[发明专利]环境风险管理系统和方法

说明书

优先申请

本申请要求保护2008年8月14日提交的美国临时专利申请序列号61/088,860的权益。

技术领域

本发明涉及用来调查、监测以及指导危险区域内的人员活动的环境系统。

背景技术

现有技术公开了多种环境监测仪器和方法，特别值得一提的专利和公开号有McElhattan等人的No.US 6,442,639、Appelt等人的No.US2006/0125623、Devaul等人的No.US2006/0252999和Genovese的No.US7,289,944，将其合并在此以作参考。

虽然现有技术公开了对于从单独携带的生理和环境状况监测器以及可以发出预测警告的固定地点监测器收集的数据进行集中式分析，但是并没有揭示用于向个人实时提供个人化的即时反馈信息、指示和指令的任何方法或系统。

举例来说，在受到各种类型和程度的辐射的区域内，希望指导已经受到特定水平的辐射的个人远离将导致超出规定安全极限的暴露量的区域，而是沿着更加安全的路径到达其所允许的目的地。或者可以只有在危险状况持续的情况下并且只要所述危险状况持续就发出关于使用某种保护性用具的推荐。此外还将有利的是基于其累计暴露量历史向有风险的人员通知关于其可以在危险地点安全停留多久。

发明内容

本发明设想了对个人在经受环境危险的限定区域内的行踪进行监测及控制。每一个个人配备有不断与数据收集和处理中央设备进行通信的一套便携式传感器和检测器。取决于工作地点的类型和环境风险的性质，所述传感器和监测器可以包括：人员和装备位置传感器和跟踪器；能够测量所述个人的体温、脉搏率、血压、血氧水平和其他此类参数的人员生理传感器；能够测量剩余电池使用期限、滤芯有效性和其他此类参数以及本地状况的装备状态传感器，所述本地状况比如有周围的热量、噪音水平、空气质量还有从微波到红外线以及x射线和核辐射的广谱辐射。

所述个人和/或装备还可以携带对遍及所述区域定位的探询站做出响应的应答器或RFID标签。

传送到所述中央设备的所有监测数据都利用资产标识进行了编码，从而允许所述设备累积关于每一个个人和每一件装备的个人化信息。对所收集的数据进行实时分析并且将其与历史数据进行比较，以便检测当前暴露量或者需要发出警告、或紧急警报或前进禁令的其他状况。

所述分析可以包括统计计算、模糊逻辑解释和矢量轨迹预测，以便预见明显的过于危险的状况，其中所述危险状况需要进行疏散、沿着危险较小的路径重定个人的前进路线、停止特定的危险活动或者对于人员保护性装备的使用及有效性，此外所述分析还预见是否需要对所述装备或其部件进行更换、维修或其他干预。

更具体来说，本发明设想到借助于皮带夹或衣服夹附着到每一个个人的身体上的便携式的电池供电的危险检测平台的用户。每一个检测平台包括几个插槽以用于插入多个前述各种类型的传感器。遍及各工作地点散布的固定检测平台具有目标朝着环境危险的传感器。这种传感器的例子包括但不限于有毒和易燃气体检测器、温度和湿度计、噪音剂量仪、辐射计数器以及激光或其他危险光检测器。所监测到的危险数据被转换成标准数字信号以便易于评估传感器状况的输出，并且被嵌入到标准信号格式中以便易于评估以及易于在标准插槽中更换传感器类型。

对于多种类型的警告和警报（例如听到的、视觉或者振动）的可选显示向佩戴者告警是否有危险状况存在。所述警报能力的进一步扩展可以是通过短距离无线电进行耳内通信。为每一个便携式检测平台指派给定的个人身份，其被嵌入在传送到所述集中式设备的数据中。类似地，每一个静止平台提供位置指示。

还将通过地面位置传感器或UWB无线电、无线电三角测量或者某种其他方法（比如遍及工作区域的嵌入式传感器）来获得并且持续更新每一个个人的物理位置。

由所述中央设备收集的数据被存储在数据库中以用于进一步处理。

提供软件例程来分析所收集的数据，以便产生诸如以下各项的多种信息显示：

个人随时间的暴露量以及个人的身体状况的记录和图形；

具体装备状况的记录和图形；

个人所遇到的任何警告或警报的记录；

对于给定场所随时间的暴露量的记录和图形；以及

与可视化系统相关联的物理位置数据，从而允许绘制工厂或其他设施内的各种类型的热点的图。