[发明专利]矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算方法及测试系统

说明书

本发明公开了一种矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算方法及测试系统。根据现场的呼吸尘浓度传感器和风流分布规律获取工作面的呼吸尘浓度分布规律，结合矿山人员定位系统得到作业人员的时空轨迹，基于多层次累加数学模型创建个体呼吸尘接尘量预测模型；利用单台个体呼吸尘检测设备对预测模型进行多点修正，以及使用多台个体呼吸尘检测设备对预测模型进行优化，最终得到矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算模型。本发明提供了一种煤矿井下粉尘作业场所作业人员的呼吸尘接尘量的实时在线连续获取方法，为矿山作业人员尘肺病的预警和企业提供作业人员累积接尘量档案管理奠定基础。

技术领域

本发明涉及呼吸尘接尘量计算方法，特别是涉及一种矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算方法及测试系统。

背景技术

呼吸尘即呼吸性粉尘，是矿山作业过程中产生的粉尘中的一部分，一般将粒径小于7.07μm的粉尘视为呼吸性粉尘，它能被人体吸入肺部并能在肺泡区沉积，对作业人员的健康有极大的危害，工人长期吸入呼吸性粉尘，可引起肺部病变，造成尘肺病。尘肺病目前尚无法根治，但可预防。预防尘肺病的主要措施是监管作业人员呼吸尘累积接尘量的大小。

但我国矿山从业人员数量众多，职业危害监管难度大，目前主要采用自查和抽查的方式。自查监测的真实性差，抽查监测的时效性差、覆盖面窄、人为因素影响大，并且不能结合作业人员的个体差异进行个体呼吸尘累积接尘量监测，无法实现对作业人员职业危害的提前预警，无法及时采取应对措施。随着互联网和大数据技术的发展，建立矿山职业危害预警信息数据库，构建基于云计算和大数据的职业危害第三方支撑平台，实现提前预警已是大势所趋。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，创新地提出了一种矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算方法及测试系统。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明第一方面，本发明提供了一种矿山作业人员呼吸尘累积接尘量计算方法，根据工作面现场的风流分布规律和设置在工作面的呼吸尘浓度传感器输出数据，获取工作面的呼吸尘浓度分布规律；

结合工作面的呼吸尘浓度分布规律和矿山作业的人员时空轨迹，基于多层次累加数学模型创建个体呼吸尘接尘量计算模型，利用个体呼吸尘接尘量计算模型计算矿山作业人员呼吸尘累积接尘量，所述个体呼吸尘接尘量计算模型为：

所述D为个体呼吸尘接尘量；

所述k为工作面工作人员的编号，k≥1；

所述n为作业人员在工作面的人员时空轨迹中的位置点个数，j为人员时空轨迹中位置点序号，1≤j≤n；

所述t_kj为第k个作业人员在第j点位置停留的时间，基于个体时空轨迹获得；

所述Q_kj为第k个作业人员在第j点位置的个体呼吸流量；

所述C_kj为第k个工作人员在第j点位置处的△t时间内的平均呼吸尘浓度值，基于呼吸尘浓度分布规律获得。

解决了煤矿井下粉尘作业场所作业人员的呼吸尘接尘量的实时在线连续获取方法，为矿山作业人员尘肺病的预警和企业提供作业人员累积接尘量档案管理奠定基础。

在本发明的再一种优选实施方式中，所述工作面现场的风流分布规律获取方法为：

基于设置在工作面的风速传感器提供的风速数据和位置信息，获取工作面风流分布规律；

所述风速传感器数量为多个，均匀或不均匀布置在工作面的上风侧和下风侧，风流干扰处以及作业人员作业范围内。

风流分布规律为工作面的呼吸尘浓度分布规律获取提供现场实时的风速数据基础。