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用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统及方法,可以有效保障高海拔缺氧环境下隧道内施工人员的身体健康,其所包含的实时反馈式氧气流量调节系统可以在掌子面弥散式供氧的经济性和有效性上取得平衡,避免经验式氧气流量控制造成的浪费或供氧不足,降低施工成本的同时保障掌子面施工人员的身体健康。人体健康监控和保障系统可判断出工人实时监测体征的不同异常情形,及时给予其提示或救助,有效地防止施工人员主观判断失误导致的治疗时机的延误,还可以通过体征档案动态地给出每位工人合理劳动强度和连续工作时长的建议,防止后续再次出现健康问题。传感器和控制器网络负责监测数据和指令的收集、传输和执行。

著录项

  • 公开/公告号CN112007250B

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022.09.27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中南大学;

    申请/专利号CN202010928480.3

  • 申请日2020.09.07

  • 分类号A61M16/00(2006.01);A61B5/00(2006.01);A61B5/0205(2006.01);A61B5/145(2006.01);A61G10/02(2006.01);

  • 代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732;

  • 代理人周新楣

  • 地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号

  • 入库时间 2022-11-28 17:49:28

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-27

    授权

    发明专利权授予

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统及方法,包括高原隧道施工工作区氧气供应方法和基于施工人员身体体征实时监测数据的身体健康保障实施方法。

背景技术

由于高海拔地区隧道施工过程中,环境较平原地区有很大不同,地温高、缺氧和低气压的三重作用下,隧道内温度高、氧含量低和粉尘浓度大的问题更加突出。在此恶劣环境中高强度工作状态的施工人员很容易出现健康问题,出现各种急性或慢性高原病,最常见的急性高原病有高原肺水肿和高原脑水肿,严重时会危及生命,慢性病有高原高血压,高原心脏病等。重症高原病可能导致呼吸心脏系统和神经系统的永久损伤,降低患病施工人员的后续生活质量。

研究表明,发生高原病最主要的因素是缺氧,目前对于高原隧道施工供氧较为普遍的做法是采用掌子面弥散供氧和供氧舱结合的供氧方式来保障隧道内施工人员的供氧。弥散式供氧相对于需要背负氧气瓶的个体式供氧,可以减轻施工人员负担,方便工人工作,缺点是由于氧气的扩散作用,需要供氧的流量以及供氧所需的成本大于个体式或供氧气舱式的集中式供氧。

在采用弥散式供氧的高原隧道中,供氧舱作为弥散式供氧的补充,可以让施工人员中的身体不适者在其中休息的同时获得更多的氧气补充,有利于避免高原病的发生和缺氧造成的身体永久损伤。但是,施工人员只能凭借自己的主观感受和经验判断是否需要进入供氧舱吸氧,这有可能导致施工人员在已经需要休息、吸氧或需要医疗救助时没有意识到而出现发病隐患或急性发病造成事故。

我国已经建成了大量的高海拔隧道,但由于缺乏健康保障系统,许多现场施工人员及技术人员出现各种高原病,留下了各种后遗症,回到平原地区后仍疾病缠身,轻者影响后续生活质量,重者还有许多人付出了生命的代价。

发明内容

为了解决现有高海拔地区隧道施工容易造成工作人员健康受损的技术问题,本发明提供一种能够有效的防止人员因高海拔环境造成身体损伤的用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统及方法。

为了实现上述技术目的,本发明的技术方案是,

一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,包括弥散式供氧装置13、流量控制阀门14、人体健康监测装置31、固定通信节点和监控中心;

所述的弥散式供氧装置13设置于隧道内工作区内,并通过管道连接至氧气源,流量控制阀门14设置于管道上以控制氧气流量,所述的人体健康监测装置31由工作人员佩戴并采集人体数据,所述的固定通信节点设置于隧道内工作区中,所述的监控中心通过固定通信节点来与处于隧道内工作区中的人体健康监测装置通信连接,以接收人体健康监测装置所采集的人体数据并建立体征档案,实时根据工作人员当前体征发送工作建议;流量控制阀门通信连接监控中心并由监控中心控制。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,所述的弥散式供氧装置13是设置于隧道内工作区的掌子面处。由于掌子面处是工作区的最前端,故将弥散式供氧装置13放在这里有利于氧气扩散至整个工作区,而放在其他位置不利于氧气扩散到掌子面,因为掌子面前部是封闭的岩土体,难以形成气流。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,所述的固定通信节点的数量至少为两个,并分别沿隧道两侧的侧壁等间距设置,且隧道两侧的任意两个固定通信节点都不处于同一横截面上,以对人体健康监测装置进行定位。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,所述的人体健康监测装置为人体健康监测手环,所述的人体健康监测手环包括显示模块3101、位置监测模块3102、血氧饱和度传感模块3103、心率传感模块3104、呼吸频率传感模块3105、振动报警模块3106和无线射频模块A3109,并均通信连接至微处理器模块A3107,电源管理模块A3108为其他模块供电。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,还包括休息室22、供氧舱23和医疗室(24),所述的休息室、供氧舱和医疗室均分别设置于隧道入口处,供氧舱通过管道连接氧气源。

一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障方法,采用所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,包括以下步骤:

监控中心实时地对工作区所有人体健康监测装置31监测到的工作人员的体征中的血氧饱和度取算术平均值,记为S%,保存每一时刻的S%数值,每5分钟进行一次判断,并同时进行掌子面弥散式供氧流量调整:记执行判断时的S%值为S

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障方法,采用所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,还包括以下步骤:

在进行对工作区所有监测手环31监测到的工作人员的体征中的血氧饱和度取算术平均值之前,首先判断处于工作区工作的施工人员数量即监测到的工作区手环数量,当数量小于预设值时,则不进行掌子面弥散式供氧流量调整。

一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障方法,采用所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障系统,包括以下步骤:

监控中心实时地采集工作区所有监测手环31监测到的工作人员的体征,并根据体征状态发送相应的实时工作指令:

记N为实时监测的异常分值,N1为实时监测的心率分值,N2为实时监测的呼吸频率分值,N3为实时监测的血氧饱和度分值,其中N=N1+N2+N3;对于心率分值N1,当实时监测每分钟心率值大于等于50且小于等于100时,N1=0;当实时监测每分钟心率值小于50或大于100时,N1=1;对于呼吸频率分值N2,当实时监测的每分钟呼吸频率大于等于12次且小于等于24次时,N2=0;当实时监测的每分钟呼吸频率小于12次或大于24次时,N2=1;对于血氧饱和度分值N3,当实施监测的血氧饱和度大于85%,N3=0;当实施监测的血氧饱和度大于75%且小于等于85%,N3=3,当实施监测的血氧饱和度小于等于75%,N3=4;情形A对应的N值为1、2,指示为“停止工作,进入休息室休息”;情形B对应的N值为3,指示为“停止工作,进入吸氧舱吸氧”;情形C对应的N值为4,指令为“停止工作,进入医疗室医疗”;情形D对应的N值为5、6,指示为“向就近人员求救”;当N值为0时,则为正常情形,不发出指令。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障方法,当出现情形D时,还包括监控中心向医疗室发出根据手环定位寻找收到情形D指令工作人员进行紧急救护的指令,以及监控中心根据手环定位,向收到情形D指令工作人员周围人员发出协助紧急救护的指令。

所述的一种用于高海拔隧道施工的反馈式人员身体健康保障方法,还包括以下步骤:

监控中心每周统计工作人员体征数据情况,并依据每周的监测情况对下一周的连续工作时长和劳动强度提出建议,如果在前一周的监测中施工人员出现情形D,则提出减少连续工作时间及降低劳动强度的建议;如果连续两周出现情形D,则提出不适宜在高原地区劳动的建议;如果在前一周的监测中出现情形C,则提出减少连续工作时间的建议;如果连续两周出现情形C,则提出降低劳动强度的建议;如果在前一周的监测中出现情形B,则提出维持现有工作时间和劳动强度的建议;如果连续两周出现情形B,则提出减少连续工作时间的建议;如果前一周监测中出现情形A,则提出维持现有工作时间和劳动强度的建议;如果连续两周没有出现任何异常情形,则提出增加现有工作时间的建议。

本发明的技术效果在于,

1.本发明中所包含的实时反馈式氧气流量调节系统,可以依据实时监测的施工人员体征数据,对掌子面弥散式供氧设备的氧气流量进行实时反馈式调节,即监测显示施工人员处在缺氧状态,或可能即将出现缺氧迹象时,增大氧气供给,反之,如果监测数据显示施工人员的氧气供应充足,且有供应过量的趋势时,减少氧气供给。这种调节方法可以在供氧的经济性和有效性中达到平衡,避免管理者经验式操作造成的氧气浪费或供氧不足。

2.本发明中所述的人体健康监控和保障系统可以根据监测到的每位施工人员每周的体征数据,动态地、反馈式地给出未来一周的每个工人的合理劳动强度和连续工作时长建议,在某工人不适应当前的劳动强度和时间时,减少其劳动强度和或时间,若适应的很好则适当增加劳动时间。不仅减少了某工人在不适宜的劳动强度下连续长时间工作引发的身体健康问题的可能性,而且动态反馈式的调整可以避免工人身体状况波动而过度减少劳动强度和时间导致的劳动力浪费。

3.本发明中所述的人体健康监控和保障系统将实时监测数据的异常分为四种情形,根据不同的情形对施工人员发出不同的指示,对施工人员的身体健康状况进行分级判断,避免轻症重症无差别处理导致的效率低下问题,并可以避免轻度症状发展为重度,延误救治时机。

4.本发明中所述的传感器和控制器网络中的固定节点除了起到与监测手环和汇聚节点的通信作用之外,还充当定位用的锚节点作用,并可以使用监控中心中的节点管理系统对固定节点的位置进行设置,以此可以对监测手环实现比较准确的定位,实现了与现在常用的施工人员定位系统定位功能的整合,且提高了定位精度。

5.本发明中的监测手环安装有振动报警模块,可以通过振动实现在嘈杂的隧道工作环境中指令的有效传达。

下面结合附图,对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明实时反馈式氧气流量调节系统的示意图

图2是本发明人体健康监控和保障系统示意图

图3是本发明传感器和控制器网络示意图

图4是本发明中监测手环内部组成示意图

图5是本发明中固定节点的示意图

图6是本发明中监控中心包含分系统的示意图

图7是本发明监测手环外观示意图

图8是本发明所述的系统的工作流程示意图

其中11-制氧机,12-输氧管道,13-掌子面弥散式供氧装置,14-自动流量控制阀门,21-监控中心,22-休息室,23-供氧舱,24-医疗室,25-紧急救护车,31-监测手环,32-固定节点,33-汇聚节点,3101-显示模块,3102-位置监测模块,3103-血氧饱和度传感模块,3104-心率传感模块,3105-呼吸频率传感模块,3106-振动报警模块,3107-微处理器模块A,3108-电源管理模块A,3109-无线射频模块A,321-电源管理模块B,322-微处理器模块B,323-无线射频模块B,211-身体健康指标实时监控系统,212-人员位置监控系统,213-指令发送系统,214-节点管理系统,3110-机体,3111-可拆卸式腕带,3112-传感器模组,3113-充电触点,3114-显示屏。

具体实施方式

本发明的核心在于提出一种以保障高海拔地区隧道施工人员健康和安全为首要目的反馈式人员身体健康保障系统,该系统由实时反馈式氧气流量调节系统、人体健康监控和保障系统、传感器和控制器网络组成。

此系统利用传感器和控制器网络中的监测手环31获取施工人员的实时体征信息,佩戴在施工人员手腕上的监测手环实时监测佩戴者体征信息,并通过网络与监控中心建立连接,监控中心对监测手环的数据进行保存和分析,为每位施工人员建立独立的人体体征档案。

人体健康监控和保障系统可以实时地对监测到的人员体征数据作出反应,对某施工人员的异常体征情形作出分类,根据不同情形,根据预定方案通过传感器和控制器网络向施工人员佩戴的监测手环发送相应指示。其发送指示的判断步骤如下:记N为实时监测的异常分值,N1为实时监测的心率分值,N2为实时监测的呼吸频率分值,N3为实时监测的血氧饱和度分值,其中N=N1+N2+N3。对于心率分值N1,当实时监测每分钟心率值大于等于50且小于等于100时,N1=0;当实时监测每分钟心率值小于50或大于100时,N1=1。对于呼吸频率分值N2,当实时监测的每分钟呼吸频率大于等于12次且小于等于24次时,N2=0;当实时监测的每分钟呼吸频率小于12次或大于24次时,N2=1。对于血氧饱和度分值N3,当实施监测的血氧饱和度大于85%,N3=0;当实施监测的血氧饱和度大于75%且小于等于85%,N3=3,当实施监测的血氧饱和度小于等于75%,N3=4。情形A对应的N值为1、2,指示为“暂停工作,进入休息室休息”;情形B对应的N值为3,指示为“停止工作,进入吸氧舱吸氧”;情形C对应的N值为4,指示为“停止工作,进入医疗室医疗”;情形D对应的N值为5、6,指示为“向就近人员求救”。进一步地,当某人的实时监测结果为情形D时,除了此工人收到指示之外,紧急救护车会根据手环定位由紧急救护人员携带医疗设备寻找需要救助的工人,对其进行紧急救治,其附近的工友也会收到“请您协助对[某某]的紧急救护”的指示。工人收到指示后按照指示行动,监控中心21的人员位置监控系统212还能对其是否按照指示行动作出判断。

除了实时的监测和保障工人健康之外。人体健康监控和保障系统根据体征档案给出每位施工人员的合理劳动强度和连续工作时长的建议,给出建议的频率是一周一次。人体健康监控和保障系统给出建议的方法是反馈式的,当上一周的监测结果显示某施工人员在劳动中不堪重负时,则下一周的建议将是适当减少其劳动强度和或其工作时间;反之,如果连续两周没有出现任何情形,则下一周的建议将是适当增加其劳动强度和或其工作时间。具体方法为:根据现场施工人员的工作内容,将劳动强度分为强、中、弱三个档次,具体的劳动强度分类方法由现场管理人员制定。依据每周的监测情况对下一周的连续工作时长和劳动强度提出建议,建议的连续工作时长和劳动强度等级是根据目前的时间和工作强度进行类推的。如果在前一周的监测中施工人员出现情形D,则对其的建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时,并且建议劳动强度降低一个等级为X”;如果连续两周出现情形D,则建议为“监测数据表明其可能不适宜在高原地区劳动”;如果在前一周的监测中出现情形C,则建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时”;如果连续两周出现情形C,则建议为“建议劳动强度降低一个等级为X”;如果在前一周的监测中出现情形B,则建议为“建议维持现在的工作时间和劳动强度,继续观察”;如果连续两周出现情形B,则建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时”;如果前一周监测中出现情形A,则建议为“建议维持现在的连续工作时间劳动强度”;如果连续两周没有出现任何异常情形,则建议为“建议连续工作时间增加1小时为X小时”。施工现场管理者根据建议安排工人进行相应强度和时长的工作,可以有效保障工人的身体健康。

实时反馈式氧气流量调节系统采用反馈式的调节方法,即监测显示施工人员处在缺氧状态,或可能即将出现缺氧迹象时,增大氧气供给,反之,如果监测数据显示施工人员的氧气供应充足,且有供应过量的趋势时,减少氧气供给。实时反馈式氧气流量调节系统实现上述功能的具体方法为:根据监测手环31实时监测到的人员体征数据,通过对不锈钢输氧管道12上的自动流量控制阀门14进行联网远程控制,实现对掌子面弥散式供氧装置13的供氧流量的实时反馈式的控制,其实现方式为:监控中心实时地对工作区所有监测手环31监测到的血氧饱和度取算术平均值,记为S%,保存每一时刻的S%数值,每5分钟进行一次判断和掌子面弥散式供氧流量调整:记执行判断时的S%值为S

下面详细说明其各部分组成。

如图1所示,实时反馈式氧气流量调节系统中包含:

安装在隧道外,用于隧道施工现场的氧气生产的制氧机11;

用于对隧道工作区附近的供氧舱23和掌子面弥散式供氧装置13供应氧气的输氧管道12;

用于弥散式对掌子面附近释放高浓度氧气,以提高掌子面附近工作区的氧分压,保障设备和施工人员的氧气供应的掌子面弥散式供氧装置13;

安装在掌子面弥散式供氧装置13与制氧机11之间的输氧管道上,用于接收实时反馈式氧气流量调节系统发出的流量调节指示并自动地调节通过阀门的氧气流量的自动流量控制阀门14;

如图2所示,人体健康监控和保障系统包含:

用于储存、处理体征数据和位置信息,发送指令,整合各分系统,且驻扎有紧急救护车的监控中心21;

设置在隧道内工作区附近,用于给出现情形A的工人提供休息场所的休息室22;

与休息室22设置在一起,用于给出现情形B的工人提供吸氧治疗的供氧舱23;

与休息室22设置在一起,当工人出现情形C或D,或者其他需要医疗救治的情况下,可以快速提供简单的诊断和救治服务的医疗室24;

驻扎在隧道外的监控中心21,用于当监测到工人出现情形D或其他需要紧急救护的情形时,根据监控中心21确定到的工人位置,携带专业救护器材,去往工人地点对其进行紧急救护的紧急救护车25;

如图3所示,传感器和控制器网络中的设置有:

用于人体体征数据实时监测和接收指示的人体健康监测手环31;

平行四边形分布于隧道工作区两侧,用于监测手环31和汇聚节点的连接,提供双向传输数据功能;同时担当监测手环定位功能的锚节点的固定节点11;

设于休息室,用于与固定节点和监控中心建立连接,进行数据传输的汇聚节点33;

用于储存、处理体征数据和位置信息,发送指令,整合各分系统,且驻扎有紧急救护车的监控中心13。

安装在掌子面弥散式供氧装置13与制氧机11之间的输氧管道上,用于接收实时反馈式氧气流量调节系统发出的流量调节指示并自动地调节通过阀门的氧气流量的自动流量控制阀门14;

如图4所示,监测手环内部的设置有:

用于显示对施工人员指示的显示模块3101;

用于对施工人员的位置进行监测,并且用于确定指示发出后施工人员是否遵从指令进入供氧仓进行休息,或者在某施工人员健康状态极差时帮助现场管理人员和医护人员确定其位置的位置监测模块3102;

用于实时监测佩戴者血氧饱和度的血氧饱和度传感模块3103;

用于实时监测佩戴者心率的心率传感模块3104;

用于实时监测佩戴者呼吸频率的呼吸频率传感模块3105;

用于提醒佩戴者有收到新的指令的振动报警模块3106;

用于收集和储存各传感器模块接受来的信息,对显示模块3101和振动报警模块3106进行指令输出的微处理器模块A3107;

用于监测手环各部分的供电的电源管理模块A3108;

用于与固定节点进行数据通信,以及测量周围固定节点的信号强度用于定位的无线射频模块A3109;

如图5所示,固定节点内部的设置有:

用于固定节点各部分的供电的电源管理模块B321;

用于对无线射频模块B323收发数据的管理的微处理器模块B322;

用于数据的无线传输的无线射频模块B323;

如图6所示,监控中心21包括:

施工人员身体健康指标实时监控系统211,用于实时监控工作人员血氧饱和度,呼吸频率和心率,对体征异常的工作人员发送相应指令;

人员位置监控系统212,根据监测手环发送的各固定节点32信号强度信息,根据算法确定出较为精确的位置,用于确定指示发出后施工人员是否遵从指令进入供氧仓进行休息,或者在某施工人员健康状态极差时帮助现场管理人员和医护人员确定其位置;

指令发送系统213,用于对监测手环31进行各种指令的发送;

节点管理系统214,用于对监测手环31的预设预警程序进行管理,以在通讯不畅的情形下,监测手环31根据自身监测数据的异常下达对施工人员的指令,同时还用于对各节点的电量和传感器工作状态是否良好进行监控管理;

如图7所示,监测手环31,包括机体3110和可拆卸式腕带3111两部分。其外形特征包括:

用于工作中的可靠佩戴,保证传感器模组3112紧贴皮肤的同时兼顾一定的舒适性和透气性的可拆卸式腕带3111;

用于集成监测手环的各个模块的机体3110;

用于内置各种传感器采集信息的传感器模组3112;

用于对内置电池进行充电的充电触点3113;

用于指令和手环监测信息显示的显示屏3114。

本实施例中,每个监测手环31都有特定编号,每个编号对应某个固定的工作人员,由此工作人员长期在工作中佩戴。在工作中,监测手环31通过传感器模组3112与人手腕皮肤的接触,实时地测得佩戴者的血氧饱和度、心率和呼吸频率,并尝试与固定节点建立通讯,如通讯建立失败,则根据内置程序离线地进行体征异常判定,并发送相应指令到手环的显示屏3114上,且由振动报警模块3106进行振动提示,并且储存离线期间的数据等待连接成功后上传数据;如连接成功,则监测手环31实时地发送体征监测数据和固定节点信号强度数据到固定节点,进而上传到监控中心,由监控中心的施工人员身体健康指标实时监控系统211对数据进行整理分析,由指令发送系统213完成异常体征状态下的指令下达,并且监控中心13将体征监测数据保存在数据库中。

人体健康监控和保障系统根据监测手环31监测到的实时体征数据,对施工人员的异常情形进行判定,判定结果分为ABCD四种,判断步骤如下:N为实时监测的异常分值,N1为实时监测的心率分值,N2为实时监测的呼吸频率分值,N3为实时监测的血氧饱和度分值,N=N1+N2+N3。对于心率分值N1,当实时监测每分钟心率值大于等于50且小于等于100时,N1=0;当实时监测每分钟心率值小于50或大于100时,N1=1。对于呼吸频率分值N2,当实时监测的每分钟呼吸频率大于等于12次且小于等于24次时,N2=0;当实时监测的每分钟呼吸频率小于12次或大于24次时,N2=1。对于血氧饱和度分值N3,当实施监测的血氧饱和度大于85%,N3=0;当实施监测的血氧饱和度大于75%且小于等于85%,N3=3,当实施监测的血氧饱和度小于等于75%,N3=4。情形A对应的N值为1、2,指示为“暂停工作,进入休息室休息”;情形B对应的N值为3,指示为“停止工作,进入吸氧舱吸氧”;情形C对应的N值为4,指令为“停止工作,进入医疗室医疗”;情形D对应的N值为5、6,指示为“向就近人员求救”。进一步地,当某人的实时监测结果为情形D时,除了此工人收到指示之外,紧急救护车会根据手环定位携带医疗设备寻找需要救助的工人,对其进行紧急救治,其附近的工友也会收到“请您协助对[某某]的紧急救护”的指示。收到指示的人员根据监测手环31显示的信息进行行动。特别地,情形D出现时,紧急救护车会载着紧急救护救护队员携带医疗设备根据人员定位寻找需要救助的人员,对其进行紧急救护。

根据监测手环31发送数据中的固定节点32的信号强度信息,监控中心21的人员位置监控系统212可以实时地计算出监测手环31的位置,以在紧急情况时,便于医疗人员或紧急救护队准确确定人员的位置,提高救助效率。

人体健康监控和保障系统监控中心中保存的每个施工人员建立人员体征档案,每一周动态地针对每位施工人员提出合理的连续工作时间和劳动强度的建议,方法如下:根据现场施工人员的工作内容,将劳动强度分为强、中、弱三个档次,具体的劳动强度分类方法由现场管理人员制定。依据每周的监测情况对下一周的合理连续工作时长和劳动强度进行建议,建议的工作时长和劳动强度等级是根据目前的时间和工作强度进行类推的。如果在前一周的监测中施工人员出现情形D,则对其的建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时,并且建议劳动强度降低一个等级为X”;如果连续两周出现情形D,则建议为“监测数据表明其可能不适宜在高原地区劳动”;如果在前一周的监测中出现情形C,则建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时”;如果连续两周出现情形C,则建议为“建议劳动强度降低一个等级为X”;如果在前一周的监测中出现情形B,则建议为“建议维持现在的工作时间和劳动强度,继续观察”;如果连续两周出现情形B,则建议为“建议连续工作时间减少1小时为X小时”;如果前一周监测中出现情形A,则建议为“建议维持现在的连续工作时间和劳动强度”。

实时反馈式氧气流量调节系统,可以根据监测手环31实时监测到的人员体征数据,通过对不锈钢输氧管道12上的自动流量控制阀门14进行联网远程控制,实现对掌子面弥散式供氧装置13的供氧流量的实时反馈式的控制,为了进一步根据现场情况对供氧流量进行精确调节,本实施例所提供的实现方式为:施工管理者根据海拔高度,隧道断面大小,机械功率等影响工作区氧气需求量的因素确定氧气调节系数C,默认C=1,但可以根据实际情况对C进行适当地增加或减小。监控中心实时地对工作区所有监测手环31监测到的血氧饱和度取算术平均值,记为S%,保存每一时刻的S%数值,每5分钟进行一次判断和掌子面弥散式供氧流量调整:记执行判断时的S%值为S

本发明所述的人体健康监控和保障系统可以有效保障高海拔缺氧环境下隧道内施工人员的身体健康,不仅可以有效地防止施工人员主观判断失误导致的治疗时机的延误,还可以通过体征档案给出合理劳动强度和连续工作时长建议,防止后续再次出现健康问题。本发明所述的实时反馈式氧气流量调节系统监控中心包含反馈式氧气流量调节系统,可以根据人员体征实时监测数据对掌子面弥散式供氧的流量进行实时地调节,以在经济性和有效性中达到平衡,避免管理者经验式操作造成的氧气浪费或供氧不足问题。

以上所述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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