CN116625896B - 一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统及方法，监测系统：作业场所全空间三维建模系统与三维空间重筑处理模块、人员信息识别、定位、运动检测和接触粉尘浓度处理模块连接，悬浮粉尘浓度实时监测系统连接粉尘浓度校正处理模块，粉尘空间分布处理模块分别与粉尘浓度校正处理模块、沉积粉尘实时监测系统和人员接触粉尘浓度处理模块连接；人员接触粉尘浓度处理模块分别与人员定位处理模块和人员运动检测处理模块连接。方法：采集悬浮粉尘浓度数据、沉积粉尘质量数据；生成三维空间全尺度粉尘浓度分布数据；确定作业人员的呼吸区域高度；得到作业人员接触粉尘浓度的实时记录数据。该系统及方法可以对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
Description
技术领域
本发明属于粉尘监测技术领域，具体是一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统及方法。
背景技术
在很多作业场所中的生产作业过程中经常会产生大量的粉尘，在这类作业场所中活动的作业人员会不可避免的会吸入粉尘，人员在长期吸入粉尘后可能会产生呼吸系统问题，如咳嗽、喘息、气短、支气管炎和哮喘等。某些特定的粉尘，如石棉、硅尘和木尘等，还可能会诱发更严重的职业性肺病，如矽肺和尘肺等。因此，对作业场所的粉尘浓度进行监测是十分必要的措施，通过这种方式能实时定量的监测工人个体接触粉尘浓度的情况，进而如何实现作业场所工人个体粉尘暴露的监测是现阶段亟需解决的问题。
目前作业场所个体粉尘暴露监测最常用的设备为基于微量振荡天平原理的连续个人粉尘监测器，这种监测器的价格通常较高，同时，其质量也较大，通常还需要随身佩戴，这些弊端严重限制了其在作业场所工人群体中的使用范围，这使得大多数作业场所工人的粉尘暴露水平以及接触粉尘浓度的情况通常难以检测。因此，如何让作业场所中的工作人员在低负担的情况下，对作业场所中工作人员所接触粉尘浓度水平进行实时有效的监测，以有效评估作业场所工作人员个体的暴露风险，是粉尘浓度监测领域的必然趋势。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统及方法，该系统可以作业场所工人的粉尘暴露水平以及接触粉尘浓度的情况进行检测，能在作业场所内作业人员不佩戴个体粉尘监测设备的情况下，实现工作人员接触粉尘浓度实时值以及累计平均值的监测。该方法步骤简单，实施过程方便，其能对作业场所中工作人员所接触粉尘浓度水平进行实时有效的监测，可以对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
为了实现上述目的，本发明提供一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，包括作业场所全空间三维建模系统、多组悬浮粉尘浓度实时监测系统、多组沉积粉尘实时监测系统、三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块、人员运动检测处理模块、人员接触粉尘浓度处理模块、粉尘浓度校正处理模块、粉尘空间分布处理模块和可视化客户端；
所述作业场所全空间三维建模系统包括多个在线监控装置和数据传输模块1，多个在线监控装置均与数据传输模块1连接；多个在线监控装置分布在待测试作业场所内的不同位置，用于从不同角度不同位置对待测试作业场所内的视频信息和三维空间信息进行采集；
所述悬浮粉尘浓度实时监测系统包括微控制器一、微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2；所述微处理器一分别与微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2连接；多组悬浮粉尘浓度实时监测系统布置在待测试作业场所内不同高度位置的不同悬浮粉尘监测平面中，并形成立体悬浮粉尘监测网络；
所述沉积粉尘实时监测系统包括微控制器二、微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3；所述微控制器二分别与微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3连接；多组沉积粉尘实时监测系统布置在待测试作业场所内的不同落尘位置附近的多个沉积粉尘监测平面中，并形成沉积粉尘监测网络；
所述三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块均通过数据传输模块1与作业场所全空间三维建模系统连接；且三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块之间相互连接；
所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块9与人员定位处理模块连接，通过数据传输模块10与人员运动检测处理模块连接，通过数据传输模块11与粉尘空间分布处理模块连接；
所述粉尘浓度校正处理模块通过数据传输模块2与悬浮粉尘浓度实时监测系统连接，通过数据传输模块4与粉尘空间分布处理模块连接；
所述粉尘空间分布处理模块通过数据传输模块3与沉积粉尘实时监测系统；
所述可视化客户端通过无线传输模块分别与三维空间重筑处理模块和人员接触粉尘浓度处理模块连接。
进一步，为了方便数据的存储，所述三维空间重筑处理模块通过数据传输模块5与数据存储模块1连接，所述人员信息识别处理模块通过数据传输模块6与数据存储模块2连接，所述人员定位处理模块通过数据传输模块7与数据存储模块3连接，所述人员运动检测处理模块通过数据传输模块8与数据存储模块4连接，所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12与数据存储模块5连接。
作为一种优选，所述可视化客户端为多平台互通设计，其具有与IOS平台、安卓平台和Windows平台互通的功能。
本发明中，将作业场所全空间三维建模系统中的多个在线监控装置分别设置在待测试作业场所内的不同位置，可以方便地从不同角度采集作业场所内的视频数据，同时，还能方便地对作业场所内的三维空间信息进行全面的采集；使悬浮粉尘浓度实时监测系统中设置有微气候参数监测模块一和粉尘浓度测量模块，可以同时对监测系统附近区域的温度与湿度数据、悬浮粉尘浓度数据进行实时采集作业；使沉积粉尘实时监测系统中设置有微气候参数监测模块二和沉积粉尘质量监测模块，可以同时对监测系统附近的沉积粉尘质量数据、温度与湿度数据进行实时采集作业；利用多组悬浮粉尘浓度实时监测系统形成可以覆盖待测试作业场内不同高度空间的立体悬浮粉尘监测网络，利用多组沉积粉尘实时监测系统形成可以覆盖待测试作业场所内不同落尘位置的沉积粉尘监测网络，便可以通过立体悬浮粉尘监测网络和沉积粉尘监测网络形成可以充分覆盖待监测空间的作业场所三维空间立体粉尘监测网络，能够确保对作业场所中不同位置处的温湿度数据、悬浮粉尘浓度数据和沉积粉尘质量进行全面的检测，从而有效确保了所获得监测数据的准确性和可靠性。通过三维空间重筑处理模块的设置，可以方便地对多个在线监控装置所获得的三维空间信息进行整合，从而便于生成作业场所的三维模型；通过人员信息识别处理模块的设置，可以方便对所获得视频中的不同作业人员进行身份识别；通过人员定位处理模块的设置，可以方便对所获得视频中的作业人员位置进行跟踪定位；通过人员运动检测处理模块的设置，可以方便地确定出所获得视频中作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据；通过粉尘浓度校正处理模块的设置，可以对悬浮粉尘浓度实时监测系统所采集的悬浮粉尘浓度数据进行校正，从而获得更精准的悬浮粉尘浓度数据。通过粉尘空间分布处理模块的设置，可以便于根据校正后的悬浮粉尘浓度时序信息对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全空间悬浮粉尘浓度的预测，根据沉积粉尘实时监测系统所采集的沉积粉尘质量时序信息对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全空间沉积粉尘质量的预测，从而能够得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。通过人员接触粉尘浓度处理模块的设置，可以便于所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，这样便能得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，从而实现了作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度实时值以及累计平均值的监测。通过可视化客户端的设置，可以便于相关人员实时获取监测数据及监测结果。该系统可以在作业场所内的工人不佩戴个体粉尘监测设备的情况下，实现工作人员接触粉尘浓度实时值以及累计平均值的监测，有利于对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
本发明还提供了一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，采用一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，包括如下步骤：
步骤一：将多个在线监控装置分别布置在待测试的作业场所内的不同位置处，并使各自的拍摄角度各不相同，利用多个在线监控装置组成多组相机矩阵；
利用数据传输模块1分别建立作业场所全空间三维建模系统与三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的通信连接，
建立三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的交互通信连接；
利用数据传输模块2建立悬浮粉尘浓度实时监测系统与粉尘浓度校正处理模块的通信连接；利用数据传输模块3建立沉积粉尘实时监测系统与粉尘空间分布处理模块的通信连接；利用数据传输模块4建立粉尘浓度校正处理模块与粉尘空间分布处理模块的通信连接；；利用数据传输模块9建立人员定位处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块10建立人员运动检测处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块11建立粉尘空间分布处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用无线传输模块建立三维空间重筑处理模块与可视化客户端之间、人员接触粉尘浓度处理模块与可视化客户端之间的通信连接；
步骤二:利用所形成的多组相机矩阵对待检测作业场所进行多组多角度的视频信息采集和作业场所内的三维空间信息采集，再通过数据传输模块1将所采集的视频信息和作业场所内的三维空间信息分别传输至三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
三维空间重筑处理模块先对所接收到的视频信息和作业场所内的三维空间信息进行处理并生成作业场所的三维模型，再对作业场所的三维模型进行空间位置的网格划分，并据网格划分情况确定出多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的布置位置，然后在三维模型中对多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的相对位置进行标注，最后将标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过无线传输模块传输至可视化客户端进行实时显示；
步骤三：根据可视化客户端中显示的多个悬浮粉尘浓度实时监测系统的布置位置，在待测试作业场所内不同高度位置设置不同的悬浮粉尘监测平面，并在每一个悬浮粉尘监测平面的不同位置进行悬浮粉尘浓度实时监测系统的现场布置，利用不同高度悬浮粉尘监测平面中的多组悬浮粉尘浓度实时监测系统形成立体悬浮粉尘监测网络；
据可视化客户端中显示的多个沉积粉尘实时监测系统的布置位置，在作业场所的不同落尘位置附近设置沉积粉尘监测平面，并在每一个沉积粉尘监测平面中进行沉积粉尘实时监测系统的现场布置，利用多组沉积粉尘实时监测系统形成沉积粉尘监测网络；
通过立体悬浮粉尘监测网络和沉积粉尘监测网络组成作业场所三维空间立体粉尘监测网络，其中，确保悬浮粉尘监测平面与沉积粉尘监测平面之间具有设定的高度差；
步骤四：对于各组悬浮粉尘浓度实时监测系统，利用其中的粉尘浓度测量模块对悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的PM100、PM10、PM5以及PM2.5的浓度进行实时测量，并将所采集的悬浮粉尘浓度数据实时发送至微控制器一，利用其中的微气候参数监测模块一获取悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器一；微控制器一依据内部时钟模块对所接收的温湿度数据以及悬浮粉尘浓度数据进行时序处理，并将温湿度以及悬浮粉尘浓度的时序信息通过数据传输模块2上传至粉尘浓度校正处理模块；
对于各组沉积粉尘实时监测系统，利用其中的沉积粉尘质量监测模块高时间分辨率记录负载变化时产生的应力应变信号，并将所测量的应力应变信号实时传输至微控制器二，利用其中的微气候参数监测模块二获取沉积粉尘实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器二；微控制器二依据实时接收的应力应变信号进行负载质量的计算，并将计算得到的沉积粉尘质量数据、所接收到的温湿度数据通过内部时钟模块进行时序处理，并将温湿度以及沉积粉尘质量时序信息通过数据传输模块3上传至粉尘空间分布处理模块；
步骤五：粉尘浓度校正处理模块根据所接收的温湿度时序信息对所接收的悬浮粉尘浓度时序信息进行校正得到校正后的悬浮粉尘浓度时序信息，并将校正后的悬浮粉尘浓度时序信息通过数据传输模块4传输至粉尘空间分布处理模块；
步骤六：粉尘空间分布处理模块根据所接收的校正后悬浮粉尘浓度时序信息、沉积粉尘质量时序信息，对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全平面沉积粉尘质量的预测，并得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据，再将作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据通过数据传输模块11传输至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员信息识别处理模块对所接收的视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，再将身份识别结果数据传输至人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
人员定位处理模块依据所接收的视频信息和身份识别结果数据进行作业人员的跟踪，得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，再将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据通过数据传输模块9发送至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员运动检测处理模块根据所接收的视频信息和身份识别结果数据确定不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据，再将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据通过数据传输模块10；
步骤七：人员接触粉尘浓度处理模块将所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，并将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据通过无线传输模块二发送至可视化客户端；
步骤八：可视化客户端根据所接收到的作业场所内的三维模型、不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据进行作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度值以及累计平均值的实时动态显示。
进一步，为了方便进行数据的存储，在步骤一中，利用数据传输模块5建立三维空间重筑处理模块与数据存储模块1的通信连接，利用数据传输模块6建立人员信息识别处理模块与数据存储模块2的通信连接，利用数据传输模块7建立人员定位处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块8建立人员运动检测处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块12建立人员接触粉尘浓度处理模块与数据存储模块5的通信连接；在步骤二中，三维空间重筑处理模块将整合形成的作业场所内的监控视频、标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过数据传输模块5传输至数据存储模块1进行存储；在步骤六中，人员信息识别处理模块通过数据传输模块6将身份识别结果数据传输至数据存储模块2进行存储，人员定位处理模块依据通过数据传输模块7将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据传输至数据存储模块3进行存储，人员运动检测处理模块通过数据传输模块8将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据传输至数据存储模块4进行存储；在步骤七中，人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据传输至数据存储模块5进行存储。
进一步，为了确保所生成三维模型的精确性，在步骤二中，三维空间重筑处理模块利用三维重筑算法进行作业场所三维模型的生成。
进一步，为了确保校正的精确性，在步骤五中，粉尘浓度校正处理模块通过设置在其内部的粉尘浓度校正模型，并利用悬浮粉尘浓度实时监测系统的温湿度时序数据作为校正因子对粉尘浓度数据进行校正。
进一步，为了确保能够准确快速地识别不同的作业人员，在步骤六中，人员信息识别处理模块依据在作业场所中工作人员的识别特征数据库进行作业场所中人员的身份识别，人员定位处理模块依据人员检测与跟踪算法进行作业场所中人员的跟踪，人员运动检测处理模块依据人员运动检测算法确定作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度。
进一步，为了确保预测结果的精确性，粉尘空间分布处理模块依据空间预测深度学习模型针对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，并且采用空间预测深度学习模型针对不同沉积粉尘监测平面内不同区域的沉积粉尘质量进行全平面沉积粉尘质量的预测，粉尘空间分布处理模块利用机器学习算法结合不同监测平面上的悬浮粉尘浓度数据、沉积粉尘质量数据进行作业场所内全空间粉尘浓度数据的预测，进而得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。
本发明中，先利用三维空间重筑处理模块根据多个在线监控装置所采集到的视频信息和作业场所内的三维空间信息生成作业场所的三维模型，可以便于将作业场所内的情况在可视化客户端上进行动态演示。通过对三维模型进行空间位置的网格划分，可以科学合理地确定出待测试作业场所内沉积粉尘实时监测系统、悬浮粉尘实时监测系统的布置位置，进而有利于提高监测系统的布置效率，同时，还能有效确保所获得监测数据的准确性。在建立作业场所三维空间立体粉尘监测网络过程中，确保悬浮粉尘监测平面与沉积粉尘监测平面之间具有设定的高度差，可以有效降低监测系统的布置数量，在节省成本的同时，也有利于降低安装的工作量。在对悬浮粉尘浓度数据进行采集的过程中，同步地对温湿度数据进行采集，可以便于粉尘浓度校正处理模块根据温湿度数据进行悬浮粉尘浓度数据的校正，从而可以有效确保测量结果的准确性。利用微控制器一根据内部时钟模块对温湿度数据以及悬浮粉尘浓度数据进行时序处理，可以确保后续的校正数据更精确。在对沉积粉尘质量数据进行采集的过程中，同步地对温湿度数据进行采集，同时，通过微控制器二对沉积粉尘质量数据和温湿度数据进行时序处理，有效确保了所获得测量数据的精确性，有利于后续粉尘空间分布处理模块精确地预测出作业场所内监测平面上全空间的粉尘浓度数据。利用粉尘空间分布处理模块对对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全空间悬浮粉尘浓度的预测，并对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全空间沉积粉尘质量的预测，可以精准地得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。先利用人员信息识别处理模块对视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，可以便于人员定位处理模块依据身份识别结果数据对视频信息中的作业人员进行跟踪，从而得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，还可以便于人员运动检测处理模块依据身份识别结果数据确定视频信息中不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据。利用人员接触粉尘浓度处理模块对所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，可以得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，从而可以容易获得作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度值以及累计平均值。利用可视化客户端进行相关数据的实时动态显示，可以便于相关人员及时获取所需要的数据。该方法步骤简单，实施过程方便，其能对作业场所中工作人员所接触粉尘浓度水平进行实时有效的监测，可以对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明中作业场所全空间三维建模系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明提供了一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，包括作业场所全空间三维建模系统、多组悬浮粉尘浓度实时监测系统、多组沉积粉尘实时监测系统、三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块、人员运动检测处理模块、人员接触粉尘浓度处理模块、粉尘浓度校正处理模块、粉尘空间分布处理模块和可视化客户端；
所述作业场所全空间三维建模系统包括多个在线监控装置和数据传输模块1，多个在线监控装置均与数据传输模块1连接；多个在线监控装置分布在待测试作业场所内的不同位置，用于从不同角度不同位置对待测试作业场所内的视频信息和三维空间信息进行采集；
所述悬浮粉尘浓度实时监测系统包括微控制器一、微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2；所述微处理器一分别与微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2连接；多组悬浮粉尘浓度实时监测系统布置在待测试作业场所内不同高度位置的不同悬浮粉尘监测平面中，并形成立体悬浮粉尘监测网络；
作为一种优选，微气候参数监测模块一包括温度传感器一和湿度传感器一，用于实时监测所在位置的温度、温度信息；
作为一种优选，粉尘浓度测量模块为现有技术中的粉尘浓度测量设备，其可以基于光散射原理进行粉尘浓度的测量，可以通过泵的作用将环境中的悬浮粉尘颗粒吸收入光散射粉尘测量腔室，在光散射粉尘测量腔室内利用激光照射经过测试区域的粉尘颗粒，由于不同粒径大小的颗粒对激光的散射效果不同，通过收集光散射信号并且对收集的光散射信号进行特征处理便能获取PM100,PM10,PM5以及PM2.5的浓度数据；
所述沉积粉尘实时监测系统包括微控制器二、微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3；所述微控制器二分别与微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3连接；多组沉积粉尘实时监测系统布置在待测试作业场所内的不同落尘位置附近的多个沉积粉尘监测平面中，并形成沉积粉尘监测网络；
作为一种优选，微气候参数监测模块二包括温度传感器二和湿度传感器二，用于实时监测所在位置的温度、温度信息；
作为一种优选，沉积粉尘质量监测模块采用现有技术中的沉积粉尘质量监测设备，其内部包括沉积腔室、沉积测量臂以及应变测量模块，应变测量模块与沉积测量臂紧密相连，沉积粉尘质量监测模块是基于应力应变原理进行检测，当环境中的颗粒通过沉积腔室沉积在沉积测量臂上的时候，沉积测量臂因为负载的改变会发生应力变化，应变测量模块监测沉积测量臂产生的信号，并将测量信号传输至微控制器二；
所述三维空间重筑处理模块通过数据传输模块1与作业场所全空间三维建模系统连接，通过无线传输模块与可视化客户端连接；
所述三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块均通过数据传输模块1与作业场所全空间三维建模系统连接；且三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块之间相互连接；
所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块9与人员定位处理模块连接，通过数据传输模块10与人员运动检测处理模块连接，通过数据传输模块11与粉尘空间分布处理模块连接；
所述粉尘浓度校正处理模块通过数据传输模块2与悬浮粉尘浓度实时监测系统连接，通过数据传输模块4与粉尘空间分布处理模块连接；
所述粉尘空间分布处理模块通过数据传输模块3与沉积粉尘实时监测系统；
所述可视化客户端通过无线传输模块分别与三维空间重筑处理模块和人员接触粉尘浓度处理模块连接。
为了方便数据的存储，所述三维空间重筑处理模块通过数据传输模块5与数据存储模块1连接，所述人员信息识别处理模块通过数据传输模块6与数据存储模块2连接，所述人员定位处理模块通过数据传输模块7与数据存储模块3连接，所述人员运动检测处理模块通过数据传输模块8与数据存储模块4连接，所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12与数据存储模块5连接。
作为一种优选，所述可视化客户端为多平台互通设计，其具有与IOS平台、安卓平台和Windows平台互通的功能。
本发明中，将作业场所全空间三维建模系统中的多个在线监控装置分别设置在待测试作业场所内的不同位置，可以方便地从不同角度采集作业场所内的视频数据，同时，还能方便地对作业场所内的三维空间信息进行全面的采集；使悬浮粉尘浓度实时监测系统中设置有微气候参数监测模块一和粉尘浓度测量模块，可以同时对监测系统附近区域的温度与湿度数据、悬浮粉尘浓度数据进行实时采集作业；使沉积粉尘实时监测系统中设置有微气候参数监测模块二和沉积粉尘质量监测模块，可以同时对监测系统附近的沉积粉尘质量数据、温度与湿度数据进行实时采集作业；利用多组悬浮粉尘浓度实时监测系统形成可以覆盖待测试作业场内不同高度空间的立体悬浮粉尘监测网络，利用多组沉积粉尘实时监测系统形成可以覆盖待测试作业场所内不同落尘位置的沉积粉尘监测网络，便可以通过立体悬浮粉尘监测网络和沉积粉尘监测网络形成可以充分覆盖待监测空间的作业场所三维空间立体粉尘监测网络，能够确保对作业场所中不同位置处的温湿度数据、悬浮粉尘浓度数据和沉积粉尘质量进行全面的检测，从而有效确保了所获得监测数据的准确性和可靠性。通过三维空间重筑处理模块的设置，可以方便地对多个在线监控装置所获得的三维空间信息进行整合，从而便于生成作业场所的三维模型；通过人员信息识别处理模块的设置，可以方便对所获得视频中的不同作业人员进行身份识别；通过人员定位处理模块的设置，可以方便对所获得视频中的作业人员位置进行跟踪定位；通过人员运动检测处理模块的设置，可以方便地确定出所获得视频中作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据；通过粉尘浓度校正处理模块的设置，可以对悬浮粉尘浓度实时监测系统所采集的悬浮粉尘浓度数据进行校正，从而获得更精准的悬浮粉尘浓度数据。通过粉尘空间分布处理模块的设置，可以便于根据校正后的悬浮粉尘浓度时序信息对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全空间悬浮粉尘浓度的预测，根据沉积粉尘实时监测系统所采集的沉积粉尘质量时序信息对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全空间沉积粉尘质量的预测，从而能够得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。通过人员接触粉尘浓度处理模块的设置，可以便于所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，这样便能得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，从而实现了作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度实时值以及累计平均值的监测。通过可视化客户端的设置，可以便于相关人员实时获取监测数据及监测结果。该系统可以在作业场所内的工人不佩戴个体粉尘监测设备的情况下，实现工作人员接触粉尘浓度实时值以及累计平均值的监测，有利于对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
本发明还提供了一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，采用一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，包括如下步骤：
步骤一：将多个在线监控装置分别布置在待测试的作业场所内的不同位置处，并使各自的拍摄角度各不相同，利用多个在线监控装置组成多组相机矩阵；
利用数据传输模块1分别建立作业场所全空间三维建模系统与三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的通信连接，
建立三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的交互通信连接；
利用数据传输模块2建立悬浮粉尘浓度实时监测系统与粉尘浓度校正处理模块的通信连接；利用数据传输模块3建立沉积粉尘实时监测系统与粉尘空间分布处理模块的通信连接；利用数据传输模块4建立粉尘浓度校正处理模块与粉尘空间分布处理模块的通信连接；；利用数据传输模块9建立人员定位处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块10建立人员运动检测处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块11建立粉尘空间分布处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用无线传输模块建立三维空间重筑处理模块与可视化客户端之间、人员接触粉尘浓度处理模块与可视化客户端之间的通信连接；
步骤二:利用所形成的多组相机矩阵对待检测作业场所进行多组多角度的视频信息采集和作业场所内的三维空间信息采集，再通过数据传输模块1将所采集的视频信息和作业场所内的三维空间信息分别传输至三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
三维空间重筑处理模块先对所接收到的视频信息和作业场所内的三维空间信息进行处理并生成作业场所的三维模型，再对作业场所的三维模型进行空间位置的网格划分，并据网格划分情况确定出多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的布置位置，然后在三维模型中对多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的相对位置进行标注，最后将标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过无线传输模块传输至可视化客户端进行实时显示；
步骤三：根据可视化客户端中显示的多个悬浮粉尘浓度实时监测系统的布置位置，在待测试作业场所内不同高度位置设置不同的悬浮粉尘监测平面，并在每一个悬浮粉尘监测平面的不同位置进行悬浮粉尘浓度实时监测系统的现场布置，利用不同高度悬浮粉尘监测平面中的多组悬浮粉尘浓度实时监测系统形成立体悬浮粉尘监测网络；
据可视化客户端中显示的多个沉积粉尘实时监测系统的布置位置，在作业场所的不同落尘位置附近设置沉积粉尘监测平面，并在每一个沉积粉尘监测平面中进行沉积粉尘实时监测系统的现场布置，利用多组沉积粉尘实时监测系统形成沉积粉尘监测网络；
通过立体悬浮粉尘监测网络和沉积粉尘监测网络组成作业场所三维空间立体粉尘监测网络，其中，确保悬浮粉尘监测平面与沉积粉尘监测平面之间具有设定的高度差；
步骤四：对于各组悬浮粉尘浓度实时监测系统，利用其中的粉尘浓度测量模块对悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的PM100、PM10、PM5以及PM2.5的浓度进行实时测量，并将所采集的悬浮粉尘浓度数据实时发送至微控制器一，利用其中的微气候参数监测模块一获取悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器一；微控制器一依据内部时钟模块对所接收的温湿度数据以及悬浮粉尘浓度数据进行时序处理，并将温湿度以及悬浮粉尘浓度的时序信息通过数据传输模块2上传至粉尘浓度校正处理模块；
对于各组沉积粉尘实时监测系统，利用其中的沉积粉尘质量监测模块高时间分辨率记录负载变化时产生的应力应变信号，并将所测量的应力应变信号实时传输至微控制器二，利用其中的微气候参数监测模块二获取沉积粉尘实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器二；微控制器二依据实时接收的应力应变信号进行负载质量的计算，并将计算得到的沉积粉尘质量数据、所接收到的温湿度数据通过内部时钟模块进行时序处理，并将温湿度以及沉积粉尘质量时序信息通过数据传输模块3上传至粉尘空间分布处理模块；
步骤五：粉尘浓度校正处理模块根据所接收的温湿度时序信息对所接收的悬浮粉尘浓度时序信息进行校正得到校正后的悬浮粉尘浓度时序信息，并将校正后的悬浮粉尘浓度时序信息通过数据传输模块4传输至粉尘空间分布处理模块；
步骤六：粉尘空间分布处理模块根据所接收的校正后悬浮粉尘浓度时序信息、沉积粉尘质量时序信息，对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全平面沉积粉尘质量的预测，并得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据，再将作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据通过数据传输模块11传输至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员信息识别处理模块对所接收的视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，再将身份识别结果数据传输至人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
人员定位处理模块依据所接收的视频信息和身份识别结果数据进行作业人员的跟踪，得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，再将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据通过数据传输模块9发送至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员运动检测处理模块根据所接收的视频信息和身份识别结果数据确定不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据，再将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据通过数据传输模块10；
步骤七：人员接触粉尘浓度处理模块将所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，并将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据通过无线传输模块二发送至可视化客户端；
步骤八：可视化客户端根据所接收到的作业场所内的三维模型、不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据进行作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度值以及累计平均值的实时动态显示。
为了方便进行数据的存储，在步骤一中，利用数据传输模块5建立三维空间重筑处理模块与数据存储模块1的通信连接，利用数据传输模块6建立人员信息识别处理模块与数据存储模块2的通信连接，利用数据传输模块7建立人员定位处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块8建立人员运动检测处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块12建立人员接触粉尘浓度处理模块与数据存储模块5的通信连接；在步骤二中，三维空间重筑处理模块将整合形成的作业场所内的监控视频、标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过数据传输模块5传输至数据存储模块1进行存储；在步骤六中，人员信息识别处理模块通过数据传输模块6将身份识别结果数据传输至数据存储模块2进行存储，人员定位处理模块依据通过数据传输模块7将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据传输至数据存储模块3进行存储，人员运动检测处理模块通过数据传输模块8将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据传输至数据存储模块4进行存储；在步骤七中，人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据传输至数据存储模块5进行存储。
为了确保所生成三维模型的精确性，在步骤二中，三维空间重筑处理模块利用三维重筑算法进行作业场所三维模型的生成。
为了确保校正的精确性，在步骤五中，粉尘浓度校正处理模块通过设置在其内部的粉尘浓度校正模型，并利用悬浮粉尘浓度实时监测系统的温湿度时序数据作为校正因子对粉尘浓度数据进行校正。粉尘浓度校正模型通过海量的组合实验建立，在建立过程中，通过研究不同温度不同湿度条件下，粉尘浓度测量模块读取的PM100、PM10、PM5以及PM2.5浓度与基于振荡天平原理的TEOM传感器测量的PM100、PM10、PM5以及PM2.5浓度进行评价与校正，并采用温度湿度数据作为粉尘浓度校正的校准因子，形成PM100、PM10、PM5以及PM2.5的粉尘浓度校正模型。
为了确保能够准确快速地识别不同的作业人员，在步骤六中，人员信息识别处理模块依据在作业场所中工作人员的识别特征数据库进行作业场所中人员的身份识别，人员定位处理模块依据人员检测与跟踪算法进行作业场所中人员的跟踪，人员运动检测处理模块依
为了确保预测结果的精确性，在步骤六中，粉尘空间分布处理模块利用空间预测深度学习模型并依据悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘深度数据对该悬浮粉尘监测平面上进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，同时，利用空间预测深度学习模型并依据沉积粉尘监测平面上的沉积粉尘质量数据进行该沉积监测平面上进行全平面沉积粉尘质量数据的预测，粉尘空间分布处理模块利用机器学习算法结合不同监测平面上的悬浮粉尘浓度数据、沉积粉尘质量数据进行作业场所内全空间粉尘浓度数据的预测，得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。
如此，粉尘空间分布处理模块便可以依据不同时刻PM100、PM10、PM5以及PM2.5的浓度数据以及沉积粉尘质量数据并结合空间预测深度学习模型以及不同监测平面间的机器学习算法实现作业场所内不同空间点粉尘浓度演变数据的获得，并可以将获得的演变数据通过可视化客户端进行可视化展示。
本发明中，先利用三维空间重筑处理模块根据多个在线监控装置所采集到的视频信息和作业场所内的三维空间信息生成作业场所的三维模型，可以便于将作业场所内的情况在可视化客户端上进行动态演示。通过对三维模型进行空间位置的网格划分，可以科学合理地确定出待测试作业场所内沉积粉尘实时监测系统、悬浮粉尘实时监测系统的布置位置，进而有利于提高监测系统的布置效率，同时，还能有效确保所获得监测数据的准确性。在建立作业场所三维空间立体粉尘监测网络过程中，确保悬浮粉尘监测平面与沉积粉尘监测平面之间具有设定的高度差，可以有效降低监测系统的布置数量，在节省成本的同时，也有利于降低安装的工作量。在对悬浮粉尘浓度数据进行采集的过程中，同步地对温湿度数据进行采集，可以便于粉尘浓度校正处理模块根据温湿度数据进行悬浮粉尘浓度数据的校正，从而可以有效确保测量结果的准确性。利用微控制器一根据内部时钟模块对温湿度数据以及悬浮粉尘浓度数据进行时序处理，可以确保后续的校正数据更精确。在对沉积粉尘质量数据进行采集的过程中，同步地对温湿度数据进行采集，同时，通过微控制器二对沉积粉尘质量数据和温湿度数据进行时序处理，有效确保了所获得测量数据的精确性，有利于后续粉尘空间分布处理模块精确地预测出作业场所内监测平面上全空间的粉尘浓度数据。利用粉尘空间分布处理模块对对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全空间悬浮粉尘浓度的预测，并对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全空间沉积粉尘质量的预测，可以精准地得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。先利用人员信息识别处理模块对视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，可以便于人员定位处理模块依据身份识别结果数据对视频信息中的作业人员进行跟踪，从而得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，还可以便于人员运动检测处理模块依据身份识别结果数据确定视频信息中不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据。利用人员接触粉尘浓度处理模块对所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，可以得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，从而可以容易获得作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度值以及累计平均值。利用可视化客户端进行相关数据的实时动态显示，可以便于相关人员及时获取所需要的数据。该方法步骤简单，实施过程方便，其能对作业场所中工作人员所接触粉尘浓度水平进行实时有效的监测，可以对作业场所工作人员个体的暴露风险进行有效的评估。
Claims (9)
1.一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，包括作业场所全空间三维建模系统、多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统，其特征在于，还包括三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块、人员运动检测处理模块、人员接触粉尘浓度处理模块、粉尘浓度校正处理模块、粉尘空间分布处理模块和可视化客户端；
所述作业场所全空间三维建模系统包括多个在线监控装置和数据传输模块1，多个在线监控装置均与数据传输模块1连接；多个在线监控装置分布在待测试作业场所内的不同位置，用于从不同角度不同位置对待测试作业场所内的视频信息和三维空间信息进行采集；
所述悬浮粉尘浓度实时监测系统包括微控制器一、微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2；所述微控制器一分别与微气候参数监测模块一、粉尘浓度测量模块和数据传输模块2连接；多组悬浮粉尘浓度实时监测系统布置在待测试作业场所内不同高度位置的不同悬浮粉尘监测平面中，并形成立体悬浮粉尘监测网络；
所述沉积粉尘实时监测系统包括微控制器二、微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3；所述微控制器二分别与微气候参数监测模块二、沉积粉尘质量监测模块和数据传输模块3连接；多组沉积粉尘实时监测系统布置在待测试作业场所内的不同落尘位置附近的多个沉积粉尘监测平面中，并形成沉积粉尘监测网络；
所述三维空间重筑处理模块通过数据传输模块1与作业场所全空间三维建模系统连接，通过无线传输模块与可视化客户端连接；三维空间重筑处理模块用于先对所接收到的视频信息和作业场所内的三维空间信息进行处理并生成作业场所的三维模型，再对作业场所的三维模型进行空间位置的网格划分，并据网格划分情况确定出多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的布置位置，然后在三维模型中对多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的相对位置进行标注，最后将标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过无线传输模块传输至可视化客户端进行实时显示；
所述三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块均通过数据传输模块1与作业场所全空间三维建模系统连接；且三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块之间相互连接；
人员信息识别处理模块用于对所接收的视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，再将身份识别结果数据传输至人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
人员定位处理模块用于依据所接收的视频信息和身份识别结果数据进行作业人员的跟踪，得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，再将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据通过数据传输模块9发送至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员运动检测处理模块用于根据所接收的视频信息和身份识别结果数据确定不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据，再将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据通过数据传输模块10；
所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块9与人员定位处理模块连接，通过数据传输模块10与人员运动检测处理模块连接，通过数据传输模块11与粉尘空间分布处理模块连接；人员接触粉尘浓度处理模块用于将所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，并将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据通过无线传输模块二发送至可视化客户端；
所述粉尘浓度校正处理模块通过数据传输模块2与悬浮粉尘浓度实时监测系统连接，通过数据传输模块4与粉尘空间分布处理模块连接；粉尘浓度校正处理模块用于根据所接收的温湿度时序信息对所接收的悬浮粉尘浓度时序信息进行校正得到校正后的悬浮粉尘浓度时序信息，并将校正后的悬浮粉尘浓度时序信息通过数据传输模块4传输至粉尘空间分布处理模块
所述粉尘空间分布处理模块通过数据传输模块3与沉积粉尘实时监测系统；
所述可视化客户端通过无线传输模块分别与三维空间重筑处理模块和人员接触粉尘浓度处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，其特征在于，所述三维空间重筑处理模块通过数据传输模块5与数据存储模块1连接，所述人员信息识别处理模块通过数据传输模块6与数据存储模块2连接，所述人员定位处理模块通过数据传输模块7与数据存储模块3连接，所述人员运动检测处理模块通过数据传输模块8与数据存储模块4连接，所述人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12与数据存储模块5连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，其特征在于，所述可视化客户端为多平台互通设计，其具有与IOS平台、安卓平台和Windows平台互通的功能。
4.一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，包括如权利要求1所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将多个在线监控装置分别布置在待测试的作业场所内的不同位置处，并使各自的拍摄角度各不相同，利用多个在线监控装置组成多组相机矩阵；
利用数据传输模块1分别建立作业场所全空间三维建模系统与三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的通信连接，
建立三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块之间、人员定位处理模块之间和人员运动检测处理模块之间的交互通信连接；
利用数据传输模块2建立悬浮粉尘浓度实时监测系统与粉尘浓度校正处理模块的通信连接；利用数据传输模块3建立沉积粉尘实时监测系统与粉尘空间分布处理模块的通信连接；利用数据传输模块4建立粉尘浓度校正处理模块与粉尘空间分布处理模块的通信连接；；利用数据传输模块9建立人员定位处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块10建立人员运动检测处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用数据传输模块11建立粉尘空间分布处理模块与人员接触粉尘浓度处理模块的通信连接；利用无线传输模块建立三维空间重筑处理模块与可视化客户端之间、人员接触粉尘浓度处理模块与可视化客户端之间的通信连接；
步骤二:利用所形成的多组相机矩阵对待检测作业场所进行多组多角度的视频信息采集和作业场所内的三维空间信息采集，再通过数据传输模块1将所采集的视频信息和作业场所内的三维空间信息分别传输至三维空间重筑处理模块、人员信息识别处理模块、人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
三维空间重筑处理模块先对所接收到的视频信息和作业场所内的三维空间信息进行处理并生成作业场所的三维模型，再对作业场所的三维模型进行空间位置的网格划分，并据网格划分情况确定出多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的布置位置，然后在三维模型中对多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的相对位置进行标注，最后将标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过无线传输模块传输至可视化客户端进行实时显示；
步骤三：根据可视化客户端中显示的多个悬浮粉尘浓度实时监测系统的布置位置，在待测试作业场所内不同高度位置设置不同的悬浮粉尘监测平面，并在每一个悬浮粉尘监测平面的不同位置进行悬浮粉尘浓度实时监测系统的现场布置，利用不同高度悬浮粉尘监测平面中的多组悬浮粉尘浓度实时监测系统形成立体悬浮粉尘监测网络；
据可视化客户端中显示的多个沉积粉尘实时监测系统的布置位置，在作业场所的不同落尘位置附近设置沉积粉尘监测平面，并在每一个沉积粉尘监测平面中进行沉积粉尘实时监测系统的现场布置，利用多组沉积粉尘实时监测系统形成沉积粉尘监测网络；
通过立体悬浮粉尘监测网络和沉积粉尘监测网络组成作业场所三维空间立体粉尘监测网络，其中，确保悬浮粉尘监测平面与沉积粉尘监测平面之间具有设定的高度差；
步骤四：对于各组悬浮粉尘浓度实时监测系统，利用其中的粉尘浓度测量模块对悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的PM100、PM10、PM5以及PM2.5的浓度进行实时测量，并将所采集的悬浮粉尘浓度数据实时发送至微控制器一，利用其中的微气候参数监测模块一获取悬浮粉尘浓度实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器一；微控制器一依据内部时钟模块对所接收的温湿度数据以及悬浮粉尘浓度数据进行时序处理，并将温湿度以及悬浮粉尘浓度的时序信息通过数据传输模块2上传至粉尘浓度校正处理模块；
对于各组沉积粉尘实时监测系统，利用其中的沉积粉尘质量监测模块高时间分辨率记录负载变化时产生的应力应变信号，并将所测量的应力应变信号实时传输至微控制器二，利用其中的微气候参数监测模块二获取沉积粉尘实时监测系统附近区域的温度与湿度数据，并将所采集的温湿度数据发送至微控制器二；微控制器二依据实时接收的应力应变信号进行负载质量的计算，并将计算得到的沉积粉尘质量数据、所接收到的温湿度数据通过内部时钟模块进行时序处理，并将温湿度以及沉积粉尘质量时序信息通过数据传输模块3上传至粉尘空间分布处理模块；
步骤五：粉尘浓度校正处理模块根据所接收的温湿度时序信息对所接收的悬浮粉尘浓度时序信息进行校正得到校正后的悬浮粉尘浓度时序信息，并将校正后的悬浮粉尘浓度时序信息通过数据传输模块4传输至粉尘空间分布处理模块；
步骤六：粉尘空间分布处理模块根据所接收的校正后悬浮粉尘浓度时序信息、沉积粉尘质量时序信息，对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，对沉积粉尘监测平面内不同区域沉积粉尘质量进行全平面沉积粉尘质量的预测，并得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据，再将作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据通过数据传输模块11传输至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员信息识别处理模块对所接收的视频信息中的作业人员进行身份识别并实时记录时间，形成身份识别结果数据，再将身份识别结果数据传输至人员定位处理模块和人员运动检测处理模块；
人员定位处理模块依据所接收的视频信息和身份识别结果数据进行作业人员的跟踪，得到不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据，再将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据通过数据传输模块9发送至人员接触粉尘浓度处理模块；
人员运动检测处理模块根据所接收的视频信息和身份识别结果数据确定不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据，再将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据通过数据传输模块10；
步骤七：人员接触粉尘浓度处理模块将所接收的作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据、不同作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据、不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据进行整合，得到不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据，并将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据通过无线传输模块二发送至可视化客户端；
步骤八：可视化客户端根据所接收到的作业场所内的三维模型、不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据进行作业场所内不同工作人员接触粉尘浓度值以及累计平均值的实时动态显示。
5.根据权利要求4所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，其特征在于，在步骤一中，利用数据传输模块5建立三维空间重筑处理模块与数据存储模块1的通信连接，利用数据传输模块6建立人员信息识别处理模块与数据存储模块2的通信连接，利用数据传输模块7建立人员定位处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块8建立人员运动检测处理模块与数据存储模块4的通信连接，利用数据传输模块12建立人员接触粉尘浓度处理模块与数据存储模块5的通信连接；在步骤二中，三维空间重筑处理模块将整合形成的作业场所内的监控视频、标注有多组悬浮粉尘浓度实时监测系统和多组沉积粉尘实时监测系统的三维模型通过数据传输模块5传输至数据存储模块1进行存储；在步骤六中，人员信息识别处理模块通过数据传输模块6将身份识别结果数据传输至数据存储模块2进行存储，人员定位处理模块依据通过数据传输模块7将作业人员在作业场所内相对位置的实时记录数据传输至数据存储模块3进行存储，人员运动检测处理模块通过数据传输模块8将不同作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度数据传输至数据存储模块4进行存储；在步骤七中，人员接触粉尘浓度处理模块通过数据传输模块12将不同工作人员作业期间在作业场所内接触粉尘浓度的实时记录数据传输至数据存储模块5进行存储。
6.根据权利要求5所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，其特征在于，在步骤二中，三维空间重筑处理模块利用三维重筑算法进行作业场所三维模型的生成。
7.根据权利要求6所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，其特征在于，在步骤五中，粉尘浓度校正处理模块通过设置在其内部的粉尘浓度校正模型，并利用悬浮粉尘浓度实时监测系统的温湿度时序数据作为校正因子对粉尘浓度数据进行校正。
8.根据权利要求7所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，其特征在于，在步骤六中，人员信息识别处理模块依据在作业场所中工作人员的识别特征数据库进行作业场所中人员的身份识别，人员定位处理模块依据人员检测与跟踪算法进行作业场所中人员的跟踪，人员运动检测处理模块依据人员运动检测算法确定作业人员在不同运动状态下呼吸区域所在的相对高度。
9.根据权利要求8所述的一种作业场所人员接触粉尘浓度监测方法，其特征在于，在步骤六中，粉尘空间分布处理模块依据空间预测深度学习模型针对不同高度悬浮粉尘监测平面上的悬浮粉尘浓度进行全平面悬浮粉尘浓度的预测，并且采用空间预测深度学习模型针对不同沉积粉尘监测平面内不同区域的沉积粉尘质量进行全平面沉积粉尘质量的预测，粉尘空间分布处理模块利用机器学习算法结合不同监测平面上的悬浮粉尘浓度数据、沉积粉尘质量数据进行作业场所内全空间粉尘浓度数据的预测，进而得到作业场所三维空间全尺度粉尘浓度分布数据。
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