[發明專利]一種基于主觀感受的圖形化人體熱應力評價方法

在審

• 申請號: 201811208019.X
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109524114A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 種道坤;朱能;張志宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G16H50/30
• 分類號: G16H50/30;G16H50/20;G06Q10/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

本發明公開了一種基于主觀感受的圖形化人體熱應力評價方法，包括以下步驟：步驟1：構建人體熱應力評價分區圖，橫坐標為疲勞程度評分RPE，縱坐標為熱感覺評分RTS。通過三條熱應力分區分界線分為熱應力等級從低到高的四個區域。分界線的確定方法：(a)采用回歸分析擬合出感知熱應力指數PeSI與生理熱應力指數PSI的函數關系，得到三個分區界限值。(b)將三個分界值分別代入PeSI計算公式得出三個一次函數關系式。(c)在圖中做出三個一次函數線段形成三條熱應力分區分界線；步驟2：勞動者選擇疲勞程度評分RPE和熱感覺評分RTS，然后在評價分區圖中確定其坐標點所屬的熱應力等級分區，從而確定熱應力水平。采用本方法能夠準確評價人體熱應力，避免熱害發生。

技術領域

本發明涉及一種基于主觀感受的圖形化人體熱應力評價方法，屬于勞動衛生與安全領域，尤其涉及高溫環境下體力勞動人員的熱應力評價方法。

背景技術

高溫環境普遍存在于各類工業生產場所，如煤礦、鋼鐵廠和玻璃廠。在這類高溫環境下工作，會使工作人員面臨高熱害疾病的風險，例如中暑和熱衰竭，甚至高溫致死。除此之外，高溫環境還會顯著降低工作人員的勞動效率，從而降低產量，損害企業利益。很多高溫工作場所還要求工人必須穿著熱防護服進行工作，這樣就阻礙了人體散熱，進一步加重了人體的熱應力。同時，較高的勞動強度使得勞動者易于達到疲勞狀態。為了保護工作人員的勞動安全和生產效率，必須對實際情況下的人體熱應力進行有效地評估，判斷熱安全風險，從而決定人員是否應該繼續工作。因此，如何能夠在環境惡劣的實際工作場所中準確、快速、簡便地評估體力勞動人員的熱應力水平是保障高溫環境下勞動安全的關鍵。

目前，使用較廣泛的高溫環境下人體熱應力評價指標有兩種。分別是基于客觀人體生理參數的生理熱應力指數PSI(physiological strain index)和基于主觀疲勞程度和熱感受的感知熱應力指數PeSI(perceptual strain index)。PSI指數中包含了人體核心溫度和心率兩項重要生理參數，反映了體溫調節系統和心血管系統在熱環境下的綜合作用。經過多年的實踐驗證，PSI具有較高的準確性，但其準確性是建立在能夠準確測量人員核心溫度和心率的基礎上的。由于現場工作環境以及防護服裝的限制，準確測量人體生理參數在實際工業生廠場所中是難以實現的。因此，PeSI指數避免了十分困難的生理參數測量手段，轉而來測評工作人員對于熱環境和疲勞程度的主觀感受。PeSI指數中包含了熱感受評分RTS(the ratings of thermal sensation)和疲勞程度評分RPE(the ratings ofperceived exertion)，綜合其二者而得出綜合感受評分。其不足之處在于，主觀感受的變化對于生理參數變化存在一定的延遲，并且在獲取熱感受評分和疲勞程度評分后需要進行復雜的公式計算才能得出最終結果。也就是說PeSI指數的結果輸出存在較大的延遲，使得它在工作現場的實用性大打折扣。綜上所述，為了能夠實時地確定高溫工作環境下勞動人員的熱應力水平，急需提出一種準確、快速、直觀的評價指標。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于主觀感受的圖形化人體熱應力評價方法，采用本方法可以快速直觀地從熱應力分區圖上判斷其瞬時熱應力水平，且具有較高的準確性。

一種基于主觀感受的圖形化人體熱應力評價方法，包括以下步驟：

步驟1：構建人體熱應力評價分區圖，評價分區圖采用平面直角坐標圖；

其中：

所述的評價分區圖的橫坐標為疲勞程度評分RPE；

評價分區圖的縱坐標為熱感覺評分RTS；

評價分區圖通過三條熱應力分區分界線分為從下至上熱應力等級從低到高的四個區域；所述的三條熱應力分區分界線的確定方法如下：