CN116687363A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有限空间技术领域,公开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,该系统包括:有限空间环境质量检测分析模块、作业人员身体质量等级分析模块、有限空间作业人员作业参数获取模块、目标作业人员身体状况分析模块、目标作业人员身体状况评判模块、预警终端和云数据库,本发明保障了有限空间所属作业人员的身体质量分析的精准性,为后续有限空间所属作业人员的预警提醒提供强有力的数据支持,避免不必要的资源浪费,本发明保障了作业人员身体质量分析结果的精确性,进而提高了作业人员身体质量分析结果的参考性和价值性,在一定程度上为后续作业人员身体质量后续处理提供可靠性的保障。
Description
技术领域
本发明涉及有限空间技术领域,具体而言,涉及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。
背景技术
随着城市化的发展,电力行业的发展也越来越迅速,在电力行业的正常运行中,作业人员经常在电缆通道进行作业,电缆通道属于有限空间,这也给作业人员的身体健康带来一定的挑战,作业人员在电缆通道中进行作业时,若身体出现不适或者疲劳的现象,在作业人员未及时发觉的情况下是比较危险的,一方面会影响作业人员的健康,难以保障作业人员的生命健康安全,另一方面导致作业人员的工作无法及时完成,从而在一定程度上延长电缆通道的施工时长,进而无法保障电缆通道的正常运行,因此,对作业人员的身体状况进行检测分析是极其有必要的。
现有技术中对作业人员的身体状况的检测分析在一定程度上可以满足当前要求,但是还存在一定的缺陷,其具体体现在以下几个层面:(1)现有技术中大多将作业人员的一些身体指标的数值与安全指标的数值进行对比,进而判断作业人员的身体状况是否异常,由于作业人员的体质各不相同,进而在有限空间进行作业时身体指标参数也各不相同,现有技术对这一层面的忽视导致有限空间所属作业人员分析的针对性不高,进而难以保障有限空间所属作业人员的身体质量分析的精准性,难以为后续对有限空间所属作业人员进行预警提醒提供强有力的数据支持,从而造成不必要的资源浪费。
(2)现有技术中大多通过有限空间所属作业人员的一些外在身体指标进行分析,对有限空间所属作业人员的心率变化和眼部变化的关注度不高,作业人员在疲劳时瞳孔和心率通常会发生变化,现有技术对这一层面的忽视,导致作业人员身体质量分析的结果不精确,进而降低作业人员身体质量分析结果的参考性和价值性,在一定程度上无法为后续作业人员身体质量后续处理提供可靠性的保障。
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,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: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,包括:有限空间环境质量检测分析模块,用于对有限空间的环境进行检测,进而获取有限空间对应的环境参数,进而分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数。
作业人员身体质量等级分析模块,用于分析各作业人员对应的常规身体质量系数,进而判断各作业人员对应的身体质量等级。
有限空间作业人员作业参数获取模块,用于获取有限空间对应各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数和内显参数。
目标作业人员身体状况分析模块,用于分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数。
目标作业人员身体状况评判模块,用于判断有限空间所属各目标作业人员在当前时间段身体健康是否异常,并将身体健康异常的目标作业人员标记为异常目标作业人员,进而得到有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员。
预警终端,用于依据有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数进行相应预警,并对有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员进行预警。
云数据库,用于存储各作业人员对应的年龄、身高、体重、体脂率和血氧饱和度,存储有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,存储安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,存储各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,并存储各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值。
作为一种优选的方案,所述环境参数包括当前时间段对应各时间点的温度、湿度、氧气浓度和各有害气体浓度。
作为一种优选的方案,所述检测参数包括眼部检测视频,内显参数包括心率变化曲线图、呼吸频率值及各时间点对应的血压值、体温值。
作为一种优选的方案,所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其具体分析方法为:从云数据库中提取有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,进而获取有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度与参考温度的差值和湿度与参考湿度的差值/>,其中/>为各时间点的编号,/>。
分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的温湿度安全系数,其中/>表示为自然常数,/>、/>分别表示为预定义的温度与参考温度的允许误差、湿度与参考湿度的允许误差,/>、/>分别表示为预定义的温度安全、湿度安全对应的权重影响因子。
从云数据库中提取安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,并据此分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度符合系数和有害气体浓度符合系数/>。
综合分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其中/>、/>、/>分别表示为温湿度安全系数、氧气浓度符合系数、有害气体浓度符合系数对应的占比因子。
作为一种优选的方案,所述各作业人员对应的常规身体质量系数进而判断各作业人员对应的身体质量等级,其具体分析方法为:依据云数据库中存储的各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,结合各作业人员对应的年龄、身高和体重,筛选各作业人员对应的标准体脂率和标准血氧饱和度/>,其中/>为各作业人员的编号,/>。
依据各作业人员对应的体脂率和血氧饱和度/>,分析各作业人员对应的常规身体质量系数/>,其中/>、/>分别表示为预定义的体脂率相似、血氧饱和度相似对应的权重系数。
将各作业人员对应的常规身体质量系数与预定义的各身体质量等级对应的常规身体质量系数区间进行对比,进而筛选各作业人员对应的身体质量等级。
作为一种优选的方案,所述有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数,其具体分析方法为:依据各作业人员对应的身体质量等级获取有限空间所属各目标作业人员对应的身体质量等级,进而结合云数据库中存储的各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值提取有限空间所属各目标作业人员对应的参考心率区间、参考呼吸频率区间、参考血压值和参考体温值,其中/>为各目标作业人员的编号,/>。
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数中提取眼部检测视频,进而据此分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数。
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的内显参数中提取心率变化曲线图,进而从中提取各波峰心率值和各波谷心率值/>,其中/>为各波峰心率值的编号,/>,/>为各波谷心率值的编号,/>,并随机提取各布设时间点对应的心率,其中/>表示为各布设时间点的编号,/>。
将有限空间所属各目标作业人员对应的心率区间的中间值作为参考心率值,分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的心率变化适宜系数,其中/>,,/>,/>,/>、/>、/>分别表示为布设时间点的数量、波峰心率值的数量、波谷心率值的数量,/>、、/>分别为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个布设时间点的心率、第/>个波峰心率值、第/>个波谷心率值,/>为预定义的相邻布设时间点的心率误差值、/>为预定义的波峰心率误差值、/>为预定义的波谷心率误差值,/>、/>、/>、/>分别表示为预定义的心率适宜、相邻布设时间点心率变化适宜、波峰心率值变化适宜、波谷心率值变化适宜对应的权值因子。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的呼吸频率值分析有限空间所属各目标作业人员的呼吸频率合理系数。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段所属各时间点对应的血压值,分析有限空间所属各目标作业人员对应的血压合理系数/>,其中/>为时间点的数量。
同理,分析有限空间所属各目标作业人员对应的体温合理系数。
综合分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数
。
作为一种优选的方案,所述有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其具体分析方法为:将有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的眼部检测视频按照设定的视频帧数划分为若干图片,进而从中获取若干闭眼图片和若干睁眼图片,并统计有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应闭眼图片的数量/>。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的各睁眼图片,进而获取其对应的瞳孔轮廓,并获取有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应眼部轮廓的面积和各睁眼图片的瞳孔轮廓的面积/>,其中/>为各睁眼图片的编号,/>。
分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其中/>为有限空间所属第/>个目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,/>、/>分别为预定义的第/>个目标作业人员对应的安全眨眼频次和安全瞳孔占比面积,/>为睁眼图片的数量,/>为当前时间段的时长。
作为一种优选的方案,所述有限空间所属各目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,其具体计算公式为:/>,其中/>为预定义的允许瞳孔变化面积,/>为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个睁眼图片的瞳孔轮廓的面积。
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)本发明在有限空间环境质量检测分析模块中对有限空间的环境进行检测,进而分析有限空间的环境质量评估系数,为后续作业人员身体状况评判奠定了基础。
(2)本发明在作业人员身体质量等级分析模块中判断作业人员的身体质量等级,进而为后续有限空间目标作业人员身体状况的分析提供强有力的数据支持。
(3)本发明在目标作业人员身体状况分析模块中依据作业人员的身体指标的数值与作业人员对应身体指标的参考数值分析作业人员的身体质量系数,进而弥补了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,进而保障有限空间所属作业人员的身体质量分析的精准性,为后续有限空间所属作业人员的预警提醒提供强有力的数据支持,避免不必要的资源浪费。
(4)本发明在目标作业人员身体状况分析模块中不仅通过有限空间所属作业人员的一些外在身体指标进行分析,而且对有限空间所属作业人员的心率变化和眼部变化进行分析,进而克服了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,保障了作业人员身体质量分析结果的精确性,进而提高了作业人员身体质量分析结果的参考性和价值性,在一定程度上为后续作业人员身体质量后续处理提供可靠性的保障。
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为本发明的模块连接示意图。
图2为本发明的心率变化曲线图。
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,包括:有限空间环境质量检测分析模块、作业人员身体质量等级分析模块、有限空间作业人员作业参数获取模块、目标作业人员身体状况分析模块、目标作业人员身体状况评判模块、预警终端和云数据库。
所述作业人员身体质量等级分析模块和有限空间作业人员作业参数获取模块均与目标作业人员身体状况分析模块连接,目标作业人员身体状况分析模块与目标作业人员身体状况评判模块连接,目标作业人员身体状况评判模块和有限空间环境质量检测分析模块均与预警终端连接,云数据库分别与作业人员身体质量等级分析模块、目标作业人员身体状况评判模块和目标作业人员身体状况评判模块连接。
有限空间环境质量检测分析模块,用于对有限空间的环境进行检测,进而获取有限空间对应的环境参数,进而分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数。
需要说明的是,使用温度传感器、湿度传感器、气体浓度检测仪对有限空间的环境进行检测。
在本发明的具体实施例中,所述环境参数包括当前时间段对应各时间点的温度、湿度、氧气浓度和各有害气体浓度。
在本发明的具体实施例中,所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其具体分析方法为:从云数据库中提取有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,进而获取有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度与参考温度的差值和湿度与参考湿度的差值/>,其中/>为各时间点的编号,/>。
需要说明的是,所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度与参考温度的差值和湿度与参考湿度的差值/>,其具体获取方法为:将有限空间所属当前时间段对应的各时间点分别导入到有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图中,进而得到有限空间所属当前时间段对应各时间点的参考温度/>和参考湿度/>,并结合有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度和湿度获取有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度与参考温度的差值/>和湿度与参考湿度的差值/>。
分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的温湿度安全系数,其中/>表示为自然常数,/>、/>分别表示为预定义的温度与参考温度的允许误差、湿度与参考湿度的允许误差,/>、/>分别表示为预定义的温度安全、湿度安全对应的权重影响因子。
从云数据库中提取安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,并据此分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度符合系数和有害气体浓度符合系数/>。
需要说明的是,所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度符合系数和有害气体浓度符合系数,其具体分析方法为:依据安全氧气浓度范围提取安全氧气浓度对应的上限值和下限值/>。
依据有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度,分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度符合系数/>。
还需要说明的是,所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的有害气体浓度符合系数,其具体分析方法为:将有限空间所属当前时间段对应各时间点所属各有害气体的浓度与各有害气体对应的允许浓度/>进行对比,其中/>为各有害气体的编号,/>,分析有限空间所属当前时间段对应各时间点所属有害气体的浓度符合系数/>。
综合分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其中/>、/>、/>分别表示为温湿度安全系数、氧气浓度符合系数、有害气体浓度符合系数对应的占比因子。
本发明在有限空间环境质量检测分析模块中对有限空间的环境进行检测,进而分析有限空间的环境质量评估系数,为后续作业人员身体状况评判奠定了基础。
作业人员身体质量等级分析模块,用于分析各作业人员对应的常规身体质量系数,进而判断各作业人员对应的身体质量等级。
在本发明的具体实施例中,所述各作业人员对应的常规身体质量系数进而判断各作业人员对应的身体质量等级,其具体分析方法为:依据云数据库中存储的各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,结合各作业人员对应的年龄、身高和体重,筛选各作业人员对应的标准体脂率和标准血氧饱和度/>,其中/>为各作业人员的编号,/>。
依据各作业人员对应的体脂率和血氧饱和度/>,分析各作业人员对应的常规身体质量系数/>,其中/>、/>分别表示为预定义的体脂率相似、血氧饱和度相似对应的权重系数。
将各作业人员对应的常规身体质量系数与预定义的各身体质量等级对应的常规身体质量系数区间进行对比,进而筛选各作业人员对应的身体质量等级。
本发明在作业人员身体质量等级分析模块中判断作业人员的身体质量等级,进而为后续有限空间目标作业人员身体状况的分析提供强有力的数据支持。
有限空间作业人员作业参数获取模块,用于获取有限空间对应各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数和内显参数。
在本发明的具体实施例中,所述检测参数包括眼部检测视频,内显参数包括心率变化曲线图、呼吸频率值及各时间点对应的血压值、体温值。
需要说明的是,通过有限空间所属各目标作业人员佩戴的护目镜获取眼部检测视频,通过有限空间所属各目标作业人员佩戴的智能手环获取心率变化曲线图、呼吸频率值及各时间点对应的血压值、体温值。
目标作业人员身体状况分析模块,用于分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数。
在本发明的具体实施例中,所述有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数,其具体分析方法为:依据各作业人员对应的身体质量等级获取有限空间所属各目标作业人员对应的身体质量等级,进而结合云数据库中存储的各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值提取有限空间所属各目标作业人员对应的参考心率区间、参考呼吸频率区间、参考血压值和参考体温值,其中/>为各目标作业人员的编号,/>。
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数中提取眼部检测视频,进而据此分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数。
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的内显参数中提取心率变化曲线图,进而从中提取各波峰心率值和各波谷心率值/>,其中/>为各波峰心率值的编号,/>,/>为各波谷心率值的编号,/>,并随机提取各布设时间点对应的心率,其中/>表示为各布设时间点的编号,/>。
需要说明的是,图2为有限空间所属某目标作业人员在当前时间段对应的心率变化曲线图,其中X轴为时间,Y轴为心率值。
将有限空间所属各目标作业人员对应的心率区间的中间值作为参考心率值,分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的心率变化适宜系数,其中/>,,/>,/>,、/>、/>分别表示为布设时间点的数量、波峰心率值的数量、波谷心率值的数量,/>、、/>分别为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个布设时间点的心率、第/>个波峰心率值、第/>个波谷心率值,/>为预定义的相邻布设时间点的心率误差值、/>为预定义的波峰心率误差值、/>为预定义的波谷心率误差值,/>、/>、/>、/>分别表示为预定义的心率适宜、相邻布设时间点心率变化适宜、波峰心率值变化适宜、波谷心率值变化适宜对应的权值因子。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的呼吸频率值分析有限空间所属各目标作业人员的呼吸频率合理系数。
需要说明的是,所述有限空间所属各目标作业人员的呼吸频率合理系数,其具体分析方法为:从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的内显参数中提取呼吸频率值,并将其与有限空间所属各目标作业人员对应的参考呼吸频率区间进行对比,若有限空间所属某目标作业人员在当前时间段对应的呼吸频率值处于参考呼吸频率区间之间,则将有限空间所属该目标作业人员的呼吸频率合理系数标记为,反之,则将其标记为/>,进而统计有限空间所属各目标作业人员的呼吸频率合理系数/>,其中/>。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段所属各时间点对应的血压值,分析有限空间所属各目标作业人员对应的血压合理系数/>,其中/>为时间点的数量。
同理,分析有限空间所属各目标作业人员对应的体温合理系数。
综合分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数
。
本发明在目标作业人员身体状况分析模块中不仅通过有限空间所属作业人员的一些外在身体指标进行分析,而且对有限空间所属作业人员的心率变化和眼部变化进行分析,进而克服了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,保障了作业人员身体质量分析结果的精确性,进而提高了作业人员身体质量分析结果的参考性和价值性,在一定程度上为后续作业人员身体质量后续处理提供可靠性的保障。
在本发明的具体实施例中,所述有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其具体分析方法为:将有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的眼部检测视频按照设定的视频帧数划分为若干图片,进而从中获取若干闭眼图片和若干睁眼图片,并统计有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应闭眼图片的数量/>。
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的各睁眼图片,进而获取其对应的瞳孔轮廓,并获取有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应眼部轮廓的面积和各睁眼图片的瞳孔轮廓的面积/>,其中/>为各睁眼图片的编号,/>。
分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其中/>为有限空间所属第/>个目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,/>、/>分别为预定义的第/>个目标作业人员对应的安全眨眼频次和安全瞳孔占比面积,/>为睁眼图片的数量,/>为当前时间段的时长。
在本发明的具体实施例中,所述有限空间所属各目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,其具体计算公式为:/>,其中/>为预定义的允许瞳孔变化面积,/>为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个睁眼图片的瞳孔轮廓的面积。
本发明在目标作业人员身体状况分析模块中依据作业人员的身体指标的数值与作业人员对应身体指标的参考数值分析作业人员的身体质量系数,进而弥补了现有技术中对这一层面忽视的缺陷,进而保障有限空间所属作业人员的身体质量分析的精准性,为后续有限空间所属作业人员的预警提醒提供强有力的数据支持,避免不必要的资源浪费。
目标作业人员身体状况评判模块,用于判断有限空间所属各目标作业人员在当前时间段身体健康是否异常,并将身体健康异常的目标作业人员标记为异常目标作业人员,进而得到有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员。
需要说明的是,所述判断有限空间所属各目标作业人员在当前时间段身体健康是否异常,其具体分析方法为:将有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数进行均值处理,进而得到有限空间所属当前时间段对应的环境质量评估系数均值,并结合预定义的各环境质量评估系数均值区间对应的适宜身体质量系数区间,判断有限空间所属当前时间段对应的环境质量评估系数均值区间,从而筛选有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的适宜身体质量系数区间,并将有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数与适宜身体质量系数区间进行对比,若有限空间所属某目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数不处于适宜身体质量系数区间,则判断有限空间所属该目标作业人员在当前时间段身体健康异常,从而判断有限空间所属各目标作业人员在当前时间段身体健康是否异常。
预警终端,用于依据有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数进行相应预警,并对有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员进行预警。
云数据库,用于存储各作业人员对应的年龄、身高、体重、体脂率和血氧饱和度,存储有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,存储安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,存储各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,并存储各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值。
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发明所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于穿戴设备的有限空间作业人员身体状况监测系统,其特征在于,包括:
有限空间环境质量检测分析模块,用于对有限空间的环境进行检测,进而获取有限空间对应的环境参数,进而分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数;
作业人员身体质量等级分析模块,用于分析各作业人员对应的常规身体质量系数,进而判断各作业人员对应的身体质量等级;
有限空间作业人员作业参数获取模块,用于获取有限空间对应各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数和内显参数;
目标作业人员身体状况分析模块,用于分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数;
目标作业人员身体状况评判模块,用于判断有限空间所属各目标作业人员在当前时间段身体健康是否异常,并将身体健康异常的目标作业人员标记为异常目标作业人员,进而得到有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员;
预警终端,用于依据有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数进行相应预警,并对有限空间所属在当前时间段对应的各异常目标作业人员进行预警;
云数据库,用于存储各作业人员对应的年龄、身高、体重、体脂率和血氧饱和度,存储有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,存储安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,存储各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,并存储各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值。
2.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述环境参数包括当前时间段对应各时间点的温度、湿度、氧气浓度和各有害气体浓度。
3.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述检测参数包括眼部检测视频,内显参数包括心率变化曲线图、呼吸频率值及各时间点对应的血压值、体温值。
4.根据权利要求2所述的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,其特征在于:所述有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其具体分析方法为:
从云数据库中提取有限空间在设定周期内对应的温度变化曲线图和湿度变化曲线图,进而获取有限空间所属当前时间段对应各时间点的温度与参考温度的差值和湿度与参考湿度的差值/>,其中/>为各时间点的编号,/>;
分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的温湿度安全系数,其中/>表示为自然常数,/>、/>分别表示为预定义的温度与参考温度的允许误差、湿度与参考湿度的允许误差,/>、/>分别表示为预定义的温度安全、湿度安全对应的权重影响因子;
从云数据库中提取安全氧气浓度范围和各有害气体对应的允许浓度,并据此分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的氧气浓度符合系数和有害气体浓度符合系数/>;
综合分析有限空间所属当前时间段对应各时间点的环境质量评估系数,其中/>、/>、/>分别表示为温湿度安全系数、氧气浓度符合系数、有害气体浓度符合系数对应的占比因子。
5.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述各作业人员对应的常规身体质量系数进而判断各作业人员对应的身体质量等级,其具体分析方法为:
依据云数据库中存储的各年龄段所属各身高区间对应各体重范围的标准体脂率和标准血氧饱和度,结合各作业人员对应的年龄、身高和体重,筛选各作业人员对应的标准体脂率和标准血氧饱和度/>,其中/>为各作业人员的编号,/>;
依据各作业人员对应的体脂率和血氧饱和度/>,分析各作业人员对应的常规身体质量系数/>,其中/>、/>分别表示为预定义的体脂率相似、血氧饱和度相似对应的权重系数;
将各作业人员对应的常规身体质量系数与预定义的各身体质量等级对应的常规身体质量系数区间进行对比,进而筛选各作业人员对应的身体质量等级。
6.根据权利要求3所述的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,其特征在于:所述有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数,其具体分析方法为:
依据各作业人员对应的身体质量等级获取有限空间所属各目标作业人员对应的身体质量等级,进而结合云数据库中存储的各身体质量等级对应的心率区间、呼吸频率区间、血压值和体温值提取有限空间所属各目标作业人员对应的参考心率区间、参考呼吸频率区间、参考血压值和参考体温值,其中/>为各目标作业人员的编号,/>;
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的检测参数中提取眼部检测视频,进而据此分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数;
从有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的内显参数中提取心率变化曲线图,进而从中提取各波峰心率值和各波谷心率值/>,其中/>为各波峰心率值的编号,,/>为各波谷心率值的编号,/>,并随机提取各布设时间点对应的心率/>,其中/>表示为各布设时间点的编号,/>;
将有限空间所属各目标作业人员对应的心率区间的中间值作为参考心率值,分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的心率变化适宜系数,其中/>,,/>,/>,、/>、/>分别表示为布设时间点的数量、波峰心率值的数量、波谷心率值的数量,/>、、/>分别为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个布设时间点的心率、第/>个波峰心率值、第/>个波谷心率值,/>为预定义的相邻布设时间点的心率误差值、/>为预定义的波峰心率误差值、/>为预定义的波谷心率误差值,/>、/>、/>、/>分别表示为预定义的心率适宜、相邻布设时间点心率变化适宜、波峰心率值变化适宜、波谷心率值变化适宜对应的权值因子;
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的呼吸频率值分析有限空间所属各目标作业人员的呼吸频率合理系数;
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段所属各时间点对应的血压值,分析有限空间所属各目标作业人员对应的血压合理系数/>,其中/>为时间点的数量;
同理,分析有限空间所属各目标作业人员对应的体温合理系数;
综合分析有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的身体质量系数
。
7.根据权利要求6所述的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,其特征在于:所述有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其具体分析方法为:
将有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的眼部检测视频按照设定的视频帧数划分为若干图片,进而从中获取若干闭眼图片和若干睁眼图片,并统计有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应闭眼图片的数量;
依据有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应的各睁眼图片,进而获取其对应的瞳孔轮廓,并获取有限空间所属各目标作业人员在当前时间段对应眼部轮廓的面积和各睁眼图片的瞳孔轮廓的面积/>,其中/>为各睁眼图片的编号,/>;
分析有限空间所属各目标作业人员对应的眼部变化适宜指数,其中/>为有限空间所属第/>个目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,/>、/>分别为预定义的第/>个目标作业人员对应的安全眨眼频次和安全瞳孔占比面积,/>为睁眼图片的数量,/>为当前时间段的时长。
8.根据权利要求7所述的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,其特征在于:所述有限空间所属各目标作业人员对应的瞳孔变化差异评估指数,其具体计算公式为:/>,其中/>为预定义的允许瞳孔变化面积,/>为有限空间所属第/>个目标作业人员在当前时间段对应第/>个睁眼图片的瞳孔轮廓的面积。
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