机械加工车间环境质量及其职业健康损害评价研究

摘要

政府部门、管理者及劳动者逐渐重视工作环境和工人的职业健康，对车间的环境质量和对人体健康的影响程度进行评价，符合绿色制造的迫切需求。只有综合评价机械加工车间环境质量和对职业健康的影响情况，才能达到综合控制环境质量和工人职业健康的目的，有利于促进传统车间向绿色车间转化，为绿色工厂的建设提供有力的支撑。本文结合工信部2017年绿色制造系统集成项目“高精度复杂压铸产品绿色工艺创新与集成示范工厂”，以机械加工车间为研究对象，利用BP神经网络评价方法和健康风险、健康损害评价相结合的方法对机械加工车间的环境质量和职业健康损害评价进行了研究和探索。　　根据机械加工车间的环境质量属性和环境指标的选取原则，建立机械加工车间的环境指标体系，并提出基于传感器、网关等设备的监测方案，环境指标数据经过感知层、采集层、网络层和数据层，到达SQL Server数据库，确定环境指标监测布点的原则和监测方法，实现环境指标数据的无线监测。　　基于BP神经网络评价方法，建立机械加工车间环境质量评价方法。通过国家相关标准和行业的调研，将机械加工车间环境质量和具体环境指标进行等级划分，将环境指标各等级的数值作为BP神经网络的训练集，通过对均方误差和训练步数的分析，确定最终的BP神经网络结构和评价模型。以某监测区域的环境数据为例，表明BP神经网络评价模型的实用性。　　将职业健康风险和健康损害评价方法相结合，建立机械加工车间职业健康损害评价模型。分析机械加工车间中职业健康的危害因素，根据工人工龄、呼吸速率等参数计算污染物的实际暴露浓度和健康风险危害指数，将其分配到具体的效应终端，以健康生命折损年（DALY）为评价指标，实现职业健康损害的量化。以某监测区域的环境数据为例，表明职业健康损害评价模型的实用性。　　以某机械加工车间为例，对机械加工车间环境指标数据监测方案和环境质量、职业健康损害评价模型进行案例分析及可视化展示。对不同加工区域环境指标进行实时监测，利用 FineReport 软件与数据库进行连接，实现环境指标数据的可视化展示，选取3月份某一周的环境监测数据，利用BP神经网络评价模型和职业健康损害评价模型对车间环境质量和职业健康损害情况进行评价，并对评价结果进行横向分析和纵向分析，为管理者和工人给出对应的有效的建议。

目录

1 绪 论

1.1 论文的选题背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 机械加工车间环境影响的研究现状

1.2.2 环境质量评价方法的研究现状

1.2.3 职业健康评价的研究现状

1.3.1 论文研究意义

1.3.2 论文课题来源

1.4 论文研究内容安排

2 机械加工车间环境指标选取和监测

2.1 机械加工车间环境指标

2.1.1 机械加工车间环境质量属性分析

2.1.2 环境指标的选取原则

2.1.3 环境质量指标体系

2.2 环境指标监测方案

2.2.1 感知层

2.2.2 采集层

2.2.3 网络层和数据层

2.3.1 监测布点原则

2.3.2 监测布点方法

2.4 本章小结

3 基于BP神经网络的机械加工车间环境质量评价

3.1 理论基础

3.1.1 评价方法的对比

3.1.2 BP神经网络原理

3.2.1 环境评价指标等级划分

3.2.2 训练样本的选取

3.2.3 训练样本同趋化和归一化处理

3.3.1 BP算法的改进

3.3.2 BP神经网络结构的确定

3.4 环境质量评价模型

3.4.1 环境质量评价模型的建立

3.4.2 某监测区域环境质量评价

3.5 本章小结

4 机械加工车间职业健康损害评价

4.1 理论基础

4.1.1 职业健康的危害因素

4.1.2 健康风险和健康损害评价

4.2 职业健康损害评价模型

4.2.1 暴露浓度

4.2.2 职业健康风险危害指数

4.2.3 职业健康损害评价

4.3 某监测区域职业健康损害评价

4.3.1 工人暴露浓度和健康风险

4.3.2 工人职业健康损害的评价

4.4 本章小结

5 某机械加工车间案例分析及可视化展示

5.1.1 某机械加工车间基本信息

5.1.2 环境指标监测布点

5.1.3 环境指标监测结果及展示

5.2.1 环境质量等级评价

5.2.2 结果与分析

5.3.1 车间工人的基本信息

5.3.2 职业健康损害评价

5.3.3 结果与分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表或录用的论文和专利目录

B. 作者在攻读硕士学位期间参加的主要科研项目

C. 作者在攻读硕士学位期间所获奖励

D. 学位论文数据集

致谢