[發明專利]基于生理參數的熱環境個體勞動安全監測裝置與評價方法

在審

• 申請號: 201710115282.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107049274A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王靜;馬強;襲著革;王尚;陳學偉;安改紅;李超;王濤;劉穎;曹洋;牛超;王新興;趙小玲
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/0402;A61B5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

技術領域

本發明涉及一種對熱環境下個體勞動者勞動安全的監測裝置及評價方法，主要用于全程監示安全勞動的持續時間、及時給出停止勞動的警示(熱損傷預警)。該發明可作為勞動安全保護用品，保護熱環境下勞動者健康，預防熱損傷發生。

背景技術

熱環境下勞動，勞動者的生理負荷增加，發生熱損傷的危險性增高；尤其在重等及以上勞動強度時，隨著勞動時間延長，勞動者體內熱量不斷蓄積，發生熱損傷的危險性大大增加。為此，對勞動者的生理狀態、勞動強度、勞動時間等進行實時監測和評價，及時給出停止工作警示，預防熱損傷發生，對于保護熱環境下勞動者的健康至關重要。

現有技術中的個體生理狀態監測裝置，一般是對單一或多個生理參數的監測，如心率、體溫、血壓等，多用于運動生理學、臨床醫學等領域，如運動員運動中心率監測，病人床旁心電、體溫、血壓、血氧飽和度和呼吸頻率的監護等；現有的監測設備沒有對監測數據的分析評價功能，更無對勞動時間的全程實時測量分析和提示，不能用于對熱環境下勞動安全的監測和評價。

可穿戴技術是一種新穎的設計理念，是一種具有信號檢測和處理、信號特征提取及數據傳輸等功能的用于人體狀態非介入式監測的新技術。利用可穿戴技術可建立一個穿戴式的生理監測系統，實現人心電、呼吸、血壓、體溫等生理參數的連續、長時間監測，具有十分重要的現實意義和應用價值。目前，智能手環是最廣泛使用的智能可穿戴設備，它的基本功能是測量步數，并可依據年齡、身高、體重等個人信息，計算能量消耗。目前，更先進的智能手環具備了測量脈搏、體溫和周圍溫度的功能。但這些設備是消費級別，不能精準測量生理指標。并且，不能對勞動者的生理狀態、勞動強度、勞動時間等進行實時監測和評價，也不能預警熱損傷。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于生理參數的熱環境個體勞動安全監測裝置，利用生理信號測量可穿戴技術，由作業個體隨身佩帶，用于在線實時記錄監測并預警熱環境下作業者身體熱負荷狀況，可實時提供勞動強度、熱負荷強度、安全勞動持續時間及停止作業預警等信息，并能存儲所有信息。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種基于生理參數的熱環境個體勞動安全監測裝置，包括檢測儀和預警儀，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射單元，所述信號處理及發射單元包括供電電路、A/D轉換處理電路、SD存儲卡和藍牙發射模塊；所述三個心電電極設置在勞動者的左側胸部位置處，佩戴者的心電信號通過三個心電電極貼采集，經所述心電傳感器放大處理，再經A/D轉換處理電路轉變為心率數字信號；佩戴者的口溫信號由所述熱敏電阻傳感器采集，再經所述A/D轉換處理電路處理轉變為口溫數字信號；所述心率數字信號和口溫數字信號存儲于所述SD存儲卡上，同時通過所述藍牙發射模塊無線傳輸給預警儀；所述預警儀是運行安卓系統的智能手表，所述預警儀中植入有以下三個標準：標準號為GBZ/T229.3-2010的《工業場所職業病危害作業分級-第三部分高溫》標準，標準號為GJB 1104-91的《濕熱環境中軍人勞動耐受時限》標準；標準號為GJB 1336-92的《軍事體力勞動強度分級》標準；所述預警儀通過自身的藍牙模塊接收所述檢測儀中藍牙發射模塊無線傳輸的心率數字信號和口溫數字信號，并通過屏幕輸入由三球溫度儀測得的環境的三球溫度；依據上述三球溫度，參照所述預警儀中植入的上述三個標準，對勞動環境熱強度、勞動者勞動強度、熱負荷強度、安全勞動時間、停止勞動時間進行分析評價，并將分析評價結果顯示在所述預警儀的屏幕上。