[发明专利]实时个体工作粉尘浓度暴露空间规律监测预警系统及方法

权利要求书

1.一种实时个体工作粉尘浓度暴露空间规律监测预警系统的监测预警方法，其特征在于，采用的监测预警系统包括粉尘浓度传感器网络、云服务器和多个防护服定位穿戴设备；所述粉尘浓度传感器网络由多个粉尘浓度监测单元组成，所述粉尘浓度监测单元包括基于光散射原理的粉尘浓度传感器、风速测量传感器、温度传感器、相对湿度传感器、微处理器、时间模块、存储模块和无线通信模块，其中粉尘浓度传感器、风速测量传感器、温度传感器、相对湿度传感器分别用于实时检测周围环境的粉尘浓度、风速、温度和相对湿度的数据，并将数据传递给微处理器；微处理器通过时间模块对数据进行时间序列分析后存储至存储模块中，同时通过无线通信模块将数据传输给云服务器；所述防护服定位穿戴设备包括微处理器、GPS定位传感器、无线通信模块和声光报警器，微处理器用于接收GPS定位传感器的实时定位数据，并将其通过无线通信模块传输给云服务器；并且微处理器能通过无线通信模块接收云服务器发出的报警信号，进而控制声光报警器报警；所述云服务器用于接收各个粉尘浓度监测单元传递来的数据和防护服定位穿戴设备传递来的数据，进行综合分析处理，并根据分析结果向防护服定位穿戴设备发送报警信号，具体步骤为：

A、布设监测预警系统：将监测预警系统中的多个粉尘浓度监测单元均匀分布在粉尘作业场所，且各个粉尘浓度监测单元与粉尘作业场所地面之间的距离处于人体呼吸高度范围内；然后对各个粉尘浓度监测单元所处的位置进行定位标记并存储在云服务器中，接着将各个防护服定位穿戴设备分别放置在各个工作人员身体上，并对各个防护服定位穿戴设备进行标号并存储在云服务器中，完成监测预警系统的布设工作；

B、校准粉尘浓度监测单元：采用多元线性方法依次对每个位置粉尘浓度监测单元的粉尘浓度传感器进行校准，获得每个位置的粉尘浓度传感器的校准系数并存储在云服务器中，完成全部粉尘浓度传感器的校准后，云服务器将各个位置的粉尘浓度传感器的校准系数分别传递给各个粉尘浓度传感器，完成各个粉尘浓度传感器的读数校准过程；

C、确定粉尘作业场所的实时粉尘浓度空间分布规律及划定超限区域：先设定一个粉尘浓度阈值和粉尘浓度采集时间并存储在云服务器中，然后云服务器实时接收各个粉尘浓度监测单元反馈的校准后的粉尘浓度值，云服务器将各个粉尘浓度值结合各个粉尘浓度监测单元所处的位置信息，综合分析后获得粉尘作业场所的粉尘浓度空间分布规律，最后根据设定的粉尘浓度阈值将粉尘作业场所空间内超过阈值的区域划定为超限区域；等待设定的粉尘浓度采集时间后，再次重复确定实时超限区域的步骤，并以当前获得的超限区域更新之前一次的数据，如此重复循环，能获得粉尘作业场所的实时粉尘浓度空间分布规律及实时超限区域；

D、工作人员的粉尘浓度暴露超限预警：工作人员在粉尘浓度作业场所工作时，各个工作人员身上的防护服定位穿戴设备实时将其所处位置信息传递给云服务器，云服务器分别将各个实时位置信息与步骤C确定的实时超限区域进行比对，判断实时位置是否处于实时超限区域内，若所有防护服定位穿戴设备的实时位置均未处于实时超限区域内，则继续进行比对处理，直至各个工作人员完成一个工作周期；若任一标号防护服定位穿戴设备的实时位置处于实时超限区域内，则确定当前工作人员处于粉尘浓度超限状态，云服务器向该防护服定位穿戴设备发送报警信号，该防护服定位穿戴设备的微处理器接收到报警信号后，控制声光报警器报警提醒该工作人员处于粉尘浓度超限状态，同时云服务器对该工作人员处于粉尘浓度超限状态的时长进行记录，直至各个工作人员完成一个工作周期。