘颗粒等级数量差，a5、a6分别表示为设定的测定粉尘数量、粉尘颗粒等级对应的补偿因子。
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒影响指数，b1、b2分别表示为设定的粉尘颗粒均匀度、粉尘颗粒分散度对应的权值因子。
作为本发明的进一步改进，所述各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数，其具体计算公式为
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气粉尘影响评估系数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气环境影响指数，d1、d2、d3分别表示为粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数、大气环境影响指数对应的系数因子。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，其具体监测方式如下：通过湿度传感器对各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度，记为sdi。
通过粉尘监测仪对各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度，记为
通过智能摄像头在设定时间段内对各工地子区域中各工人的活动面积进行监测，得到各工地子区中各工人对应的活动面积，记为
r表示为各工人的编号，r＝1,2,......,x。
由各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度和各粉尘成分的浓度构成环境状态，由各工地子区中各工人对应的活动面积构成工人状态。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，其具体分析方式如下：依据公式
计算出各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，σi表示为第i个工地子区域对应的地面粉尘影响指数，sd′表示为设定的工地地面对应的参考粉尘湿度，fc′k、Δfck分别表示为设定的第k个粉尘成分对应的参考浓度、允许浓度差，mj′、Δmj分别表示为设定的工人对应的参考活动面积、允许活动面积差，d4、d5、d6分别表示为设定的粉尘湿度、粉尘浓度、工人活动面积对应的权值因子。
作为本发明的进一步改进，所述各工地子区域对应的工人工作状态包括各工人的已工作时长和工作高度。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中的工人进行预警分析，其具体分析过程如下：从各工地子区域对应的工人工作状态中提取各工地子区域中各工人对应的已工作时长和工作高度。
将各工地子区域中各工人对应的工作高度与各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应工作高度的大气粉尘影响评估系数，记为
依据公式
计算出各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数，
表示为第i个工地子区域中第r个工人对应的工地粉尘影响系数，τ1、τ2分别表示为设定的大气粉尘影响评估系数、地面粉尘影响指数对应的系数因子。
将各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数与设定的各工地粉尘影响系数对应的粉尘等级进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的粉尘等级，并将其与设定的各种粉尘等级对应的允许工作时长进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的允许工作时长。
将各工地子区域中各工人对应的允许工作时长与其对应的已工作时长进行对比，若某工地子区域中某工人对应的允许工作时长小于其对应的已工作时长，则将该工地子区域中该工人记为标记工人，同时提取该标记工人的编号。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：1、本发明通过将目标建筑工地区域划分为各工地子区域对应的各高度层，并通过粉尘监测仪对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度进行监测，通过分析得到各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，实现了对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分浓度的监测，在很大程度上提升了各工地子区域对应的粉尘浓度影响指数分析结果的精准性，保障了粉尘智能监测预警系统高效、可靠地运行。
2、本发明通过对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量和各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积及各等级粉尘颗粒，并由此对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度和粉尘颗粒分散度进行分析，进而综合分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，不仅在很大程度上保障了各工地子区域中监测数据的完整性、准确性和代表性，同时还能够精准、有效地为后续建筑工地粉尘分析结果提供可靠的数据基础，大幅度提升了分析结果的代表性，使得分析结果的准确度提升。
3、本发明通过对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，进而分析出各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，实现了对各工地子区域粉尘的多维度分析，避免造成分析结果过于片面的问题，大大提高了各工地子区域粉尘监测分析结果的全面性和可靠性。
4、本发明通过对各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数和大气环境影响指数进行综合分析，得到各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数，并基于各工地子区域对应的地面粉尘影响指数、各高度层的大气粉尘影响评估系数、各工人的已工作时长和工作高度对标记工人进行分析，进而对各标记工人进行预警提示，有效弥补了当前技术中对各工地子区域中工人已工作时长监测的不足，实现了对各工地子区域中各标记工人的针对性预警提示，在很大程度上提升了粉尘预警提示的有效性，且能够有效确保工人的身体健康。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明系统模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提供基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统，包括：目标建筑工地区域划分模块、工地大气粉尘浓度监测分析模块、工地大气粉尘颗粒监测分析模块、工地大气环境监测分析模块、工地大气粉尘评估分析模块、工地地面粉尘监测分析模块和工地工人预警分析执行模块。
所述目标建筑工地区域划分模块分别与工地大气粉尘浓度监测分析模块、工地大气粉尘颗粒监测分析模块、工地大气环境监测分析模块和工地地面粉尘监测分析模块连接，工地大气粉尘评估分析模块分别与工地大气粉尘浓度监测分析模块、工地大气粉尘颗粒监测分析模块和工地大气环境监测分析模块连接，工地工人预警分析执行模块分别与工地大气粉尘评估分析模块和工地地面粉尘监测分析模块连接。
目标建筑工地区域划分模块，用于将目标建筑工地按照预设划分方式进行划分，得到各工地子区域，并对各工地子区域按照预设顺序依次编号为1,2,...,i,...,n，同时将各工地子区域按照预设的间隔高度划分方式划分为各高度层，得到各工地子区域对应的各高度层，对各高度层按照从低到高顺序依次编号为1,2,...,j,...,m；
工地大气粉尘浓度监测分析模块，用于通过粉尘监测仪对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数。
在一个具体的实施例中，本发明通过将目标建筑工地区域划分为各工地子区域对应的各高度层，并通过粉尘监测仪对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度进行监测，通过分析得到各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，实现了对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分浓度的监测，在很大程度上提升了各工地子区域对应的粉尘浓度影响指数分析结果的精准性，保障了粉尘智能监测预警系统高效、可靠地运行。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，其具体分析方式如下：依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘浓度影响指数，i表示为各工地子区域的编号，i＝1,2,......,n，j表示为各高度层的编号，j＝1,2,......,m，e表示为自然常数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第k个粉尘成分的浓度，k表示为各粉尘成分的编号，k＝1,2,......,g，C′jk表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度，ΔCjk表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度差，εj表示为设定的第j个高度层对应的影响因子，ε′k表示为设定的第k个粉尘成分的修正因子。
工地大气粉尘颗粒监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合，由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数。
在一个具体的实施例中，本发明通过对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量和各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积及各等级粉尘颗粒，并由此对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度和粉尘颗粒分散度进行分析，进而综合分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，不仅在很大程度上保障了各工地子区域中监测数据的完整性、准确性和代表性，同时还能够精准、有效地为后续建筑工地粉尘分析结果提供可靠的数据基础，大幅度提升了分析结果的代表性，使得分析结果的准确度提升。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，其具体监测方式如下：对各工地子区域中各高度层对应的空气进行采集，得到各工地子区域中各高度层对应的空气，并将其按照预设的稀释比例通入洁净的空气，得到各工地子区域中各高度层对应的稀释空气，同时通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积，同时将其与设定的各种粉尘颗粒体积对应的粉尘颗粒等级进行匹配，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒，通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒的粉尘数量进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的粉尘数量，将其记为待定粉尘数量。
将各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的待定粉尘数量乘以预设的稀释比例，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量。
由各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量和各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积及粉尘颗粒等级数量构成各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，其具体分析过程如下：从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最多测定粉尘数量和最少测定粉尘数量，分别记为
和
从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最大粉尘颗粒体积和最小粉尘颗粒体积，分别记为
和
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均测定粉尘数量，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均粉尘颗粒体积，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的最多测定粉尘数量、最少测定粉尘数量、最大粉尘颗粒体积、最小粉尘颗粒体积对应的影响因子。
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第f个等级粉尘颗粒的测定粉尘数量，f表示为各等级粉尘颗粒的编号，f＝1,2,......,p，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒等级数量，βf表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的修正因子，N′f、ΔNf分别表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的参考测定粉尘数量、允许测定粉尘数量差，M′j、ΔMj分别表示为设定的第j个高度层的参考粉尘颗粒等级数量、允许粉尘颗粒等级数量差，a5、a6分别表示为设定的测定粉尘数量、粉尘颗粒等级对应的补偿因子。
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒影响指数，b1、b2分别表示为设定的粉尘颗粒均匀度、粉尘颗粒分散度对应的权值因子。
工地大气环境监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的温度、湿度和空气流速进行监测，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的大气环境影响指数。
在一个具体的实施例中，通过温度传感器对对各工地子区域中各高度层对应的温度进行监测，得到对各工地子区域中各高度层对应的温度，记为
通过湿度传感器对对各工地子区域中各高度层对应的湿度进行监测，得到对各工地子区域中各高度层对应的湿度，记为
通过空气流速传感器对对各工地子区域中各高度层对应的空气流速进行监测，得到对各工地子区域中各高度层对应的空气流速，记为
需要说明的是，各工地子区域中各高度层对应的大气环境影响指数，其具体计算公式为
W′j、S′j、L′j分别表示为设定的第j个高度层对应的参考温度、参考湿度、参考空气流速，κ1、κ2、κ3分别表示为设定的温度、湿度、空气流速对应的权值因子。
工地大气粉尘评估分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数和大气环境影响指数进行综合分析，得到各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数。
作为本发明的进一步改进，所述各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数，其具体计算公式为
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气粉尘影响评估系数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气环境影响指数，d1、d2、d3分别表示为粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数、大气环境影响指数对应的系数因子。
工地地面粉尘监测分析模块，用于对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态，由此分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数。
在一个具体的实施例中，本发明通过对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，进而分析出各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，实现了对各工地子区域粉尘的多维度分析，避免造成分析结果过于片面的问题，大大提高了各工地子区域粉尘监测分析结果的全面性和可靠性。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，其具体监测方式如下：通过湿度传感器对各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度，记为sdi。
通过粉尘监测仪对各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度，记为
通过智能摄像头在设定时间段内对各工地子区域中各工人的活动面积进行监测，得到各工地子区中各工人对应的活动面积，记为
r表示为各工人的编号，r＝1,2,......,x。
由各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度和各粉尘成分的浓度构成环境状态，由各工地子区中各工人对应的活动面积构成工人状态。
需要说明的是，工人的活动面积和粉尘湿度对地面扬尘紧密相连，工人活动面积越大，粉尘湿度越小，地面扬尘的可能性越大。
作为本发明的进一步改进，所述分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，其具体分析方式如下：依据公式
计算出各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，σi表示为第i个工地子区域对应的地面粉尘影响指数，sd′表示为设定的工地地面对应的参考粉尘湿度，fc′k、Δfck分别表示为设定的第k个粉尘成分对应的参考浓度、允许浓度差，mj′、Δmj分别表示为设定的工人对应的参考活动面积、允许活动面积差，d4、d5、d6分别表示为设定的粉尘湿度、粉尘浓度、工人活动面积对应的权值因子。
工地工人预警分析执行模块，用于获取各工地子区域对应的工人工作状态，并对各工地子区域中的工人进行预警分析，得到各标记工人，进而进行相应的预警提示。
在一个具体的实施例中，本发明通过对各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数和大气环境影响指数进行综合分析，得到各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数，并基于各工地子区域对应的地面粉尘影响指数、各高度层的大气粉尘影响评估系数、各工人的已工作时长和工作高度对标记工人进行分析，进而对各标记工人进行预警提示，有效弥补了当前技术中对各工地子区域中工人已工作时长监测的不足，实现了对各工地子区域中各标记工人的针对性预警提示，在很大程度上提升了粉尘预警提示的有效性，且能够有效确保工人的身体健康。
作为本发明的进一步改进，所述各工地子区域对应的工人工作状态包括各工人的已工作时长和工作高度。
作为本发明的进一步改进，所述对各工地子区域中的工人进行预警分析，其具体分析过程如下：从各工地子区域对应的工人工作状态中提取各工地子区域中各工人对应的已工作时长和工作高度。
将各工地子区域中各工人对应的工作高度与各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应工作高度的大气粉尘影响评估系数，记为
依据公式
计算出各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数，
表示为第i个工地子区域中第r个工人对应的工地粉尘影响系数，τ1、τ2分别表示为设定的大气粉尘影响评估系数、地面粉尘影响指数对应的系数因子。
将各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数与设定的各工地粉尘影响系数对应的粉尘等级进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的粉尘等级，并将其与设定的各种粉尘等级对应的允许工作时长进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的允许工作时长。
将各工地子区域中各工人对应的允许工作时长与其对应的已工作时长进行对比，若某工地子区域中某工人对应的允许工作时长小于其对应的已工作时长，则将该工地子区域中该工人记为标记工人，同时提取该标记工人的编号。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统，其特征在于，包括：
目标建筑工地区域划分模块，用于将目标建筑工地按照预设划分方式进行划分，得到各工地子区域，并对各工地子区域按照预设顺序依次编号为1,2,...,i,...,n，同时将各工地子区域按照预设的间隔高度划分方式划分为各高度层，得到各工地子区域对应的各高度层，对各高度层按照从低到高顺序依次编号为1,2,...,j,...,m；
工地大气粉尘浓度监测分析模块，用于通过粉尘监测仪对各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各粉尘成分的浓度，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数；
工地大气粉尘颗粒监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合，由此分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数；
工地大气环境监测分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的温度、湿度和空气流速进行监测，并由此分析各工地子区域中各高度层对应的大气环境影响指数；
工地大气粉尘评估分析模块，用于对各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数和大气环境影响指数进行综合分析，得到各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数；
工地地面粉尘监测分析模块，用于对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态，由此分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数；
工地工人预警分析执行模块，用于获取各工地子区域对应的工人工作状态，并对各工地子区域中的工人进行预警分析，得到各标记工人，进而进行相应的预警提示；
所述对各工地子区域中工地地面对应的环境状态和工人状态进行监测，其具体监测方式如下：
通过湿度传感器对各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度，记为sdi；
通过粉尘监测仪对各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度进行监测，得到各工地子区域中工地地面对应各粉尘成分的浓度，记为
通过智能摄像头在设定时间段内对各工地子区域中各工人的活动面积进行监测，得到各工地子区中各工人对应的活动面积，记为
r表示为各工人的编号，r＝1,2,......,x；
由各工地子区域中工地地面对应的粉尘湿度和各粉尘成分的浓度构成环境状态，由各工地子区中各工人对应的活动面积构成工人状态；
所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，其具体分析方式如下：
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘浓度影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘浓度影响指数，i表示为各工地子区域的编号，i＝1,2,......,n，j表示为各高度层的编号，j＝1,2,......,m，e表示为自然常数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第k个粉尘成分的浓度，k表示为各粉尘成分的编号，k＝1,2,......,g，Cj′k表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度，ΔCjk表示为设定的第j个高度层对应第k个粉尘成分的允许浓度差，εj表示为设定的第j个高度层对应的影响因子，εk′表示为设定的第k个粉尘成分的修正因子；
所述对各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒进行监测，其具体监测方式如下：
对各工地子区域中各高度层对应的空气进行采集，得到各工地子区域中各高度层对应的空气，并将其按照预设的稀释比例通入洁净的空气，得到各工地子区域中各高度层对应的稀释空气，同时通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积，同时将其与设定的各种粉尘颗粒体积对应的粉尘颗粒等级进行匹配，得到各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒，通过尘埃粒子计数器对各工地子区域中各高度层对应稀释空气的各等级粉尘颗粒的粉尘数量进行监测，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的粉尘数量，将其记为待定粉尘数量；
将各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的待定粉尘数量乘以预设的稀释比例，得到各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量；
由各工地子区域中各高度层对应各等级粉尘颗粒的测定粉尘数量和各工地子区域中各高度层对应稀释空气内各粉尘颗粒的体积及粉尘颗粒等级数量构成各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合；
所述分析各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，其具体分析过程如下：
从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最多测定粉尘数量和最少测定粉尘数量，分别记为
和
从各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒集合内提取各工地子区域中各高度层对应的最大粉尘颗粒体积和最小粉尘颗粒体积，分别记为
和
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒均匀度，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均测定粉尘数量，
表示为第i个工作子区域中第j个高度层对应的平均粉尘颗粒体积，a1、a2、a3、a4分别表示为设定的最多测定粉尘数量、最少测定粉尘数量、最大粉尘颗粒体积、最小粉尘颗粒体积对应的影响因子；
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒分散度，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应第f个等级粉尘颗粒的测定粉尘数量，f表示为各等级粉尘颗粒的编号，f＝1,2,......,p，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒等级数量，βf表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的修正因子，N′f、ΔNf分别表示为设定的第f个等级粉尘颗粒对应的参考测定粉尘数量、允许测定粉尘数量差，Mj′、ΔMj分别表示为设定的第j个高度层的参考粉尘颗粒等级数量、允许粉尘颗粒等级数量差，a5、a6分别表示为设定的测定粉尘数量、粉尘颗粒等级对应的补偿因子；
依据公式
计算出各工地子区域中各高度层对应的粉尘颗粒影响指数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的粉尘颗粒影响指数，b1、b2分别表示为设定的粉尘颗粒均匀度、粉尘颗粒分散度对应的权值因子；
所述各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数，其具体计算公式为
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气粉尘影响评估系数，
表示为第i个工地子区域中第j个高度层对应的大气环境影响指数，d1、d2、d3分别表示为粉尘浓度影响指数、粉尘颗粒影响指数、大气环境影响指数对应的系数因子；
所述分析各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，其具体分析方式如下：
依据公式
计算出各工地子区域对应的地面粉尘影响指数，σi表示为第i个工地子区域对应的地面粉尘影响指数，sd′表示为设定的工地地面对应的参考粉尘湿度，fc′k、Δfck分别表示为设定的第k个粉尘成分对应的参考浓度、允许浓度差，mj′、Δmj分别表示为设定的工人对应的参考活动面积、允许活动面积差，d4、d5、d6分别表示为设定的粉尘湿度、粉尘浓度、工人活动面积对应的权值因子；
所述对各工地子区域中的工人进行预警分析，其具体分析过程如下：
从各工地子区域对应的工人工作状态中提取各工地子区域中各工人对应的已工作时长和工作高度；
将各工地子区域中各工人对应的工作高度与各工地子区域中各高度层对应的大气粉尘影响评估系数进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应工作高度的大气粉尘影响评估系数，记为
依据公式
计算出各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数，
表示为第i个工地子区域中第r个工人对应的工地粉尘影响系数，τ1、τ2分别表示为设定的大气粉尘影响评估系数、地面粉尘影响指数对应的系数因子；
将各工地子区域中各工人对应的工地粉尘影响系数与设定的各工地粉尘影响系数对应的粉尘等级进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的粉尘等级，并将其与设定的各种粉尘等级对应的允许工作时长进行匹配，得到各工地子区域中各工人对应的允许工作时长；
将各工地子区域中各工人对应的允许工作时长与其对应的已工作时长进行对比，若某工地子区域中某工人对应的允许工作时长小于其对应的已工作时长，则将该工地子区域中该工人记为标记工人，同时提取该标记工人的编号。
2.根据权利要求1所述的基于作业环境和人体职业健康的粉尘智能监测预警系统，其特征在于：所述各工地子区域对应的工人工作状态包括各工人的已工作时长和工作高度。
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