[发明专利]基于生理参数的热环境个体劳动安全监测装置与评价方法

权利要求书

1.一种基于生理参数的热环境个体劳动安全监测装置，包括检测仪和预警仪，其特征在于，

所述检测仪包括三个心电电极贴、心电传感器、热敏电阻传感器和信号处理及发射单元，所述信号处理及发射单元包括供电电路、A/D转换处理电路、SD存储卡和蓝牙发射模块；

所述三个心电电极设置在劳动者的左侧胸部位置处，佩戴者的心电信号通过三个心电电极贴采集，经所述心电传感器放大处理，再经A/D转换处理电路转变为心率数字信号；佩戴者的口温信号由所述热敏电阻传感器采集，再经所述A/D转换处理电路处理转变为口温数字信号；所述心率数字信号和口温数字信号存储于所述SD存储卡上，同时通过所述蓝牙发射模块无线传输给预警仪；

所述预警仪是运行安卓系统的智能手表，所述预警仪中植入有以下三个标准：

标准号为GBZ/T229.3-2010的《工业场所职业病危害作业分级-第三部分高温》标准，

标准号为GJB 1104-91的《湿热环境中军人劳动耐受时限》标准；

标准号为GJB 1336-92的《军事体力劳动强度分级》标准；

所述预警仪通过自身的蓝牙模块接收所述检测仪中蓝牙发射模块无线传输的心率数字信号和口温数字信号，并通过屏幕输入由三球温度仪测得的环境的三球温度；依据上述三球温度，参照所述预警仪中植入的上述三个标准，对劳动环境热强度、劳动者劳动强度、热负荷强度、安全劳动时间、停止劳动时间进行分析评价，并将分析评价结果显示在所述预警仪的屏幕上。

2.一种基于生理参数的热环境个体劳动安全评价方法，其特征在于，利用如权利要求1所述基于生理参数的热环境个体劳动安全监测装置，劳动者心率和口温分别通过设置在其胸部的三个心电电极贴和热敏电阻传感器采集后转变成心电信号和口温电信号；其中，心电信号在所述检测仪中通过心电传感器1000倍放大处理后，与口温电信号一起经A/D转换处理电路，将心电信号转变为心率数字信号，将口温电信号转变为口温数字信号；所述心率数字信号和口温数字信号实时存储于所述SD存储卡中，同时通过蓝牙发射模块无线传输给所述预警仪；所述预警仪将三球温度与所接收到的劳动者的心率数字信号和口温数字信号，根据标准号为GBZ/T229.3-2010的《工业场所职业病危害作业分级-第三部分高温》标准、标准号为GJB 1104-91的《湿热环境中军人劳动耐受时限》标准和标准号为GJB 1336-92的《军事体力劳动强度分级》标准进行分析判别评价，并实时在预警仪的屏幕上显示环境热强度、劳动者劳动强度、劳动者热负荷强度、劳动者安全劳动时间和停止劳动警示信息；当停止劳动警示开启时，屏幕闪动并伴有声音警示。

3.根据权利要求2所述基于生理参数的热环境个体劳动安全评价方法，其特征在于，所述分析判别评价包括环境热强度评价、劳动强度评价、热负荷强度评价和安全劳动时间评价，具体步骤如下：

环境热强度评价：依据标准号为GBZ/T229.3-2010的《工业场所职业病危害作业分级-第三部分高温》标准，当所述预警仪接收到的三球温度＜29℃时，环境热强度评价结果为常温；当三球温度≥29℃时，环境热强度评价结果为高温；

劳动强度评价：所述预警仪接收到的心率信号所对应的心率为HR，依据标准号为GJB1336-92的《军事体力劳动强度分级》标准，劳动强度的评价结果为以下情形之一：

当HR≤89b/min时，劳动强度的评价结果为轻度；

当HR为90～116b/min时，劳动强度的评价结果为中度；

当HR为117～142b/min时，劳动强度的评价结果为重度；

当HR为143～173b/min时，劳动强度的评价结果为很重；

当HR＞173b/min时，劳动强度的评价结果为停止劳动，并伴有声音报警；

热负荷强度评价：所述预警仪接收到的心率信号所对应的心率为HR，所述预警仪接收到的口温信号所对应的口温为T，依据标准号为GJB 1104-91的《湿热环境中军人劳动耐受时限》标准，按照热负荷强度HLI＝5(HR-71)/(174-71)+5(T-36.7)/(38.3-36.7)，其中，HR的单位为b/min，T的单位为℃，热负荷强度的评价结果为以下情形之一：

当HLI＜5.7时，热负荷强度的评价结果为适度；

当HLI为5.7～7.8时，热负荷强度的评价结果为重度；

当HLI为7.9～9.9时，热负荷强度的评价结果为极度；

当HLI≥10时，热负荷强度的评价结果为极限；

当HR≥174，或T≥38.3℃时，热负荷强度的评价结果为停止劳动，并伴有声音报警；

安全劳动时间评价：劳动开始时刻为计时的起点，根据所述预警仪接收到的三球温度数值并依据标准号为GJB 1104-91的《湿热环境中军人劳动耐受时限》标准，安全劳动时间的评价结果为以下情形之一

当三球温度小于29℃时，评价结果为8小时；

当三球温度等于29℃，同时：若劳动强度的评价结果为轻度或中度或重度时，则安全劳动时间的评价结果为8小时；若劳动强度的评价结果为很重时，则安全劳动时间的评价结果为4小时；

当三球温度等于30℃，同时：若劳动强度的评价结果为轻度或中度时，则安全劳动时间的评价结果为8小时；若劳动强度的评价结果为重度时，则安全劳动时间的评价结果为4小时；若劳动强度的评价结果为很重时，则安全劳动时间的评价结果为1.5小时；

当三球温度等于31℃时，同时：若劳动强度的评价结果为中度时，则安全劳动时间的评价结果为4小时；若劳动强度的评价结果为重度时，则安全劳动时间的评价结果为3小时；若劳动强度的评价结果为很重时，则安全劳动时间的评价结果为1小时；

当三球温度等于32℃时，同时：若劳动强度的评价结果为中度时，则安全劳动时间的评价结果为3小时；若劳动强度的评价结果为重度时，则安全劳动时间的评价结果为2小时；若劳动强度的评价结果为很重时，则安全劳动时间的评价结果为停止劳动，并伴有声音报警；

当三球温度等于33℃时，同时：若劳动强度的评价结果为中度时，则安全劳动时间的评价结果为2.9小时；若劳动强度的评价结果为重度时，则安全劳动时间的评价结果为1小时；若劳动强度的评价结果为很重时，则安全劳动时间的评价结果为停止劳动，并伴有声音报警。