[发明专利]基于心率监测的人体热应激预警系统及劳动代谢预测方法

摘要

本发明公开了基于心率监测的人体热应激预警系统及劳动代谢预测方法。系统主要包括心率监测设备、代谢率计算模块、PHS预测模块、热应力指数HSI计算模块、热应力分级评估模块和人体热应力预警模块。方法主要步骤为：1)监测劳动条件下实时心率；2)计算实时代谢率。3)PSH模型计算生理参数及人体生理产热和散热。4)计算并输出测试者实际蒸发热损失E_req和最大蒸发热损失E_max。5)输出测试者实时热应力指数HSI。6)预测判断风险等级信号。7)控制器输出热应力评价等级和预警信号。本发明可为高温作业相关行业劳动人群的劳动防护、减少职业损伤等提供便捷安全的评估保障。

主权项

1.基于心率监测的人体热应激预警系统，其特征在于：主要包括心率监测设备、所述代谢率计算模块、PHS预测模块、热应力指数HSI计算模块、热应力分级评估模块和人体热应力预警模块。所述心率监测设备主要包括心率监测模块和心率监测手表；所述心率监测模块实时监测人体心率，并将实时心率信号发送给心率监测手表；所述心率监测手表接收心率监测模块的实时心率信号；所述心率监测手表具有控制器；所述心率监测手表读取控制器的数据；所述控制器存储代谢率计算模块、PHS预测模块、热应力指数HSI计算模块、热应力分级评估模块和人体热应力预警模块；所述控制器根据人体热应力预警模块的预测信号，判断测试者所处的风险等级，输出风险等级判断信号；代谢率计算模块根据实时心率信号和心率参数，计算人体实时代谢率，并向PHS预测模块输出实时代谢率；PHS预测模块接收实时代谢率，修正PHS预测模块中所有产热项和散热项计算，输出人体‑环境各产热项和散热项；PHS模型读取环境参数和人体生理参数，计算热应力下人体最大蒸发热损失E_max；热应力指数HSI计算模块读取PHS模型输出参数，计算人体热平衡所需的通过皮肤的实际蒸发热损失E_req，并输出测试者实时热应力指数HSI；热应力分级评估模块识别输出的热应力指数HSI，并与标准热应力指数对应等级范围进行匹配，得到热应力指数所属风险等级；人体热应力预警模块根据实际热应力指数所属风险等级，对应输出人体热应激程度预测信号。