一种消防服智能监测预警方法、系统及存储介质

文档序号:33181239发布日期:2023-02-04 05:02阅读:85来源:国知局
一种消防服智能监测预警方法、系统及存储介质

1.本技术涉及消防技术的技术领域,尤其是涉及一种消防服智能监测预警方法、系统及存储介质。


背景技术:

2.目前各类地点常常会发生火灾,而火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一,一旦发生大面积火灾,对人民的生命财产安全会造成极大的破坏。
3.当发生火灾时,需要消防队员及时前往火灾地点进行灭火和救援,若建筑物发生火灾时,建筑物内的人员已经全部疏散出来,那么消防队员可以先将建筑物外围的火势进行扑灭再向建筑物内部进行灭火,但是当建筑物或着火区域内有受困人员时,往往需要消防员身穿消防服快速进入到建筑物或着火区域内部边进行人员救援边进行灭火,还未能有效地控制火情。
4.相关技术中有很多对消防服进行改进以保护消防员的方式,如通过更隔热的材料改进消防服、在消防服内设置降温装置,也存在对消防服的内外温度、内外湿度的检测以判断消防员在火场内进行救援时是否存在因高温导致的身体伤害,并在消防服内温度达到一定阈值,消防员的身体机能降低到一定极限值之前及时进行预警,告知消防员快速从建筑物或着火区域内撤离,以此保证消防人员的生命安全。
5.但是,在实际应用中,当建筑物内需要救援的人数较多时,为了保证救援的及时性,每个消防员有时需要反复进入火场内进行救援,当有消防员从火场内解救出受困人员后,会在安全地点进行短暂休息,并通过水枪喷射消防服的方式进行物理降温,使得消防服的内部温度适当降低,并在一定的休息后重新进入火场展开救援任务。
6.相关技术中的监测方式,虽然能对消防员在火场内救援时的实时身体机能数据进行监测并做出相应预警,但在消防员一次救援结束后需要重新进入火场进行二次救援时,并不能有效地判断出消防员是否可以承受住二次救援甚至多次救援的身体负荷,实际上在这种环境恶劣、身体机能急剧下降的环境中,只通过当前固定的数据比较来判断消防员的身体情况并不准确,很可能消防员在停止预警的情况下马上重返火场后身体机能会飞速地下降,并因身体机能的飞速下降导致无法及时撤离以造成人身安全的损失。


技术实现要素:

7.为了提高在需要消防员反复进入火场时的监测预警效果,本技术提供一种消防服智能监测预警方法、系统及存储介质。
8.第一方面,本技术提供的一种消防服智能监测预警方法,采用如下的技术方案:一种消防服智能监测预警方法,包括以下步骤:沿预设时间间隔获取初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息;根据所述初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息获得身体承受初系数;
沿预设时间间隔获取所述工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息并记录;根据若干所述工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息获取火情分析曲线;获取任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息;根据所述任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息获取任务间隔机能系数;根据所述火情分析曲线对所述任务间隔机能系数进行调整以获得相应的身体承受次系数;判断所述身体承受次系数与所述身体承受初系数的差值是否大于第一阈值;若大于,则发出预警信号;若小于,则发出次任务允许信号。
9.优选的,所述初始温度信息包括初始内温度信息和初始外温度信息,所述初始湿度信息包括初始内湿度信息和初始外湿度信息,根据所述初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息获得身体承受初系数包括:根据所述初始内温度信息和初始外温度信息获取第一安全因子;根据所述初始内湿度信息和初始外湿度信息获取第二安全因子;根据所述初始身体机能信息获取第三安全因子;根据所述第一安全因子、第二安全因子和第三安全因子获得所述身体承受初系数。
10.优选的,所述工作温度信息包括工作外温度信息和工作内温度信息,所述初始湿度信息包括工作外湿度信息和工作内湿度信息,根据若干所述工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息获取火情分析曲线包括:根据所述工作外温度信息和所述工作外湿度信息获得外部环境因子;根据所述工作内温度信息和所述工作内湿度信息获得内部环境因子;根据所述外部环境因子、内部环境因子和工作身体机能信息获得火情分析变化值;根据预设时间间隔的火情分析变化值获得相应的火情分析曲线。
11.优选的,所述任务间隔温度信息包括任务间隔外温度信息和任务间隔内温度信息,所述任务间隔湿度信息包括任务间隔外湿度信息和任务间隔内湿度信息,根据所述任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息获取任务间隔机能系数包括:获取任务间隔外温度的温度降低量,所述温度降低量表征为任务间隔中使用水枪对消防服进行冲洗时消防服外部的温度从任务结束至当前时间的下降值;根据所述温度降低值和冲洗时间获得任务间隔内温度的下降率;根据所述任务间隔内温度的下降率获得第一恢复系数;判断所述任务间隔外湿度信息是否到达外湿度饱和值;若到达,则停止水枪冲洗,并获取当前的任务间隔内湿度信息;根据所述任务间隔内湿度信息获得第二恢复系数;
根据所述任务间隔身体机能信息获得第三恢复系数;根据所述第一恢复系数、第二恢复系数和第三恢复系数获得任务间隔机能系数。
12.优选的,根据所述火情分析曲线对所述任务间隔机能系数进行调整以获得相应的身体承受次系数,包括:判断所述火情分析曲线的趋势;根据所述火情分析曲线的趋势预测当前时间的火情分析变化值;判断当前时间的所述火情分析变化值是否大于预设的安全风险值;若大于,根据当前时间的所述火情分析变化值和预设的安全风险值的差值获得相应的高风险系数,所述高风险系数为正数值;若小于,根据当前时间的所述火情分析变化值和预设的安全风险值的差值获得相应的低风险系数,所述低风险系数为负数值;将所述任务间隔机能系数加上所述高风险系数或低风险系数以得到相应的身体承受次系数。
13.优选的,所述任务允许信号表征为允许消防员再次进入火场进行二次任务,发出次任务允许信号后,还包括:将当前的任务间隔机能系数作为新的身体承受初系数。
14.优选的,所述第一阈值为变化值,所述第一阈值的选值方法包括:获取当前任务信息,所述当前任务信息至少包括消防员本次救援行动已进入火场的次数、每次进入火场的救援时间、两次之间的间隔时间;获取历史任务信息,所述历史任务信息至少包括本次救援行动之前的预设时间内参与救援的次数、救援的时间、两次救援之间的间隔时间;根据所述当前任务信息和历史任务信息对所述第一阈值进行更新。
15.第二方面,本技术提供一种消防服智能监测预警系统,采用如下的技术方案:一种消防服智能监测预警系统,包括温度检测模块、湿度监测模块、身体机能监测模块和处理模块,其中,所述温度监测模块分别设置在消防服外侧和内侧,所述湿度监测模块分别设置在消防服外侧和内侧,所述身体机能监测模块设置在消防服内侧;所述处理模块用于获取所述温度监测模块监测到的初始温度信息、所述湿度监测模块监测到的初始湿度信息和所述身体机能监测模块监测到的身体机能信息,并根据所述初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息获得身体承受初系数;所述处理模块还用于沿预设时间获取所述温度监测模块监测到的工作温度信息、所述湿度监测模块监测到的工作湿度信息和所述身体机能监测模块监测到的工作身体机能信息,并进行记录,根据若干所述工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息获取火情分析曲线;所述处理模块还用于获取所述温度监测模块监测到的任务间隔温度信息、所述湿度监测模块监测到的任务间隔湿度信息和所述身体机能监测模块监测到的任务间隔身体机能信息,并根据所述任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息获取任务间隔机能系数;所述处理模块还用于根据所述火情分析曲线对所述任务间隔机能系数进行调整以获得相应的身体承受次系数,并判断所述身体承受次系数与所述身体承受初系数的差值是否大于第一阈值;若大于,则发出预警信号;若小于,则发出次任务允许信号。
16.第三方面,本技术提供一种计算机存储介质,采用如下的技术方案:一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的消防服智能监测预警方法。
17.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.通过对第一次任务结束后的火情预测判断消防员再次进入火场进行救援时的风险系数;2.在消防员休整后再次进入火场时,将这时的身体承受系数加上预测的风险系数,以此提前将预测的风险系数加入到身体承受系数中,以此提高监测的精度;3.将第二次任务前的身体承受次系数和第一次任务前的身体承受初系数进行差值运算,判断任务结束后的身体恢复程度是否满足再次进入火场进行救援的要求。
附图说明
18.图1是本技术实施例的整体流程示意图;图2是本技术实施例中获得身体承受初系数的流程示意图;图3是本技术实施例中获得火情分析曲线的流程示意图;图4时本技术实施例中获得身体承受次系数的流程示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
20.本技术实施例公开一种消防服智能监测预警方法。
21.首先说明,常规的消防服从外到内分别包含外层、防水透气层、隔热层和舒适层等多层织物复合而成。外层主要用于保护身体免受热量和外部硬物的刺激而受伤;防水透气层用于防止外部的水进入消防服内,但可以使得消防服内消防员汗液蒸发的水蒸气可以传递至消防服外;隔热层用于提供隔热保护;舒适层用于增加消防员穿着消防服时的舒适性。
22.如图1所示,一种消防服智能监测预警方法包括:s100,沿预设时间间隔获取初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息。
23.初始温度信息包括初始外温度信息和初始内温度信息,初始湿度信息包括初始内湿度信息和初始外湿度信息。初始外温度信息和初始外湿度信息表示消防员在第一次进入火场之前,刚穿上消防服时,消防服外的温度和湿度,在大部分情况下,初始外温度信息和初始外湿度信息为环境温度和湿度。初始内温度信息和初始内湿度信息表征为消防服最内侧的织物与人体皮肤之间的微气候区内的温度和湿度,初始身体机能信息包括心跳、血压、血糖等人体机能基本信息,用于反映消防员的身体状况。
24.温度信息可以通过温度传感器进行检测,湿度可以使用湿度传感器进行检测,而身体机能信息可以通过专业的身体机能检测设备进行测试,可以通过防护服上设置开关来实现检测启动,也可以通过计算机控制这些设备获取数据的时机。
25.s200,根据初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息获得身体承受初系数。
26.s210,根据初始内温度信息和初始外温度信息获取第一安全因子。
27.如图1和图2所示,第一安全因子为温度信息所表征出的安全因数值。夏季外部温
度较高时,相应的内温度也较高,第一安全因子较高;冬季外部温度较低时,相应的内温度也较低,第一安全因子相对较低。第一安全因子越低,表征为越安全。其中,内温度和外温度所占的比重可以根据实际情况进行相应调整,因常规的消防服包括了隔热层,隔热层可以有效的将外部温度进行阻隔,那么在夏季和冬季时,虽然外部温度差距较大,但内部温度的差距不会很大,但内部温度又对消防员的身体有更大的影响,故可以根据实际情况进行调整。
28.例如,可能初始环境中,外温度是35度,这就属于高温天气,这时穿好消防服后的内温度可能在29度,因消防服的隔热层有效的阻挡住了外界的高温;而可能初始环境中,外温度为10度,这属于较低温的天气,这时穿好防护服后的内温度可能有26度,因防护服可能有效的阻挡内温度的溢出,这时可以发现,外温度之间相差了25度,但内温度之间只相差了3度,故外温度的涨幅对第一安全因子的影响固然是小于内温度的涨幅所带来的影响的,故可以根据不同的涨幅对应不同的安全子因子,并乘以对应的比重最后两者相加。如外温度的子因子为a,比重为0.3,内温度的子因子为b,比重为0.7,最后的第一安全因子为0.3*a+0.7*b。
29.s220,根据初始内湿度信息和初始外湿度信息获取第二安全因子。
30.第二安全因子为湿度信息所表征出的安全因数值。湿度是影响消防服的隔热性能和消防员身穿防护服的舒适程度的重要参考因素,初始状态下,消防员刚穿上防护服而没有进入火场时,消防服内外的湿度相差不大,因消防员的身体出汗,内湿度可能比外湿度高一点,而当外部湿度过高时,内部湿度相对更高,消防员的舒适感较低,第二安全因子数值较高;外部湿度较低时,虽然内部湿度较低,但会相对的减小消防服的隔热性能,故第二安全因子也就相应较高。故根据不同的湿度信息获取相应的第二安全因子,其取值标准可以根据实际情况进行更改。
31.同时,消防服织物内含有的水分量与消防服放置环境相对湿度成线性关系,消防服日常放置的环境相对湿度越大,其舒适层背热面温度越低,消防服日常放置的环境相对湿度越小,其舒适层背热面温度越高,故消防服日常放置环境相对湿度为30%-50%时,其在任务开始时穿戴后隔热效果越好,故其日常放置的湿度也等效于任务开始时防护服的外湿度,其对第二安全因子的取值有所影响。
32.s230,根据初始身体机能信息获取第三安全因子。
33.若消防员在进入火场前的血压较高、血糖较低、心跳过快等等都会影响第三安全因子的数值变化,身体机能信息越差,第三安全因子越高,表明越危险。
34.s240,根据第一安全因子、第二安全因子和第三安全因子获得身体承受初系数。
35.身体承受初系数表征为在消防员第一次进入火场之前的初始身体状况,若温度较高、湿度较高、血压较高等情况,身体承受初系数相应的也较高,这就表明消防员进行任务之前身体的负荷相对的就较高,后续任务进行时或进行后其身体承受的差值就越小。
36.s300,若初始温度信息出现预设幅度的上升,则判断为进入工作环境,并沿预设时间间隔获得工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息并记录。
37.因火场中,火焰的温度可能高达上千度,而周围的环境为上百度,热辐射的温度也有1000度,故从火场外进入火场的一瞬间,初始温度信息,尤其是初始外温度信息一定会产生高幅度的上升,那么如果检测到这个温度的上升,则判断为消防员已经进入到火场中。
38.工作温度信息包括工作外温度信息和工作内温度信息,工作湿度信息包括工作外湿度信息和工作内湿度信息,工作外温度信息和工作外湿度信息表征为消防员在火场内工作时消防服外的温度和湿度,工作内温度信息和工作内湿度信息表征为消防员在火场内工作时微气候区温度和湿度。工作身体机能信息表征为消防员在工作时,血压、心跳、血糖等身体基础机能信息。
39.沿预设时间获取这几项数值,并进行记录,以获得消防员在火场救援时的外界环境参数和身体机能参数的变化。
40.s400,根据若干工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息获取火情分析曲线。
41.如图1和图3所示,具体包括以下步骤:s410,根据工作外温度信息和工作外湿度信息获得外部环境因子。
42.外部环境因子用于反映消防员在火场救援时消防服外部环境的状况。
43.s420,根据工作内温度信息和工作内湿度信息获得内部环境因子。
44.内部环境因子用于反映消防员在火场救援时消防服内部环境的状况。
45.s430,根据外部环境因子、内部环境因子和工作身体机能信息获得火情分析变化值。
46.其中,外部环境因子对内部环境因子存在关联影响,若外部温度过高,会增加内部温度的上升速率,若外部温度较低,会减缓内部温度的上升速率,也就是当外部环境因子较高时,内部环境因子具有升高的趋势;当外部环境因子较低时,内部环境因子不会下降,但是升高的速率较为缓慢。
47.当消防员在火场救援时,正常情况下外部湿度是较低的,因消防员使用水枪向火焰处喷水,水在大部分情况下会直接发生汽化,但是实际上消防员在救援时,为了降低自身温度,普遍会在救援过程中使用水枪在自身的消防服上进行喷淋,这时相对的工作外湿度就会升高。
48.正常情况下,汗液蒸发后从防水透气层穿过,而环境温度超过35摄氏度时,人体也主要依靠汗液蒸发降温。但当消防员在火场向自身喷水时,若水的数量较多,由于芯吸作用,防水透气层的织物纤维内部会吸收水分,而织物纤维内部吸水后,会将织物纤维之间细小的缝隙进行封堵,阻挡了汗液蒸发时的水蒸气排出,如果汗液蒸发受到阻碍,能量会蓄积在皮肤表面和消防服内部的微气候区,也就会影响工作内湿度信息,甚至工作内温度信息。
49.当人体和织物之间的微气候区蓄积的能量超过了人体维持核心温度的能力,人体核心温度就会上升,热症状就会出现,当人体核心温度为37~38.5摄氏度时,会出现热抽筋症状;当人体核心温度达到38.5~40.5摄氏度时,会出现热疲劳症状;当人体核心温度继续升高,人体中枢神经会出现紊乱的现象,出现中暑症状。
50.也就是说,工作外温度信息和工作外湿度信息在一定程度上会影响工作内温度信息和工作内湿度信息的数值,而工作内温度信息和工作内湿度信息又会影响工作身体机能信息,而消防员出现热疾病时,为了缓解症状并降温,会持续对自身的消防服进行喷淋,这又在一定程度上会影响工作外温度信息和工作外湿度信息,三者在工作环境下呈现为闭环型效果。
51.闭环型效果中存在一平衡点,在该平衡点时,工作外温度信息和工作外湿度信息
到达平衡值,其不会对工作内温度信息和工作内湿度信息产生负面影响,消防服内的微气候区的温度到达舒适的峰值,也就是37度,且消防员的汗液蒸发可以正常的流通,消防员不会感到因过于炎热或潮湿而产生的不适。
52.若温度、湿度和身体机能有一项出现异常,则会打破该平衡点,如外部温度较高,内部温度会相应升高,消防员会感到不适;若内部湿度较高,则同样会使得人体核心温度上升,消防员感到不适;若消防员身体机能出现异常,则需要通过喷淋来降低温度,这也可能导致防水透气层内的织物纤维空隙变小,使得消防员的汗液蒸发无法排除,加剧影响消防员的身体机能。
53.故根据这几个数据的平衡情况获得相应的火情分析变化值,当消防员进入火场救援时火情恶化,这几个数据的平衡越容易被打破,当火情得到控制,火势变小时,这几个数据的平衡越不容易被打破,故火情分析变化值就是表征火情的变化情况,也间接表示该平衡被打破的可能以及被打破后造成的影响。
54.s440,根据预设时间间隔的火情分析变化值获得相应的火情分析曲线。
55.预设的时间间隔可以为10s,一分钟获取6个火情分析变化值,以此可以较为频繁的获取火情分析变化值,并得到对应的火情分析曲线,火情分析曲线表征于消防员进入火场进行救援时火势的变化情况,也间接表示为几个监测数据之间的平衡情况。反映出目前的火势是减小趋势还是增大趋势,间接反映出消防员几个监测数据之间的平衡是容易被打破还是很难被打破,以及若被打破,其对消防员的影响是越来越大还是越来越小。
56.s500,若工作温度信息出现预设幅度的下降,则判断为进入任务间隔环境,并获取任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息。
57.从火场中移动至火场外时,工作温度信息会出现大幅的下降,从火场中的几百度甚至上千度下降至室温,这时就判断为从火场中撤离并进入了任务间隔状态。
58.任务间隔温度包括任务间隔外温度信息和任务间隔内温度信息,任务间隔湿度信息包括任务间隔外湿度信息和任务间隔内湿度信息,任务间隔外温度信息和任务间隔外湿度信息表征为在消防员进行完一次任务并从火场中出来进行休整时的温度信息,任务间隔内温度信息和任务间隔内湿度信息表征为消防员进行一次任务并从火场中出来进行休整时的湿度信息,任务间隔身体机能信息表征为消防员进行一次任务并从火场中出来进行休整时的血压、心跳、血糖等身体机能信息。
59.s600,根据任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息获取任务间隔机能系数。
60.s610,获取任务间隔外温度的温度降低量。
61.如图1和图4所示,温度降低量表征为任务间隔中使用水枪对消防服进行冲洗时消防服外部的温度从任务结束至当前时间的下降值。需要说明的是,当消防员从火场移动至火场外时,因脱离了火焰较多的位置,故消防服外的温度会瞬间发生较大的降低,而这部分温度的降低并不计入在温度降低量中,本技术实施例中的温度降低量仅代表消防员在使用水枪进行外部降温时的温度降低量。
62.s620,根据温度降低值和冲洗时间获得任务间隔内温度的下降率。
63.外部温度降低值取决于水枪喷水量,在消防服外层施加水能有效降低织物内部的温度,也就是任务间隔时消防服内的温度。经实验证明,在水施加量大于1000lh-1
m-2
时,可
将温度控制在一定范围内,使其不再升高,而再加大水量,就可以使得消防服内的温度适当降低。
64.而因为水枪喷水时,每秒内的喷水单位是不变的,故可以通过时间来得到相应的喷水量,根据外温度的降低值和喷水量相应的可以获得内温度的下降率。
65.需要说明的是,虽然外温度的下降速率很快,但因内温度为一封闭空间,且消防服上包含若干层结构,导热能力较差,故外温度下降较快时,内温度的下降率不会很快。
66.s630,根据任务间隔内温度的下降率获得第一恢复系数。
67.第一恢复系数可以理解为根据温度判定出的消防员两次任务之间的恢复程度。任务间隔内温度的下降率越高,第一恢复系数越大,温度这一因素恢复程度越高。
68.s640,判断任务间隔外湿度信息是否到达外湿度饱和值,若到达,则停止水枪冲洗,并获取当前的任务间隔内湿度信息。
69.如上述描述的,因防水透气层的织物纤维内部会吸收水分,故当喷水量到达一定程度后,消防服上的湿度到达饱和,超过饱和值的水就会从织物纤维的空隙中发生渗透,这样会使消防服内的内湿度提高,因消防员当从火场中出来,消防服内部会因大量汗液蒸发而变得潮湿,那么外部的水分再发生渗透会使内湿度过高,影响舒适感。
70.故当任务间隔外湿度信息到达外湿度饱和值时,停止水枪的冲洗,并获取这时消防服内的湿度信息,以此判断经过休整后,消防服内的湿度有没有发生改善。
71.s650,根据任务间隔内湿度信息获得第二恢复系数。
72.第二恢复系数可以理解为根据湿度判断出的消防员两次任务之间的恢复程度。
73.需要注意的是,湿度不同于温度,正常情况下,温度越低,消防员会感到更加舒适,但较为舒适的湿度为一中间值,超过这个中间值就会过于潮湿,影响消防员的舒适感且会影响消防员身体的核心温度;但如果湿度过低,则会影响消防员的耐热程度,故当任务间隔内湿度过低或过高时,第二恢复系数都较低,代表消防员的恢复程度较差,而当任务间隔内湿度处于中间值时,第二恢复系数较高,代表消防员的恢复程度较好。
74.s660,根据任务间隔身体机能信息获得第三恢复系数。
75.第三恢复系数可以理解为根据休整期间血压、血糖、心跳等机能信息判断出消防员两次任务之间的恢复程度。
76.若休整期间,尤其是即将开始第二次救援前存在血压较高、血糖较低、心跳较快等现象时,第三恢复系数相应的较低,表示消防员的身体恢复的较差,若开始第二次救援前血压、血糖、心跳都正常,那么第三恢复系数相应的较高,表示消防员的身体恢复的较好。
77.s670,根据第一恢复系数、第二恢复系数和第三恢复系数获得任务间隔机能系数。
78.根据温度、湿度、身体机能所表征的各个恢复系数综合评定任务间隔机能系数,每个恢复系数都在数据库内对应有相应的任务间隔机能系数的分值,根据相应的分值进行累加以得到任务间隔机能系数。
79.s700,根据火情分析曲线对任务间隔机能系数进行调整以获得相应的身体承受次系数。
80.具体包括:s710,判断火情分析曲线的趋势。
81.通过火情分析曲线判断曲线的趋势是升高还是下降,升高代表第一次任务后,火
场的火情并没有得到控制,反而在增大;降低代表第一次任务后,火场的火情得到了控制,在慢慢减弱。
82.s720,根据火情分析曲线的趋势预测当前时间的火情分析变化值。
83.因火情分析曲线是沿相同间隔时间进行采集的若干火情分析变化值所得到的,根据曲线的趋势,结合从消防员第一次任务结束从火场出来的时间到第二次任务开始要进入火场的时间的间隔时间长度对曲线后续的变化值进行预测。
84.如消防员第一次任务结束出来前的7分钟内每分钟的火情分析变化值为:13、15、16、18、19、19、20,可以发现其趋势是火情越来越严重的。后续的预测方法也可以使用常规的数据预测方法,本技术实施例中取差值的平均数为例,每分钟之间的差值分别为2、1、2、1、0、1,并将差值进行相加并数以间隔数,得到每分钟的上升值约为1.2,那么如果休整时间为5分钟,那么就可以预测现在的火情变化值为20+5*1.2=26。不同的预测方式最后的数值可能会出现偏差,可以根据实际应用后选定更加准确的预测方法。
85.s730,判断当前时间的火情分析变化值是否大于预设的安全风险值。
86.安全风险值指代火情风险的可控极值,可以理解为在这个安全风险值下,消防员在任务中的安全风险为可控制的,超过这个安全风险值,则说明这时火场内的安全风险较高,容易出现人身安全隐患且无法预料及控制,若小于这个安全风险值,则说明这时火场内的安全风险较低,消防员在进行任务时可以在一定程度上保证不会出现人身安全隐患。
87.s740,若大于,根据当前时间的火情分析变化值和预设的安全风险值的差值获得相应的高风险系数,高风险系数为正数值。
88.s750,若小于,根据当前时间的火情分析变化值和预设的安全风险值和差值获得相应的低风险系数,低风险系数为负数值。
89.若当前时间的火情分析变化值大于安全风险值,则说明目前的火场处于高风险状态,并根据两者的差值获得高风险系数,差值越大,代表风险越高,火场内越危险。
90.若当前时间的火情分析变化值小于安全风险值,则说明目前的火场处于低风险状态,并根据两者的差值获得低风险系数,差值越大,代表风险越低,火场越安全。
91.s760,将任务间隔机能系数加上高风险系数或低风险系数以得到相应的身体承受次系数。
92.任务间隔机能系数指代经过休整后消防员的恢复程度,其加上高风险系数或低风险系数是将第二次任务时的风险阈值加入到任务间隔机能系数中。
93.因任务间隔机能系数只能指代消防员在休整后当时的身体情况,但若目前的火场更加危险时,需要考虑相应的危险系数,因火势更大时,消防服内的温度会上升的更快,消防员的体力及身体状态会下降的更快,这时需要有消防员有更好的状态,而火势已经很小的时候,则不需要消防员进行较长时间的休整也可以完成第二次任务。故通过加上风险系数的方式,对消防员的身体机能判断进行进一步的修正,得到新的判断标准,也就是身体承受次系数,其代表着消防员根据火势的变化再一次进入火场时的身体负荷需求。
94.s800,判断身体承受次系数与身体承受初系数的差值是否大于第一阈值,若大于,则发出预警信号,若小于,则发出次任务允许信号。
95.任务允许信号表征为允许消防员再次进入火场进行二次任务。
96.第一次任务结束后的身体承受次系数因消防员的身体机能的下降、消防服内的温
度、湿度的上升而相较于第一次任务开始前的身体承受初系数以发生了改变。第二次任务相较于第一次任务,需要的身体负荷更多,需要面对的危险系数更高,故身体承受次系数要大于身体承受初系数。
97.身体承受次系数与身体承受初系数的差值表征为第二次任务开始时的身体负荷量相较于刚进行第一次任务时的身体负荷量的消耗量。我们可以理解为身体承受次系数与身体承受初系数的差值越小,消防员在第一次任务结束后身体状态的恢复地越接近第一次任务开始时的身体状态;差值越大,消防员在第一次任务结束后身体状态地恢复越不接近第一次任务开始时的身体状态。
98.我们可以理解,第一次任务前,消防员的身体状态是最好的,随着任务的进行,其身体负荷量越来越大,消耗越来越大,第一次任务结束后,身体消耗的越大,其越不容易恢复。
99.那么第一阈值就是一个极限值,一般表征为通过历史数据获取到的消防员进行一次救援任务所要消耗的量,如果差值大于第一阈值,表明消防员的身体恢复程度较差,那么就不易于参加第二次的任务,会有较大的可能发生身体超负荷所带来的危险,这时会发生预警,如果差值小于第一阈值,说明消防员的身体恢复程度较好,那么就可以参加第二次的任务。
100.相应的,也就是差值越大,身体恢复程度越差,差值越小,身体恢复程度越好。
101.通过上述方案,解决了消防员在反复进入火场进行救援时,无法准确的获知自身身体负荷情况而做出错误决定的危险,提高在需要消防员反复进入火场时的监测预警效果。
102.因相较于常规技术中实时监测身体机能数据的方法,本技术针对于反复进入火场这种情况,增加了对第一次任务结束后火势的预测,并将预测结果转换成风险系数,当消防员进行休整后,身体机能数据得到一定恢复后,加上相应的风险系数,以提高了消防员的负荷需求量,提前将不同风险对应产生的影响因素加到了身体机能数据中,这时其身体承受机能次系数不仅简单的表明消防员这时恢复的机能数据,而是表示为其进行第二次任务所需要的机能数据,进一步的,通过第二次任务和第一次任务开始前的机能数据差值判断消防员是否恢复到了可以进行第二次任务的身体机能,并根据差值进行预警,预警方式更加全面且精准,通过进行一定的风险预测和风险预处理,提高预警的超前性,降低出现危险的可能性。
103.举例来说,假设身体承受系数为5时,代表消防员的身体恢复情况较好,那么使用相关技术的方法,当消防员进行过一次任务后,其在外进行休整,当结合温度、湿度等信息监测到其身体承受系数为5时,预警结束,消防员便可以认为自己可以进行下一次任务;使用本技术中的方法,在第一次任务结束后,其通过火情分析曲线判断出现在的火情分析变化值为上升趋势且大于安全风险值,那么便获得一个高风险系数,假定为3,那么在消防员的身体承受系数恢复到5后,预警不会停下,因为还需要将高风险系数加到身体承受系数中,故实际的身体承受次系数为8,因为预测出为高风险后还需要将这一风险提前考虑进去,而第一次任务任务时的身体承受初系数为2,差值就是6,差值较大,说明消防员恢复的这些身体机能面对后续高风险的任务是不够的,恢复程度较差,故预警还是就继续进行,直到身体承受次系数从8再次恢复到5,这时差值为3,差值较小,判断为消防员可以进行下一
次任务。
104.进一步的,发出此任务允许信号后,还包括:将当前的任务间隔机能系数作为新的身体承受初系数。
105.也就是说,每次任务结束后,都会在再次进入火场进行任务时的任务间隔机能系数作为新的身体承受初系数。因每次进行任务后,其身体承受系数的恢复情况和初始情况都是不同的,如果一直选取第一次任务前的系数作为初始系数,则后续的预警结果不准确。
106.进一步的,第一阈值为变化值,第一阈值的选值方法包括:根据消防员本次救援行动已进入火场的次数、每次进入火场的救援时间、两次救援之间的间隔时间等当前任务信息和消防员本次救援行动之前的预设时间内参与救援的次数、救援的时间、两次救援之间的间隔时间等历史任务信息对第一阈值进行更新。
107.上述的救援行动指代的一次总的救援行为,一次救援行动中可能包含一次或多次进入火场的救援任务。
108.如果消防员已经多次进入火场或进入火场的时间较长或两次救援任务之间的休整时间较短,第一阈值都会产生相应的变化,使得预警条件更为准确和严格。
109.同样的,若该名消防员之前一天或两天内已经参加过一次救援行动,或不久前参与过一次救援时间很长的行动,其身体恢复也可能受到一定影响,故第一阈值也要进行相应的调整。
110.本技术还公开了一种消防服智能监测预警系统,包括:温度检测模块、湿度监测模块、身体机能监测模块和处理模块,其中,温度监测模块分别设置在消防服外侧和内侧,湿度监测模块分别设置在消防服外侧和内侧,身体机能监测模块设置在消防服内侧;处理模块用于获取温度监测模块监测到的初始温度信息、湿度监测模块监测到的初始湿度信息和身体机能监测模块监测到的身体机能信息,并根据初始温度信息、初始湿度信息和初始身体机能信息获得身体承受初系数;处理模块还用于沿预设时间获取温度监测模块监测到的工作温度信息、湿度监测模块监测到的工作湿度信息和身体机能监测模块监测到的工作身体机能信息,并进行记录,根据若干工作温度信息、工作湿度信息和工作身体机能信息获取火情分析曲线;处理模块还用于获取温度监测模块监测到的任务间隔温度信息、湿度监测模块监测到的任务间隔湿度信息和身体机能监测模块监测到的任务间隔身体机能信息,并根据任务间隔温度信息、任务间隔湿度信息和任务间隔身体机能信息获取任务间隔机能系数;处理模块还用于根据火情分析曲线对任务间隔机能系数进行调整以获得相应的身体承受次系数,并判断身体承受次系数与身体承受初系数的差值是否大于第一阈值;若大于,则发出预警信号;若小于,则发出次任务允许信号。
111.本技术还公开了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的消防服智能监测预警方法。
112.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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