CN115717909A - 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质 - Google Patents

一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115717909A
CN115717909A CN202211461658.3A CN202211461658A CN115717909A CN 115717909 A CN115717909 A CN 115717909A CN 202211461658 A CN202211461658 A CN 202211461658A CN 115717909 A CN115717909 A CN 115717909A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target operator
target
skin
area
temperature
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
CN202211461658.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115717909B (zh
Inventor
于泽宽
耿道颖
金倞
叶梦雯
杨嘉城
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.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
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 Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN202211461658.3A priority Critical patent/CN115717909B/zh
Publication of CN115717909A publication Critical patent/CN115717909A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115717909B publication Critical patent/CN115717909B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明属于健康智能监测技术领域,具体公开一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质,该面向热害职业危害的健康智能监测方法包括环境信息采集、环境信息分析、人员基本信息采集、人员散热分析、人员温度采集、人员散热平衡分析、人员温度分析、人员作业安全分析和危险预警,通过对矿井下作业区域的环境信息进行采集和分析,进而对作业人员的着装情况和温度进行采集与分析,从而对作业人员的作业状态进行分析,解决了当前技术没有对作业人员的工作服装进行监测与分析的问题,实现了矿井下作业人员的安全状态监测与分析,有效的保障了作业人员的作业健康与安全,提高了作业人员的工作效率和效果同时也保障了矿井生产的安全。

Description

一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储 介质
技术领域
本发明属于健康智能监测技术领域,涉及到一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质。
背景技术
矿井中多为高温和高湿的环境,在这种环境下作业会严重威胁到作业人员的健康和安全,进而导致作业人员的工作效率下降,在一定程度上还会造成矿井的安全事故,因此,对矿井中作业人员的作业状态的安全性进行监测具有重要意义。
当前技术主要通过对作业人员的位置进行实时监测,而对作业人员自身的安全状态进行监测和分析还较为粗略和笼统,很显然这种分析方式存在以下方面问题:
作业人员在矿井中的工作服装为短袖薄长裤,作业人员的着装皮肤面积影响着作业人员的散热情况,当前技术并没有对作业人员的工作服装进行监测与分析,进而无法展示出作业人员的工作服装的渗透情况,从而也无法有效的保障工作人员在作业时的工作服装散热情况,一方面,没有将着装皮肤区域的温度与裸露皮肤区域的温度进行对比,无法准确的了解到作业人员散热的平衡情况,进而导致作业人员在高温的环境下产生身体散热不均,从而无法降低作业人员在作业过程中的危险,同时也无法提高作业人员的工作效率和效果,另一方面,没有对作业人员在作业过程中的温度进行监测分析,进而无法保障作业人员在作业过程中的温度的稳定性和安全性,从而无法保障作业人员在矿井中作业状态的安全性,进而无法降低矿井作业中危险事故发生的概率。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质,解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:为实现上述目的,本发明第一方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,该方法包括以下步骤:步骤一、环境信息采集:对指定矿井中目标作业区域的环境信息进行采集,其中,环境信息包括空气温度、空气湿度和气体信息,气体信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度。
步骤二、环境信息分析:对目标作业区域的环境信息进行分析,得到目标作业区域对应的环境符合指数,若目标作业区域对应的环境符合指数小于设定的标准环境符合指数,则判定目标作业区域的环境处于危险状态,并执行步骤九,反之则判定目标作业区域的环境处于安全状态,并执行步骤三。
步骤三、人员基本信息采集:通过摄像头对目标作业人员的图像进行采集,从中获取目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积和裸露皮肤面积,同时采集目标作业人员对应的工作服装图像。
步骤四、人员散热分析:基于目标作业人员对应的工作服装图像,对目标人员工作服装对应的渗透系数进行分析,进而对目标人员对应的散热符合指数进行分析。
步骤五、人员温度采集:将目标作业人员着装皮肤区域和裸露皮肤区域按照身体部位分别划分为着装皮肤子区域和裸露皮肤子区域,进而通过红外测温仪对目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度进行采集,并将各着装皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...i...n,同时将各裸露皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...j...m。
步骤六、人员散热平衡分析:对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数。
步骤七、人员温度分析:对目标作业人员对应的温度进行分析,得到目标作业人员对应的温度符合指数。
步骤八、人员作业安全分析:对目标作业人员对应的作业状态进行分析和判断,若目标作业人员的作业状态为危险状态,则执行步骤九。
步骤九、危险预警:当目标作业区域的环境处于危险状态或目标作业人员的作业状态为危险状态时,进行预警提示。
可选地,所述对目标作业区域的环境信息进行分析,具体分析过程如下:将目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000031
中,得到目标作业区域的气体浓度符合指数
Figure BDA0003955559970000032
其中,
Figure BDA0003955559970000033
Cg分别表示为目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度,
Figure BDA0003955559970000034
C′g分别表示为设定的标准氧气浓度、许可二氧化碳浓度、许可有害气体浓度,
Figure BDA0003955559970000035
为设定的许可氧气浓度差值,ε1、ε2、ε3分别为设定的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度对应的权重因子。
将目标作业区域的空气温度、空气湿度和气体浓度符合指数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000041
中,得到目标作业区域对应的环境符合指数α,其中,T0
Figure BDA0003955559970000042
分别表示目标作业区域的空气温度、空气湿度,T′0
Figure BDA0003955559970000043
分别为设定的许可空气温度、许可空气湿度,γ1、γ2、γ3分别为设定的空气温度、空气湿度、气体浓度符合指数对应的权重因子。
可选地,所述对目标人员工作服装对应的渗透系数进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员对应的工作服装图像与数据库中存储的各工作服装类型对应的特征图像进行对比,获取目标作业人员对应的工作服装类型,进而基于数据库中存储的各工作服装类型对应的厚度和材质,得到目标作业人员工作服装对应的厚度和材质。
基于数据库中存储的各工作服装材质对应的第一渗透系数,获取目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数,并记为χ。
将目标作业人员工作服装对应的厚度和目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000044
中,得到目标人员工作服装对应的渗透系数,其中D表示为目标作业人员工作服装对应的厚度,D′表示为设定的标准工作服装对应的厚度,η1、η2分别表示为设定的工作服装对应的厚度、第一渗透系数对应的权重因子。
可选地,所述对目标人员对应的散热符合指数进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积以及目标人员工作服装对应的渗透系数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000051
中,得到目标人员对应的散热符合指数φ,其中,S、S1、S2分别表示目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积,κ1、κ2分别为设定的标准着装皮肤面积与皮肤总面积的比值、标准裸露皮肤面积与皮肤总面积的比值,λ1、λ2分别为设定的着装皮肤面积与皮肤总面积比值、裸露皮肤面积与皮肤总面积比值对应的权重因子。
可选地,所述对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员各着装皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员着装皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并分别作为目标作业人员着装皮肤对应的最高温度和最低温度。
将目标作业人员各裸露皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员裸露皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并作为出目标作业人员裸露皮肤对应的最高温度和最低温度;
将目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、最低温度、裸露皮肤对应的最高温度和最低温度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000052
中,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数
Figure BDA0003955559970000053
其中,
Figure BDA0003955559970000054
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、裸露皮肤对应的最高温度,
Figure BDA0003955559970000055
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最低温度、裸露皮肤对应的最低温度,ΔT′、ΔT″表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度许可差值、最低温度许可差值,μ1、μ2表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度差值、最低温度差值对应的权重因子。
可选地,所述对目标作业人员对应的温度进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000061
中,得到目标作业人员对应的温度符合指数ξ,其中,T1 i
Figure BDA0003955559970000064
分别表示为目标作业人员第i个着装皮肤子区域对应的温度、第j个裸露皮肤子区域对应的温度,T′1、T′2分别表示为设定的标准着装皮肤区域温度、标准裸露皮肤区域温度,τ1、τ2分别表示为设定的着装皮肤区域温度、裸露皮肤区域温度对应的权重因子,i表示为各着装皮肤子区域对应的编号,i=1,2......n,j表示为各裸露皮肤子区域对应的编号,j=1,2......m。
可选地,所述对目标作业人员对应的作业状态进行分析,具体分析过程如下:将目标人员对应的散热符合指数φ、散热平衡符合指数
Figure BDA0003955559970000062
以及温度符合指数ξ代入计算公式
Figure BDA0003955559970000063
中,得到目标作业人员对应的作业安全符合指数ψ,其中,θ1、θ2、θ3分别表示为设定的散热符合指数、散热平衡符合指数、温度符合指数对应的权重因子,e表示为自然常数。
可选地,所述对目标作业人员对应的作业状态进行判断,具体判断过程如下:将目标作业人员对应的作业安全符合指数与设定的人员对应的标准作业安全符合指数进行对比,若目标作业人员对应的作业安全符合指数大于或者等于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为安全状态,若目标作业人员对应的作业安全符合指数小于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为危险状态。
本发明第二方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测设备,包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行本发明所述的面向热害职业危害的健康智能监测方法。
本发明第三方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测存储介质,所述面向热害职业危害的健康智能监测存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的面向热害职业危害的健康智能监测方法。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:1、本发明提供的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质,通过对矿井下作业区域的环境信息进行采集和分析,对作业区域的环境安全进行判断,从而对作业人员的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积以及工作服装图像进行采集,进而对作业人员工作服装的渗透系数和的散热符合指数进行分析,并对作业人员的着装皮肤区域温度和裸露皮肤区域温度进行采集,进而对作业人员的散热平衡、温度和作业状态进行分析,解决了当前技术没有对作业人员的工作服装进行监测与分析的问题,实现了矿井下作业人员的实时安全状态监测,有效的保障了作业人员的作业健康与安全,同时也提高了矿井生产的安全。
2、本发明在环境信息采集中通过对作业区域的环境进行采集,为后续环境信息分析奠定了基础,有效的保障了环境信息分析结果的真实性和精准性,进而有效的保障了作业区域的环境安全,降低了作业人员在作业过程中的危险,进而大大降低了环境危险对矿井生产带来的影响。
3、本发明在人员基本信息采集中通过对作业人员的皮肤着装情况和工作服装的图像进行采集,为后续作业人员工作服装的渗透系数和目标人员的散热符合指数分析设置了铺垫,有效的展示了作业人员的工作服装的渗透情况,同时也有效的保障工作人员在作业时的工作服装散热情况,进一步提高了作业人员在作业时的安全。
4、本发明在人员散热平衡分析中通过将着装皮肤区域的温度与裸露皮肤区域的温度进行对比,准确的了解到作业人员散热的平衡情况,保障了作业人员散热平衡分析结果的可靠性和参考性,进而避免了作业人员在高温的环境下产生身体散热不均的问题,从而有效的降低作业人员在作业过程中的危险,同时也大大的提高了作业人员的工作效率和效果,
5、本发明在人员温度分析中通过对作业人员在作业过程中的温度进行监测分析,为后续作业人员作业安全分析提供了准确的数据,进而有效的保障了作业人员在作业过程中的温度的稳定性和安全性,从而保障了作业人员在矿井中作业状态的安全性,进而有效的降低矿井作业中危险事故发生的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,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为本发明方法实施步骤流程图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明第一方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,该方法包括以下步骤:步骤一、环境信息采集:对指定矿井中目标作业区域的环境信息进行采集,其中,环境信息包括空气温度、空气湿度和气体信息,气体信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度。
在一个具体的实施例中,对指定矿井中目标作业区域的环境信息进行采集,具体采集过程如下:通过温度传感器对目标作业区域的空气温度进行采集,得到目标作业区域的空气温度。
通过空气湿度传感器对目标作业区域的空气湿度进行采集,得到目标作业区域的空气湿度。
通过气体传感器对目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度进行采集,得到目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度。
需要说明的是,有害气体包括但不仅限于一氧化碳、二氧化碳、硫化氢和二氧化硫。
本发明实施例通过对作业区域的环境进行采集,为后续环境信息分析奠定了基础,有效的保障了环境信息分析结果的真实性和精准性,进而有效的保障了作业区域的环境安全,降低了作业人员在作业过程中的危险,进而大大降低了环境危险对矿井生产带来的影响。
步骤二、环境信息分析:对目标作业区域的环境信息进行分析,得到目标作业区域对应的环境符合指数,若目标作业区域对应的环境符合指数小于设定的标准环境符合指数,则判定目标作业区域的环境处于危险状态,并执行步骤九,反之则判定目标作业区域的环境处于安全状态,并执行步骤三。
在一个具体的实施例中,对目标作业区域的环境信息进行分析,具体分析过程如下:将目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000101
中,得到目标作业区域的气体浓度符合指数
Figure BDA0003955559970000102
其中,
Figure BDA0003955559970000103
Cg分别表示为目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度,
Figure BDA0003955559970000104
C′g分别表示为设定的标准氧气浓度、许可二氧化碳浓度、许可有害气体浓度,
Figure BDA0003955559970000111
为设定的许可氧气浓度差值,ε1、ε2、ε3分别为设定的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度对应的权重因子。
将目标作业区域的空气温度、空气湿度和气体浓度符合指数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000112
中,得到目标作业区域对应的环境符合指数α,其中,T0
Figure BDA0003955559970000113
分别表示目标作业区域的空气温度、空气湿度,T′0
Figure BDA0003955559970000114
分别为设定的许可空气温度、许可空气湿度,γ1、γ2、γ3分别为设定的空气温度、空气湿度、气体浓度符合指数对应的权重因子。
步骤三、人员基本信息采集:通过摄像头对目标作业人员的图像进行采集,从中获取目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积和裸露皮肤面积,同时采集目标作业人员对应的工作服装图像。
本发明实施例通过对作业人员的皮肤着装情况和工作服装的图像进行采集,为后续作业人员工作服装的渗透系数和目标人员的散热符合指数分析设置了铺垫,有效的展示了作业人员的工作服装的渗透情况,同时也有效的保障工作人员在作业时的工作服装散热情况,进一步提高了作业人员在作业时的安全。
步骤四、人员散热分析:基于目标作业人员对应的工作服装图像,对目标作业人员工作服装对应的渗透系数进行分析,进而对目标作业人员对应的散热符合指数进行分析;
在一个具体的实施例中,对目标作业人员工作服装对应的渗透系数进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员对应的工作服装图像与数据库中存储的各工作服装类型对应的特征图像进行对比,获取目标作业人员对应的工作服装类型,进而基于数据库中存储的各工作服装类型对应的厚度和材质,得到目标作业人员工作服装对应的厚度和材质。
基于数据库中存储的各工作服装材质对应的第一渗透系数,获取目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数,并记为χ。
将目标作业人员工作服装对应的厚度和目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000121
中,得到目标作业人员工作服装对应的渗透系数,其中D表示为目标作业人员工作服装对应的厚度,D′表示为设定的标准工作服装对应的厚度,η1、η2分别表示为设定的工作服装对应的厚度、第一渗透系数对应的权重因子。
需要说明的是,工作服装材质包括麻、涤纶、丝绸和棉布等。
在又一个具体的实施例中,对目标作业人员对应的散热符合指数进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积以及目标作业人员工作服装对应的渗透系数代入计算公式
Figure BDA0003955559970000122
中,得到目标作业人员对应的散热符合指数φ,其中,S、S1、S2分别表示目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积,κ1、κ2分别为设定的标准着装皮肤面积与皮肤总面积的比值、标准裸露皮肤面积与皮肤总面积的比值,λ1、λ2分别为设定的着装皮肤面积与皮肤总面积比值、裸露皮肤面积与皮肤总面积比值对应的权重因子。
步骤五、人员温度采集:将目标作业人员着装皮肤区域和裸露皮肤区域按照身体部位分别划分为着装皮肤子区域和裸露皮肤子区域,进而通过红外测温仪对目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度进行采集,并将各着装皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...i...n,同时将各裸露皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...j...m。
步骤六、人员散热平衡分析:对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数。
在一个具体的实施例中,对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员各着装皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员着装皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并分别作为目标作业人员着装皮肤对应的最高温度和最低温度。
将目标作业人员各裸露皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员裸露皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并作为出目标作业人员裸露皮肤对应的最高温度和最低温度。
将目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、最低温度、裸露皮肤对应的最高温度和最低温度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000131
中,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数
Figure BDA0003955559970000134
其中,
Figure BDA0003955559970000132
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、裸露皮肤对应的最高温度,
Figure BDA0003955559970000133
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最低温度、裸露皮肤对应的最低温度,ΔT′、ΔT″表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度许可差值、最低温度许可差值,μ1、μ2表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度差值、最低温度差值对应的权重因子。
本发明实施例通过将着装皮肤区域的温度与裸露皮肤区域的温度进行对比,准确的了解到作业人员散热的平衡情况,保障了作业人员散热平衡分析结果的可靠性和参考性,进而避免了作业人员在高温的环境下产生身体散热不均的问题,从而有效的降低作业人员在作业过程中的危险,同时也大大的提高了作业人员的工作效率和效果。
步骤七、人员温度分析:对目标作业人员对应的温度进行分析,得到目标作业人员对应的温度符合指数。
在一个具体的实施例中,对目标作业人员对应的温度进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度代入计算公式
Figure BDA0003955559970000141
中,得到目标作业人员对应的温度符合指数ξ,其中,T1 i
Figure BDA0003955559970000142
分别表示为目标作业人员第i个着装皮肤子区域对应的温度、第j个裸露皮肤子区域对应的温度,T′1、T′2分别表示为设定的标准着装皮肤区域温度、标准裸露皮肤区域温度,τ1、τ2分别表示为设定的着装皮肤区域温度、裸露皮肤区域温度对应的权重因子,i表示为各着装皮肤子区域对应的编号,i=1,2......n,j表示为各裸露皮肤子区域对应的编号,j=1,2......m。
本发明实施例通过对作业人员在作业过程中的温度进行监测分析,为后续作业人员作业安全分析提供了准确的数据,进而有效的保障了作业人员在作业过程中的温度的稳定性和安全性,从而保障了作业人员在矿井中作业状态的安全性,进而有效的降低矿井作业中危险事故发生的概率。
步骤八、人员作业安全分析:对目标作业人员对应的作业状态进行分析和判断,若目标作业人员的作业状态为危险状态,则执行步骤九。
在一个具体的实施例中,对目标作业人员对应的作业状态进行分析,具体分析过程如下:将目标作业人员对应的散热符合指数φ、散热平衡符合指数
Figure BDA0003955559970000152
以及温度符合指数ξ代入计算公式
Figure BDA0003955559970000151
中,得到目标作业人员对应的作业安全符合指数ψ,其中,θ1、θ2、θ3分别表示为设定的散热符合指数、散热平衡符合指数、温度符合指数对应的权重因子,e表示为自然常数。
在另一个具体的实施例中,所述对目标作业人员对应的作业状态进行判断,具体判断过程如下:将目标作业人员对应的作业安全符合指数与设定的人员对应的标准作业安全符合指数进行对比,若目标作业人员对应的作业安全符合指数大于或者等于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为安全状态,若目标作业人员对应的作业安全符合指数小于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为危险状态。
步骤九、危险预警:当目标作业区域的环境处于危险状态或目标作业人员的作业状态为危险状态时,进行预警提示。
本发明实施例通过对矿井下作业区域的环境信息进行采集和分析,对作业区域的环境安全进行判断,从而对作业人员的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积以及工作服装图像进行采集,进而对作业人员工作服装的渗透系数和的散热符合指数进行分析,并对作业人员的着装皮肤区域温度和裸露皮肤区域温度进行采集,进而对作业人员的散热平衡、温度和作业状态进行分析,解决了当前技术没有对作业人员的工作服装进行监测与分析的问题,实现了矿井下作业人员的实时安全状态监测,有效的保障了作业人员的作业健康与安全,同时也提高了矿井生产的安全。
本发明第二方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测设备,包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行本发明所述的面向热害职业危害的健康智能监测方法。
本发明第三方面提供了一种面向热害职业危害的健康智能监测存储介质,所述面向热害职业危害的健康智能监测存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的面向热害职业危害的健康智能监测方法。
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 (10)

1.一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、环境信息采集:对指定矿井中目标作业区域的环境信息进行采集,其中,环境信息包括空气温度、空气湿度和气体信息,气体信息包括氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度;
步骤二、环境信息分析:对目标作业区域的环境信息进行分析,得到目标作业区域对应的环境符合指数,若目标作业区域对应的环境符合指数小于设定的标准环境符合指数,则判定目标作业区域的环境处于危险状态,并执行步骤九,反之则判定目标作业区域的环境处于安全状态,并执行步骤三;
步骤三、人员基本信息采集:通过摄像头对目标作业人员的图像进行采集,从中获取目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积和裸露皮肤面积,同时采集目标作业人员对应的工作服装图像;
步骤四、人员散热分析:基于目标作业人员对应的工作服装图像,对目标作业人员工作服装对应的渗透系数进行分析,进而对目标作业人员对应的散热符合指数进行分析;
步骤五、人员温度采集:将目标作业人员着装皮肤区域和裸露皮肤区域按照身体部位分别划分为着装皮肤子区域和裸露皮肤子区域,进而通过红外测温仪对目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度进行采集,并将各着装皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...i...n,同时将各裸露皮肤子区域按照预设顺序进行编号,依次编号为1,2...j...m;
步骤六、人员散热平衡分析:对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数;
步骤七、人员温度分析:对目标作业人员对应的温度进行分析,得到目标作业人员对应的温度符合指数;
步骤八、人员作业安全分析:对目标作业人员对应的作业状态进行分析和判断,若目标作业人员的作业状态为危险状态,则执行步骤九;
步骤九、危险预警:当目标作业区域的环境处于危险状态或目标作业人员的作业状态为危险状态时,进行预警提示。
2.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业区域的环境信息进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度和有害气体浓度代入计算公式
Figure FDA0003955559960000021
中,得到目标作业区域的气体浓度符合指数
Figure FDA0003955559960000022
其中,
Figure FDA0003955559960000023
Cg分别表示为目标作业区域的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度,
Figure FDA0003955559960000024
C′g分别表示为设定的标准氧气浓度、许可二氧化碳浓度、许可有害气体浓度,
Figure FDA0003955559960000025
为设定的许可氧气浓度差值,ε1、ε2、ε3分别为设定的氧气浓度、二氧化碳浓度、有害气体浓度对应的权重因子;
将目标作业区域的空气温度、空气湿度和气体浓度符合指数代入计算公式
Figure FDA0003955559960000026
中,得到目标作业区域对应的环境符合指数α,其中,T0
Figure FDA0003955559960000031
分别表示目标作业区域的空气温度、空气湿度,T′0
Figure FDA0003955559960000032
分别为设定的许可空气温度、许可空气湿度,γ1、γ2、γ3分别为设定的空气温度、空气湿度、气体浓度符合指数对应的权重因子。
3.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员工作服装对应的渗透系数进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业人员对应的工作服装图像与数据库中存储的各工作服装类型对应的特征图像进行对比,获取目标作业人员对应的工作服装类型,进而基于数据库中存储的各工作服装类型对应的厚度和材质,得到目标作业人员工作服装对应的厚度和材质;
基于数据库中存储的各工作服装材质对应的第一渗透系数,获取目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数,并记为χ;
将目标作业人员工作服装对应的厚度和目标作业人员服装材质对应的第一渗透系数代入计算公式
Figure FDA0003955559960000033
中,得到目标作业人员工作服装对应的渗透系数,其中D表示为目标作业人员工作服装对应的厚度,D′表示为设定的标准工作服装对应的厚度,η1、η2分别表示为设定的工作服装对应的厚度、第一渗透系数对应的权重因子。
4.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员对应的散热符合指数进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积以及目标作业人员工作服装对应的渗透系数代入计算公式
Figure FDA0003955559960000041
中,得到目标作业人员对应的散热符合指数φ,其中,S、S1、S2分别表示目标作业人员对应的皮肤总面积、着装皮肤面积、裸露皮肤面积,κ1、κ2分别为设定的标准着装皮肤面积与皮肤总面积的比值、标准裸露皮肤面积与皮肤总面积的比值,λ1、λ2分别为设定的着装皮肤面积与皮肤总面积比值、裸露皮肤面积与皮肤总面积比值对应的权重因子。
5.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员对应的散热平衡进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业人员各着装皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员着装皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并分别作为目标作业人员着装皮肤对应的最高温度和最低温度;
将目标作业人员各裸露皮肤子区域对应的温度进行相互对比,从中筛选出目标作业人员裸露皮肤子区域对应的最高温度和最低温度,并作为出目标作业人员裸露皮肤对应的最高温度和最低温度;
将目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、最低温度、裸露皮肤对应的最高温度和最低温度代入计算公式
Figure FDA0003955559960000042
中,得到目标作业人员对应的散热平衡符合指数
Figure FDA0003955559960000043
其中,
Figure FDA0003955559960000044
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最高温度、裸露皮肤对应的最高温度,
Figure FDA0003955559960000051
分别表示目标作业人员着装皮肤对应的最低温度、裸露皮肤对应的最低温度,ΔT′、ΔT″表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度许可差值、最低温度许可差值,μ1、μ2表示为设定的着装皮肤与裸露皮肤之间最高温度差值、最低温度差值对应的权重因子。
6.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员对应的温度进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业人员各着装皮肤子区域和各裸露皮肤子区域的温度代入计算公式
Figure FDA0003955559960000052
中,得到目标作业人员对应的温度符合指数ξ,其中,T1 i、T2 j分别表示为目标作业人员第i个着装皮肤子区域对应的温度、第j个裸露皮肤子区域对应的温度,T1′、T2′分别表示为设定的标准着装皮肤区域温度、标准裸露皮肤区域温度,τ1、τ2分别表示为设定的着装皮肤区域温度、裸露皮肤区域温度对应的权重因子,i表示为各着装皮肤子区域对应的编号,i=1,2......n,j表示为各裸露皮肤子区域对应的编号,j=1,2......m。
7.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员对应的作业状态进行分析,具体分析过程如下:
将目标作业人员对应的散热符合指数φ、散热平衡符合指数
Figure FDA0003955559960000053
以及温度符合指数ξ代入计算公式
Figure FDA0003955559960000061
中,得到目标作业人员对应的作业安全符合指数ψ,其中,θ1、θ2、θ3分别表示为设定的散热符合指数、散热平衡符合指数、温度符合指数对应的权重因子,e表示为自然常数。
8.根据权利要求1所述的一种面向热害职业危害的健康智能监测方法,其特征在于:所述对目标作业人员对应的作业状态进行判断,具体判断过程如下:
将目标作业人员对应的作业安全符合指数与设定的人员对应的标准作业安全符合指数进行对比,若目标作业人员对应的作业安全符合指数大于或者等于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为安全状态,若目标作业人员对应的作业安全符合指数小于设定的人员对应的标准作业安全符合指数,则判定目标作业人员对应的作业状态为危险状态。
9.一种面向热害职业危害的健康智能监测设备,其特征在于:包括:处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行上述权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种面向热害职业危害的健康智能监测存储介质,其特征在于:所述面向热害职业危害的健康智能监测存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现上述权利要求1-8任一项所述的方法。
CN202211461658.3A 2022-11-17 2022-11-17 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质 Active CN115717909B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211461658.3A CN115717909B (zh) 2022-11-17 2022-11-17 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211461658.3A CN115717909B (zh) 2022-11-17 2022-11-17 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115717909A true CN115717909A (zh) 2023-02-28
CN115717909B CN115717909B (zh) 2023-06-13

Family

ID=85255881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211461658.3A Active CN115717909B (zh) 2022-11-17 2022-11-17 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115717909B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116698134A (zh) * 2023-08-09 2023-09-05 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 电网地下有限空间作业安全监测系统
CN116687363A (zh) * 2023-08-04 2023-09-05 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 一种基于穿戴设备的有限空间作业人员身体状况监测系统
CN117172959A (zh) * 2023-10-31 2023-12-05 杨凌职业技术学院 一种林业生态环境监测系统及方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172856A (en) * 1990-04-24 1992-12-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Nippondenso Co., Ltd. Control apparatus for air-conditioning
WO1998043080A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-01 Virtual Reality Testing Systems Limited Measurement and modelling of clothing conditions
US20020183646A1 (en) * 2001-03-30 2002-12-05 Stivoric John M. System for monitoring health, wellness and fitness having a method and apparatus for improved measurement of heat flow
JP2007198653A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 環境制御装置及びその動作プログラム
CN102517842A (zh) * 2011-08-25 2012-06-27 海尔集团公司 一种自动识别衣物材质信息选择洗涤程序的洗衣机及方法
CN104535109A (zh) * 2014-12-23 2015-04-22 中国矿业大学 一种矿井井下热环境评价方法及其装置
JP2016017692A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 旭化成ホームズ株式会社 温熱快適感評価方法および温熱環境コントロールシステム。
CN105651974A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 安徽省煤炭科学研究院 煤矿井下热环境仿真气候室及测试方法
US20170341485A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Panasonic Corporation Method for estimating thermal sensation, thermal sensation estimation apparatus, air conditioner, and recording medium
CN110175732A (zh) * 2018-10-23 2019-08-27 中国矿业大学(北京) 一种低温作业环境下人体冷应激精细分级评估系统
CN111521637A (zh) * 2020-06-07 2020-08-11 苏州大学 织物热防护时间的评价方法
CN112107074A (zh) * 2020-10-14 2020-12-22 中国地质大学(北京) 一种基于多传感器融合的井下终端智能安全头盔
CN112502781A (zh) * 2020-11-24 2021-03-16 海洋王照明科技股份有限公司 一种矿井人员监控方法、装置、服务器及存储介质
CN112822631A (zh) * 2021-01-20 2021-05-18 太原理工大学 一种矿井人员定位感知系统的自供能方法
CN113006868A (zh) * 2021-03-11 2021-06-22 北京科技大学 一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法
CN114965860A (zh) * 2022-07-26 2022-08-30 深圳市众森阻燃消防材料有限公司 基于阻燃板阻燃测试的作业环境火灾消防安全监测系统
CN217509050U (zh) * 2022-05-18 2022-09-27 昆明理工大学 一种高原高寒环境户外着装系统
CN115331031A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 武汉花生堂文化艺术有限公司 一种基于元素智能比对技术的工艺美术品防伪鉴别方法

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172856A (en) * 1990-04-24 1992-12-22 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Nippondenso Co., Ltd. Control apparatus for air-conditioning
WO1998043080A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-01 Virtual Reality Testing Systems Limited Measurement and modelling of clothing conditions
US20020183646A1 (en) * 2001-03-30 2002-12-05 Stivoric John M. System for monitoring health, wellness and fitness having a method and apparatus for improved measurement of heat flow
JP2007198653A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Kansai Electric Power Co Inc:The 環境制御装置及びその動作プログラム
CN102517842A (zh) * 2011-08-25 2012-06-27 海尔集团公司 一种自动识别衣物材质信息选择洗涤程序的洗衣机及方法
JP2016017692A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 旭化成ホームズ株式会社 温熱快適感評価方法および温熱環境コントロールシステム。
CN104535109A (zh) * 2014-12-23 2015-04-22 中国矿业大学 一种矿井井下热环境评价方法及其装置
CN105651974A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 安徽省煤炭科学研究院 煤矿井下热环境仿真气候室及测试方法
US20170341485A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Panasonic Corporation Method for estimating thermal sensation, thermal sensation estimation apparatus, air conditioner, and recording medium
CN110175732A (zh) * 2018-10-23 2019-08-27 中国矿业大学(北京) 一种低温作业环境下人体冷应激精细分级评估系统
CN111521637A (zh) * 2020-06-07 2020-08-11 苏州大学 织物热防护时间的评价方法
CN112107074A (zh) * 2020-10-14 2020-12-22 中国地质大学(北京) 一种基于多传感器融合的井下终端智能安全头盔
CN112502781A (zh) * 2020-11-24 2021-03-16 海洋王照明科技股份有限公司 一种矿井人员监控方法、装置、服务器及存储介质
CN112822631A (zh) * 2021-01-20 2021-05-18 太原理工大学 一种矿井人员定位感知系统的自供能方法
CN113006868A (zh) * 2021-03-11 2021-06-22 北京科技大学 一种深井热害对人体工作效率影响的评价方法
CN217509050U (zh) * 2022-05-18 2022-09-27 昆明理工大学 一种高原高寒环境户外着装系统
CN114965860A (zh) * 2022-07-26 2022-08-30 深圳市众森阻燃消防材料有限公司 基于阻燃板阻燃测试的作业环境火灾消防安全监测系统
CN115331031A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 武汉花生堂文化艺术有限公司 一种基于元素智能比对技术的工艺美术品防伪鉴别方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李百战等: "《室内热环境与人体热舒适》", vol. 1, 重庆大学出版社, pages: 58 - 63 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116687363A (zh) * 2023-08-04 2023-09-05 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 一种基于穿戴设备的有限空间作业人员身体状况监测系统
CN116687363B (zh) * 2023-08-04 2023-12-29 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 一种基于穿戴设备的有限空间作业人员身体状况监测系统
CN116698134A (zh) * 2023-08-09 2023-09-05 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 电网地下有限空间作业安全监测系统
CN116698134B (zh) * 2023-08-09 2023-12-29 国网安徽省电力有限公司合肥供电公司 电网地下有限空间作业安全监测系统
CN117172959A (zh) * 2023-10-31 2023-12-05 杨凌职业技术学院 一种林业生态环境监测系统及方法
CN117172959B (zh) * 2023-10-31 2024-02-13 杨凌职业技术学院 一种林业生态环境监测系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115717909B (zh) 2023-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115717909A (zh) 一种面向热害职业危害的健康智能监测方法、设备及存储介质
CN111930049A (zh) 一种基于物联网的林业森林防火安全智能监测管理系统
CN117152893B (zh) 一种森林防灾方法及系统
CN115601905B (zh) 一种智慧园区智能安防报警方法及系统
CN112613454A (zh) 一种电力基建施工现场违章识别方法及系统
CN116687363B (zh) 一种基于穿戴设备的有限空间作业人员身体状况监测系统
CN115883779B (zh) 一种基于大数据的智慧园区信息安全管理系统
CN116839650B (zh) 一种智能化仪器仪表检定系统及方法
CN115575755B (zh) 一种基于人工智能与北斗技术的电力设施巡视系统
CN110987081B (zh) 一种室外环境检测系统
CN117291430B (zh) 一种基于机器视觉的安全生产检测方法及装置
CN117520951B (zh) 一种基于多特征量的变压器健康评估方法和系统
CN116319175A (zh) 一种碳排放量计算的边缘网关系统
CN115878958A (zh) 一种变压器油温预测方法、装置、设备及存储介质
CN117596265B (zh) 一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法
CN117877735A (zh) 一种隧道施工人员热风险监测预警系统及方法
CN116402348B (zh) 一种基于大数据的区域安全分级评估分析系统及方法
CN109022650B (zh) 一种高炉上部煤气流分布的识别方法
CN113434808A (zh) 一种电力作业vr培训操作流程适应性评估方法及系统
CN113808743A (zh) 一种电网户外作业人员热应激预警方法及系统
CN115655382B (zh) 一种化学纤维丝生产流水线工艺在线监测分析系统
CN114931365B (zh) 一种医疗健康数据在线监测分析方法、系统及存储介质
CN117788250B (zh) 一种智能微型消防站管理系统及方法
CN115008059B (zh) 一种基于智能制造的数字化工厂生产安全智能监测预警系统
CN116449898B (zh) 一种开关柜温湿度远程控制系统

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