直读式群体作业强度监测系统及监测方法与流程

本发明涉及人体状态数据监测技术领域，尤其涉及一种直读式群体作业强度监测系统及监测方法。

背景技术：

运动训练和劳动作业中，通过监测脉搏或心率，可及时评价作业人员的作业强度，明确该作业强度下的作业时限，防止作业者产生疲劳或发生损伤。

目前，监测作业者心率主要采用适于个体佩戴的监测设备，比如心率表、心率胸带、心率胸贴、腕式心率表等。但实际应用中，这些常规的心率监测设备存在以下一些缺点，比如，心率表的佩戴过程复杂，操作起来也不方便，心率表佩戴在作业者的胸前会影响作业者的作业，而且出汗情况下容易发生脱落，而且这些常规的心率监测设备监测到的数据通常需要连接外网，然后通过手机或者电脑进行数据下载，整个数据读取过程繁琐，而且容易造成数据泄露，无法满足一些对数据安全性要求较高的单位的使用要求。

另外，常规的心率监测设备通常一个设备只能够监测一个作业者的心率数据，而如果单位需要对数十名甚至数百名作业者进行心率监测时，单个心率监测设备显然无法满足该监测需求。

技术实现要素：

鉴于上述存在的技术问题，本发明提供了一种直读式群体作业强度监测系统，该监测系统能同时对多个作业者进行心率监测，并且能够在系统不连接外网的情况下能够直接读取佩戴于作业者身上的心率监测设备中的心率数据，确保了数据读取的安全性。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是，提供一种直读式群体作业强度监测系统，包括一数据采集系统和一通信连接所述数据采集系统的数据读取系统，

所述数据采集系统包括多个心率监测设备，各所述心率监测设备可佩戴于作业者身体的指定部位，用于采集所述作业者的心率数据；

所述数据读取系统包括：

多个第一网络连接设备，每个所述第一网络连接设备通信连接若干个所述心率监测设备；

一服务器，通信连接各所述第一网络连接设备，用于分析并存储各所述心率监测设备通过对应的所述第一网络连接设备传送的关联于所述作业者的所述心率数据；

一数据读取设备，通过一第二网络连接设备通信连接所述服务器，用于读取、分析存储于所述服务器中的关联于各所述作业者的所述心率数据并存储。

作为本发明的一种优选方案，所述心率监测设备为乐心手环。

作为本发明的一种优选方案，所述第一网络连接设备为蓝牙基站。

作为本发明的一种优选方案，所述蓝牙基站为型号为ls-901的乐心数据基站。

作为本发明的一种优选方案，所述服务器的具体型号为树莓派3代b型。

作为本发明的一种优选方案，所述数据读取设备为智能终端，所述智能终端包括计算机、手机和平板电脑。

本发明还提供了一种直读式群体作业强度监测方法，通过应用所述直读式群体作业强度监测系统实现，包括如下步骤：

步骤s1，佩戴于所述作业者身上的所述心率监测设备实时采集所述作业者的心率数据并存储；

步骤s2，当所述作业者靠近所述第一网络连接设备，并且靠近距离小于或等于一预设距离时，佩戴于所述作业者身上的所述心率监测设备自动与所述第一网络连接设备建立通信连接，并将存储的所述心率数据通过所述第一网络连接设备传送给所述服务器；

步骤s3，所述数据读取设备根据用户的数据读取指令读取存储于所述服务器中的关联于各所述作业者的所述心率数据，并根据读取的所述心率数据分析得到对应的所述作业者的当前作业强度。

作为本发明的一种优选方案，所述直读式群体作业强度监测方法还包括：

步骤s4，所述数据读取设备根据分析得到的关联于所述佩戴者的所述当前作业强度，并根据预设的作业时限建议给出在所述当前作业强度下关联于所述作业者的建议作业时限。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中的所述预设距离为10m。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中的所述第一网络连接设备为蓝牙基站。

本发明提供的直读式群体作业强度监测系统可同时对数十名甚至数百名作业者进行心率实时监测，而且本监测系统无需连接外网，系统本身可组建起局域网络，在局域网络架构下即可实现对所有作业者心率数据的直接读取和数据分析，保障了数据读取的安全性，非常适于有数据安全性要求的群体作业状况的现场监测和分析。

附图说明

图1是本发明实施例提供的直读式群体作业强度监测系统的结构示意图；

图2是应用本发明实施例提供的直读式群体作业强度监测系统对作业者的作业强度进行监测的方法步骤图；

图3是存储于服务器中的心率数据库的示意图；

图4是存储于服务器中的睡眠数据库的示意图；

图5是存储于服务器中的步数数据库的示意图一；

图6是存储于服务器中的步数数据库的示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明实施例提供的一种直读式群体作业强度监测系统，请参照图1，包括一数据采集系统和一通信连接数据采集系统的数据读取系统，

数据采集系统包括多个心率监测设备1，各心率监测设备1可佩戴于作业者身体的指定部位，用于采集作业者的心率数据；

数据读取系统包括：

多个第一网络连接设备2，每个第一网络连接设备2通信连接若干个心率监测设备1；

一服务器3，通信连接各第一网络连接设备2，用于分析并存储各心率监测设备1通过对应的第一网络连接设备2传送的关联于作业者的心率数据；

数据读取设备5，通过一第二网络连接设备4通信连接服务器3，用于读取、分析存储于服务器3中的关联于各作业者的心率数据并存储。

于本实施例中，心率监测设备1优选为具备心率监测功能的手环。为了实现数据读取设备5对存储于手环中的心率数据的直接读取，更优选地，手环选用由广东乐心医疗电子股份有限公司生产的乐心智能手环(以下简称“乐心手环”)。

第一网络连接设备2优选为蓝牙基站。为了实现乐心智能手环与蓝牙基站的配套使用，以进一步实现心率数据的直接读取，于本实施例中，更优选地，蓝牙基站选用型号为ls-901的乐心数据基站。该乐心数据基站具备蓝牙信号收发功能，能够跟同样具备蓝牙信号收发功能的乐心手环实现蓝牙数据连接。

上述技术方案中，服务器3优选为现有技术中存在的服务器，比如，可以选用树莓派3代b型的服务器或其他类型的服务器。

数据读取设备5则为现有技术中存在的智能终端，智能终端包括计算机、手机和平板电脑。本实施例中，智能终端优选为计算机。

上述技术方案中，第二网络连接设备4优选为现有技术中存在的路由器。

本发明还提供了一种直读式群体作业强度监测方法，通过应用本实施例提供的直读式群体作业强度监测系统实现，请参照图2和图1，具体包括如下步骤：

步骤s1，佩戴于作业者身上的心率监测设备1实时采集作业者的心率数据并存储；

步骤s2，当作业者靠近第一网络连接设备2，并且靠近距离小于或等于一预设距离时，佩戴于作业者身上的心率监测设备1自动与第一网络连接设备2建立通信连接，并将存储的心率数据通过第一网路连接设备2传送给服务器3；

步骤s3，数据读取设备5根据用户的数据读取指令读取存储于服务器3中的关联于各作业者的心率数据，并根据读取的心率数据分析得到对应的作业者的当前作业强度。

为了能够第一时间根据作业者的当前作业强度给出针对该作业者的作业时限建议，以确保该作业者不产生疲劳，从而降低因作业疲劳而发生作业事故的风险，更优选地，该直读式群体作业强度监测方法还包括：

步骤s4，数据读取设备5根据分析得到的关联于作业者的当前作业强度，并根据预设的作业时限建议给出在当前作业强度下关联于该作业者的建议作业时限。

管理者可根据数据读取设备5分析的关联于该作业者的建议作业时限，严格控制该作业者的作业时间，以降低作业事故发生的概率。

上述技术方案中，步骤s1中的所述心率监测设备1优选为具备蓝牙信号收发功能的乐心手环。

步骤s2中的所述第一网络连接设备2优选为蓝牙基站，更优选地，蓝牙基站选用型号为ls-901的乐心数据基站，乐心数据基站同样具备蓝牙信号收发功能，能够将存储于乐心手环中的心率数据传送给服务器。

服务器3优选为型号为树莓派3代b型的服务器，树莓派3代b型的服务器同样具备蓝牙信号收发功能，可以通过蓝牙信号实现与蓝牙基站的数据交换。

步骤s3中的数据读取设备5为智能终端，智能终端包括计算机、手机和平板电脑。

上述技术方案中，数据读取设备5与服务器3优选通过路由器建立通信连接。

上述技术方案中，步骤s2中的所述预设距离优选为10m。也就是说，当作业者靠近蓝牙基站的距离小于或等于10m时，存储于乐心手环中的心率数据将通过蓝牙基站自动传输给服务器进行数据保存。该数据存储方式，免去了以往需要通过usb数据线连接电脑以获取手环中存储的心率数据的麻烦，也无需将手环通过互联网连接电脑或手机，提高了数据传输的安全性和私密性。

当然，预设距离可以根据实际需要进行合理设置，比如可以将预设距离设置为20m，开发者可通过更改手环中或蓝牙基站中的预设程序，以改变该预设距离。

该直读式群体作业强度监测系统的整个监测过程详述如下：

首先，将预先开发的数据读取软件安装于数据读取设备中，比如安装在计算机中；

然后，用户开启路由器、服务器和各蓝牙基站，并在计算机、路由器、服务器和各蓝牙基站间组建起一闭环局域网。当作业者靠近蓝牙基站，并且靠近距离达到一预设距离时，佩戴于作业者身上的手环将自动与蓝牙基站建立通信连接，并在成功连接到蓝牙基站后，将存储手环上的心率数据通过蓝牙基站自动传送给服务器并保存。

当管理员需要查看各作业者的心率数据时，通过安装的数据读取软件向服务器发送数据读取指令，计算机根据用户输入的数据读取指令自动获取存储于服务器中的心率数据。

最后，管理员可通过数据读取软件或者第三方软件，并基于读取到的心率数据对作业者的作业强度进行分析，并给出相应的作业建议。

需要说明的是，服务器中设有多个数据库，比如心率数据库、睡眠数据库和步数数据库，心率数据库用于存储作业者的心率数据，睡眠数据库用于存储作业者的睡眠数据，步数数据库用于存储作业者的步行数据。也就是说，手环不仅可用于监测作业者的心率数据，还至少可监测作业者的睡眠数据和步行数据。

显示于计算机的用于存储心率数据的心率数据库请参照图3；

显示于计算机的用于存储睡眠数据的睡眠数据库请参照图图4；

显示于计算机的用于存储步行数据的步数数据库请参照图5和图6。

另外需要说明的是，本发明依据国家军用标准gjb1336-1992《军事体力劳动强度分级》，通过监测作业中作业者的心率数据，评价其作业强度。即：

作业心率＜89次/分，作业强度评价为“轻度”；

作业心率90～116次/分，作业强度评价为“中度”；

作业心率117～142次/分，作业强度评价为“重度”；

作业心率143～169次/分，作业强度评价为“很重度”；

作业心率＞169次/分，作业强度评价为“极重度”。

另外，依据《军队卫生学》以及相关文献，“极重度”作业强度下的作业时限建议不超过4分钟；

“很重度”作业强度下的作业时限建议不超过1小时；

“重度”作业强度下的作业时限建议不超4小时；

“中度”作业强度下的作业时限建议不超过8小时；

“轻度”作业强度下的作业时限则不作限制。

综上，本发明提供的直读式群体作业强度监测系统可同时对数十名甚至数百名作业者进行心率实时监测，而且本监测系统无需连接外网，系统本身可组建起局域网络，在局域网络架构下即可实现对所有作业者心率数据的直接读取和数据分析，保障了数据读取的安全性，非常适于有数据安全性要求的群体作业状况的现场监测和分析。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。