[發(fā)明專利]一種基于生理指標(biāo)的高溫預(yù)警方法、裝置及可穿戴設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310311511.4
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116098592A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊帆;沈雅利;羅其鋒;毛焱;劉文韜;李華亮;劉磊;范圣平;譚瑩瑩;王琪如;林自強;林子悅;樊志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/0205
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 喬歡歡

本發(fā)明涉及人體健康監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于生理指標(biāo)的高溫預(yù)警方法、裝置及可穿戴設(shè)備。本發(fā)明獲取生理指標(biāo)檢測模塊所采集的佩戴可穿戴設(shè)備的人員的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)數(shù)據(jù)中的心率信號實時計算出相應(yīng)的心率值，在計算得到的心率值大于最大健康心率閾值時發(fā)布第一預(yù)警信息；根據(jù)數(shù)據(jù)中的皮膚溫度計算出人體核心溫度；利用計算得到的人體核心溫度和對應(yīng)時刻的心率值計算PHSI指數(shù)；確定目標(biāo)人體熱暴露警示閾值，將計算得到的PHSI指數(shù)與目標(biāo)人體熱暴露警示閾值進行比較，在計算得到的PHSI指數(shù)大于所述目標(biāo)人體熱暴露警示閾值時，發(fā)布第二預(yù)警信息。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確便捷地實現(xiàn)對高溫環(huán)境下勞動人群生理指標(biāo)的監(jiān)測及預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體健康監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于生理指標(biāo)的高溫預(yù)警方法、裝置及可穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著極端高溫天氣出現(xiàn)的頻率和強度的不斷增加，對于室外工作者尤其是體力勞動人群，高溫暴露的風(fēng)險也不斷增加。這些工作人員沒有足夠的高溫自我保護觀念，而往往在人體意識到熱應(yīng)激風(fēng)險的時候，人體的一些生理機能和調(diào)節(jié)已經(jīng)超過限值，最終導(dǎo)致中暑、熱衰竭甚至死亡等安全事故發(fā)生。因此，有必要提出可監(jiān)測高溫環(huán)境下勞動人群生理指標(biāo)的預(yù)警裝置，從而可以提前為相關(guān)人員提供有效的保護預(yù)警和實施勞動防護。

現(xiàn)有的一些環(huán)境監(jiān)測裝置，主要是對于環(huán)境溫度、濕度等物理參數(shù)的監(jiān)測，對于高溫特殊環(huán)境的監(jiān)測裝置較少。由于高溫環(huán)境下勞動人群個體差異，同樣熱暴露下不同人員的耐熱能力不同，高溫引起的生理熱應(yīng)激的程度也不同，對于環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測不能有效避免高溫作業(yè)下人群的熱應(yīng)激風(fēng)險。

目前市場上開發(fā)了心率監(jiān)測手環(huán)等監(jiān)測裝置，這類裝置更多的是針對人體疾病及運動場景的監(jiān)測，且這些裝置無報警功能，對于工作期間不及時察看數(shù)據(jù)的使用者同樣起不到保護作用。此外，這類裝置應(yīng)用于監(jiān)測高溫環(huán)境下勞動人群的生理指標(biāo)時，僅監(jiān)測人體心率一個客觀因素，并不能全面反映人體熱應(yīng)激狀態(tài)，從而可能會造成安全預(yù)警的延緩，使工人錯失最佳的自我保護時間。

為全面監(jiān)測人體熱應(yīng)激狀態(tài)，相關(guān)技術(shù)提出了高溫環(huán)境下的熱應(yīng)激預(yù)警方案。例如，現(xiàn)有申請?zhí)枮?02111068785.2的中國專利提供了一種電網(wǎng)戶外作業(yè)人員熱應(yīng)激預(yù)警方法及系統(tǒng)，本發(fā)明提供的方法包括：獲取多維數(shù)據(jù)并構(gòu)建數(shù)據(jù)倉庫；利用數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本分別構(gòu)建核心溫度預(yù)測模型和出汗量預(yù)測模型；獲取作業(yè)人員的當(dāng)前工況數(shù)據(jù)；根據(jù)當(dāng)前工況數(shù)據(jù)利用預(yù)測模型得到作業(yè)人員在當(dāng)前工況數(shù)據(jù)的當(dāng)前核心溫度和當(dāng)前出汗量；根據(jù)當(dāng)前核心溫度和當(dāng)前出汗量向作業(yè)人員發(fā)布預(yù)警信息。然而，這類發(fā)明需要過多的參數(shù)監(jiān)測，不僅增加了成本，更重要的是一些參數(shù)獲取困難，甚至?xí)_亂人員的正常工作，不利于普及應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于生理指標(biāo)的高溫預(yù)警方法、裝置及可穿戴設(shè)備，解決了如何準(zhǔn)確便捷地實現(xiàn)對高溫環(huán)境下勞動人群生理指標(biāo)的監(jiān)測及預(yù)警的技術(shù)問題。

本發(fā)明第一方面提供一種基于生理指標(biāo)的高溫預(yù)警方法，所述方法應(yīng)用于包括生理指標(biāo)檢測模塊的可穿戴設(shè)備，所述方法包括：

獲取所述生理指標(biāo)檢測模塊所采集的佩戴所述可穿戴設(shè)備的人員的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)；所述生理指標(biāo)數(shù)據(jù)包括皮膚溫度和心率信號；

根據(jù)所述心率信號實時計算出相應(yīng)的心率值；

在計算得到的心率值大于最大健康心率閾值時發(fā)布第一預(yù)警信息；

根據(jù)所述皮膚溫度計算出人體核心溫度；

利用計算得到的人體核心溫度和對應(yīng)時刻的心率值計算PHSI指數(shù)(熱應(yīng)激指數(shù))；

確定目標(biāo)人體熱暴露警示閾值，將計算得到的PHSI指數(shù)與目標(biāo)人體熱暴露警示閾值進行比較；

在所述計算得到的PHSI指數(shù)大于所述目標(biāo)人體熱暴露警示閾值時，發(fā)布第二預(yù)警信息。

根據(jù)本發(fā)明第一方面的一種能夠?qū)崿F(xiàn)的方式，所述根據(jù)所述皮膚溫度計算出人體核心溫度，包括：