[發(fā)明專利]基于生理參數(shù)的熱環(huán)境個體勞動安全監(jiān)測裝置與評價方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710115282.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107049274A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜;馬強(qiáng);襲著革;王尚;陳學(xué)偉;安改紅;李超;王濤;劉穎;曹洋;牛超;王新興;趙小玲
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/0402;A61B5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種基于生理參數(shù)的熱環(huán)境個體勞動安全監(jiān)測裝置，包括檢測儀和預(yù)警儀，其特征在于，

所述檢測儀包括三個心電電極貼、心電傳感器、熱敏電阻傳感器和信號處理及發(fā)射單元，所述信號處理及發(fā)射單元包括供電電路、A/D轉(zhuǎn)換處理電路、SD存儲卡和藍(lán)牙發(fā)射模塊；

所述三個心電電極設(shè)置在勞動者的左側(cè)胸部位置處，佩戴者的心電信號通過三個心電電極貼采集，經(jīng)所述心電傳感器放大處理，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換處理電路轉(zhuǎn)變?yōu)樾穆蕯?shù)字信號；佩戴者的口溫信號由所述熱敏電阻傳感器采集，再經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換處理電路處理轉(zhuǎn)變?yōu)榭跍財(cái)?shù)字信號；所述心率數(shù)字信號和口溫?cái)?shù)字信號存儲于所述SD存儲卡上，同時通過所述藍(lán)牙發(fā)射模塊無線傳輸給預(yù)警儀；

所述預(yù)警儀是運(yùn)行安卓系統(tǒng)的智能手表，所述預(yù)警儀中植入有以下三個標(biāo)準(zhǔn)：

標(biāo)準(zhǔn)號為GBZ/T229.3-2010的《工業(yè)場所職業(yè)病危害作業(yè)分級-第三部分高溫》標(biāo)準(zhǔn)，

標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1104-91的《濕熱環(huán)境中軍人勞動耐受時限》標(biāo)準(zhǔn)；

標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1336-92的《軍事體力勞動強(qiáng)度分級》標(biāo)準(zhǔn)；

所述預(yù)警儀通過自身的藍(lán)牙模塊接收所述檢測儀中藍(lán)牙發(fā)射模塊無線傳輸?shù)男穆蕯?shù)字信號和口溫?cái)?shù)字信號，并通過屏幕輸入由三球溫度儀測得的環(huán)境的三球溫度；依據(jù)上述三球溫度，參照所述預(yù)警儀中植入的上述三個標(biāo)準(zhǔn)，對勞動環(huán)境熱強(qiáng)度、勞動者勞動強(qiáng)度、熱負(fù)荷強(qiáng)度、安全勞動時間、停止勞動時間進(jìn)行分析評價，并將分析評價結(jié)果顯示在所述預(yù)警儀的屏幕上。

2.一種基于生理參數(shù)的熱環(huán)境個體勞動安全評價方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1所述基于生理參數(shù)的熱環(huán)境個體勞動安全監(jiān)測裝置，勞動者心率和口溫分別通過設(shè)置在其胸部的三個心電電極貼和熱敏電阻傳感器采集后轉(zhuǎn)變成心電信號和口溫電信號；其中，心電信號在所述檢測儀中通過心電傳感器1000倍放大處理后，與口溫電信號一起經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換處理電路，將心電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾穆蕯?shù)字信號，將口溫電信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭跍財(cái)?shù)字信號；所述心率數(shù)字信號和口溫?cái)?shù)字信號實(shí)時存儲于所述SD存儲卡中，同時通過藍(lán)牙發(fā)射模塊無線傳輸給所述預(yù)警儀；所述預(yù)警儀將三球溫度與所接收到的勞動者的心率數(shù)字信號和口溫?cái)?shù)字信號，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GBZ/T229.3-2010的《工業(yè)場所職業(yè)病危害作業(yè)分級-第三部分高溫》標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1104-91的《濕熱環(huán)境中軍人勞動耐受時限》標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1336-92的《軍事體力勞動強(qiáng)度分級》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析判別評價，并實(shí)時在預(yù)警儀的屏幕上顯示環(huán)境熱強(qiáng)度、勞動者勞動強(qiáng)度、勞動者熱負(fù)荷強(qiáng)度、勞動者安全勞動時間和停止勞動警示信息；當(dāng)停止勞動警示開啟時，屏幕閃動并伴有聲音警示。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于生理參數(shù)的熱環(huán)境個體勞動安全評價方法，其特征在于，所述分析判別評價包括環(huán)境熱強(qiáng)度評價、勞動強(qiáng)度評價、熱負(fù)荷強(qiáng)度評價和安全勞動時間評價，具體步驟如下：

環(huán)境熱強(qiáng)度評價：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GBZ/T229.3-2010的《工業(yè)場所職業(yè)病危害作業(yè)分級-第三部分高溫》標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)所述預(yù)警儀接收到的三球溫度＜29℃時，環(huán)境熱強(qiáng)度評價結(jié)果為常溫；當(dāng)三球溫度≥29℃時，環(huán)境熱強(qiáng)度評價結(jié)果為高溫；

勞動強(qiáng)度評價：所述預(yù)警儀接收到的心率信號所對應(yīng)的心率為HR，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GJB1336-92的《軍事體力勞動強(qiáng)度分級》標(biāo)準(zhǔn)，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為以下情形之一：

當(dāng)HR≤89b/min時，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為輕度；

當(dāng)HR為90～116b/min時，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為中度；

當(dāng)HR為117～142b/min時，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度；

當(dāng)HR為143～173b/min時，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重；

當(dāng)HR＞173b/min時，勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為停止勞動，并伴有聲音報警；

熱負(fù)荷強(qiáng)度評價：所述預(yù)警儀接收到的心率信號所對應(yīng)的心率為HR，所述預(yù)警儀接收到的口溫信號所對應(yīng)的口溫為T，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1104-91的《濕熱環(huán)境中軍人勞動耐受時限》標(biāo)準(zhǔn)，按照熱負(fù)荷強(qiáng)度HLI＝5(HR-71)/(174-71)+5(T-36.7)/(38.3-36.7)，其中，HR的單位為b/min，T的單位為℃，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為以下情形之一：

當(dāng)HLI＜5.7時，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為適度；

當(dāng)HLI為5.7～7.8時，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度；

當(dāng)HLI為7.9～9.9時，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為極度；

當(dāng)HLI≥10時，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為極限；

當(dāng)HR≥174，或T≥38.3℃時，熱負(fù)荷強(qiáng)度的評價結(jié)果為停止勞動，并伴有聲音報警；

安全勞動時間評價：勞動開始時刻為計(jì)時的起點(diǎn)，根據(jù)所述預(yù)警儀接收到的三球溫度數(shù)值并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號為GJB 1104-91的《濕熱環(huán)境中軍人勞動耐受時限》標(biāo)準(zhǔn)，安全勞動時間的評價結(jié)果為以下情形之一

當(dāng)三球溫度小于29℃時，評價結(jié)果為8小時；

當(dāng)三球溫度等于29℃，同時：若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為輕度或中度或重度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為8小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為4小時；

當(dāng)三球溫度等于30℃，同時：若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為輕度或中度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為8小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為4小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為1.5小時；

當(dāng)三球溫度等于31℃時，同時：若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為中度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為4小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為3小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為1小時；

當(dāng)三球溫度等于32℃時，同時：若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為中度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為3小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為2小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為停止勞動，并伴有聲音報警；

當(dāng)三球溫度等于33℃時，同時：若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為中度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為2.9小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為重度時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為1小時；若勞動強(qiáng)度的評價結(jié)果為很重時，則安全勞動時間的評價結(jié)果為停止勞動，并伴有聲音報警。