[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种对热环境下个体劳动者劳动安全的监测装置及评价方法，主要用于全程监示安全劳动的持续时间、及时给出停止劳动的警示(热损伤预警)。该发明可作为劳动安全保护用品，保护热环境下劳动者健康，预防热损伤发生。

背景技术

热环境下劳动，劳动者的生理负荷增加，发生热损伤的危险性增高；尤其在重等及以上劳动强度时，随着劳动时间延长，劳动者体内热量不断蓄积，发生热损伤的危险性大大增加。为此，对劳动者的生理状态、劳动强度、劳动时间等进行实时监测和评价，及时给出停止工作警示，预防热损伤发生，对于保护热环境下劳动者的健康至关重要。

现有技术中的个体生理状态监测装置，一般是对单一或多个生理参数的监测，如心率、体温、血压等，多用于运动生理学、临床医学等领域，如运动员运动中心率监测，病人床旁心电、体温、血压、血氧饱和度和呼吸频率的监护等；现有的监测设备没有对监测数据的分析评价功能，更无对劳动时间的全程实时测量分析和提示，不能用于对热环境下劳动安全的监测和评价。

可穿戴技术是一种新颖的设计理念，是一种具有信号检测和处理、信号特征提取及数据传输等功能的用于人体状态非介入式监测的新技术。利用可穿戴技术可建立一个穿戴式的生理监测系统，实现人心电、呼吸、血压、体温等生理参数的连续、长时间监测，具有十分重要的现实意义和应用价值。目前，智能手环是最广泛使用的智能可穿戴设备，它的基本功能是测量步数，并可依据年龄、身高、体重等个人信息，计算能量消耗。目前，更先进的智能手环具备了测量脉搏、体温和周围温度的功能。但这些设备是消费级别，不能精准测量生理指标。并且，不能对劳动者的生理状态、劳动强度、劳动时间等进行实时监测和评价，也不能预警热损伤。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于生理参数的热环境个体劳动安全监测装置，利用生理信号测量可穿戴技术，由作业个体随身佩带，用于在线实时记录监测并预警热环境下作业者身体热负荷状况，可实时提供劳动强度、热负荷强度、安全劳动持续时间及停止作业预警等信息，并能存储所有信息。

为了解决上述技术问题，本发明提出的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，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。