日光溫室勞作人員健康監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：日光溫室是高溫高濕的有限半封閉環(huán)境，勞作人員長時(shí)間在此環(huán)境下工作可能導(dǎo)致突發(fā)性疾病甚至死亡。鑒于此，設(shè)計(jì)了一種日光溫室勞作人員健康監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過收集和分析溫室和勞作人員的指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)各參數(shù)對(duì)人體健康影響的權(quán)重，計(jì)算各因素在任意時(shí)刻的加權(quán)得分，進(jìn)而評(píng)估勞作人員在溫室內(nèi)的健康狀況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警功能。該系統(tǒng)可為溫室勞作人員提供及時(shí)有效的健康保障，減少意外事件的發(fā)生概率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能較為準(zhǔn)確地判斷勞作人員在溫室的狀態(tài)，提高了溫室勞作人員的工作安全和健康水平。

關(guān)鍵詞：健康狀態(tài)檢測(cè)；日光溫室環(huán)境檢測(cè)；加權(quán)計(jì)算；FastAPI；歸一化處理；HTTP協(xié)議

中圖分類號(hào)：TP277；TN99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2025）03-00-05

0 引 言

自改革開放以來，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了長達(dá)40余年的蓬勃發(fā)展，至2023年，其占地面積已經(jīng)達(dá)到了4 270多萬畝，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可或缺的組成部分[1]。日光溫室作為其中的佼佼者，因其能提供適宜的生長環(huán)境，確保了蔬菜等作物的長期穩(wěn)定供應(yīng)。然而，夏季蔬菜大棚里氣溫高、濕度大，是中暑及熱射病易發(fā)地帶，對(duì)勞作人員的健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[2-3]。勞作人員長時(shí)間工作在蔬菜大棚中，不僅會(huì)出現(xiàn)暈倒乃至死亡事件，還可能誘發(fā)慢性疾病，這些疾病潛伏期長，易于忽視，一旦惡化，往往難以挽回[4]。工作人員發(fā)生意外、生病等，多為溫室的特殊環(huán)境造成，溫室內(nèi)空氣循環(huán)慢，較為悶熱，且現(xiàn)階段溫室作業(yè)多為小規(guī)模、自給自足模式，作業(yè)人員稀少，且常因視線受阻導(dǎo)致緊急情況難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此，日光溫室勞作人員的健康問題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

國內(nèi)學(xué)者對(duì)導(dǎo)致日光溫室勞作人員發(fā)生意外或生病的原因展開了相關(guān)研究。文獻(xiàn)[5]、文獻(xiàn)[6]發(fā)現(xiàn)在溫室中長時(shí)間工作，勞作人員會(huì)出現(xiàn)頭痛胸悶、心律不齊等現(xiàn)象。文獻(xiàn)[7]對(duì)山東省蔬菜產(chǎn)區(qū)日光溫室從業(yè)人員健康狀況及環(huán)境進(jìn)行分析，得出溫室環(huán)境內(nèi)高溫、高濕狀態(tài)可能對(duì)從業(yè)人員的身體健康造成潛在危害。因此，對(duì)溫室勞作人員的健康狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與評(píng)估顯得尤為迫切。

在相關(guān)領(lǐng)域，文獻(xiàn)[8]提出安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警的實(shí)踐與設(shè)想；文獻(xiàn)[9]構(gòu)建了一種可以與危險(xiǎn)氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，對(duì)受限空間作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)、定量、動(dòng)態(tài)評(píng)估的模型，通過對(duì)受限空間的操作風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)量化評(píng)估；文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種有限空間內(nèi)生命自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)人員生理狀態(tài)的實(shí)時(shí)預(yù)警。然而，針對(duì)日光溫室這一特殊有限空間，尚缺乏專門的健康監(jiān)測(cè)與預(yù)警算法、模型或設(shè)備。

鑒于此，本文旨在提出一種結(jié)合環(huán)境與人體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算的方案，以準(zhǔn)確判斷溫室勞作人員的健康狀態(tài)，為保障日光溫室勞作人員的健康提供有力支持。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

高原日光溫室勞作人員健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。總體框架可分為數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)層和終端層，如圖1所示。

在數(shù)據(jù)采集層，系統(tǒng)利用各類傳感器收集溫室作業(yè)環(huán)境的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（溫度、濕度等），并通過可穿戴設(shè)備或其他媒介檢測(cè)勞作人員工作時(shí)的健康數(shù)據(jù)（心率、人體溫度和血氧飽和度等）。這些數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)采集層匯總后，系統(tǒng)深入分析各參數(shù)間的關(guān)聯(lián)性，評(píng)估它們對(duì)個(gè)體健康狀態(tài)的影響程度，并依據(jù)這些影響因素的權(quán)重設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法模型。

網(wǎng)絡(luò)層作為數(shù)據(jù)處理的核心，配備了主控芯片和高效的通信模塊，其采用HTTP協(xié)議與其他層級(jí)建立穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換通道，負(fù)責(zé)執(zhí)行算法運(yùn)算，并將處理結(jié)果傳遞至應(yīng)用終端層。

終端層采用微信小程序作為移動(dòng)端向用戶展示信息。

2 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理

2.1 參數(shù)選取

判斷溫室環(huán)境是否適宜農(nóng)戶繼續(xù)工作，需要綜合考慮多個(gè)環(huán)境因素，其中空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2體積分?jǐn)?shù)及光照強(qiáng)度等因素尤為關(guān)鍵。

鑒于室內(nèi)氣溫和空氣濕度直接影響到人體的舒適感，本文特別選取溫度和濕度作為評(píng)價(jià)溫室環(huán)境的主要參數(shù)。通過設(shè)定這兩個(gè)參數(shù)的上下限閾值，一旦監(jiān)測(cè)到相關(guān)環(huán)境參數(shù)值達(dá)到或超過閾值，系統(tǒng)將立即發(fā)出警報(bào)，提示農(nóng)戶當(dāng)前環(huán)境可能不適宜繼續(xù)工作[11]。

即便溫室環(huán)境處于適宜狀態(tài)，勞作人員的個(gè)人身體狀況也是決定其能否繼續(xù)工作的關(guān)鍵因素。體溫、心率、血壓和血氧飽和度等生理參數(shù)能夠反映人體的健康狀況[12]。特別是體溫、心率和血氧飽和度，作為人體基本的生命體征，其測(cè)量值直接關(guān)系到人體的健康狀態(tài)[13]。因此，本文選取這三個(gè)參數(shù)作為評(píng)估勞作人員健康狀態(tài)的依據(jù)，并設(shè)定相應(yīng)的上下限閾值。一旦任何一項(xiàng)參數(shù)達(dá)到或超過其閾值，系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)。

2.2 數(shù)據(jù)獲取

在數(shù)據(jù)獲取方面，本文采用單片機(jī)與傳感器相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境和勞作人員生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

溫室內(nèi)部部署有多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，包括溫度傳感器、濕度傳感器等，這些傳感器與中央單片機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集。為了更精確地獲取農(nóng)戶的生理指標(biāo)，將溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)和人體參數(shù)監(jiān)測(cè)功能集成到一個(gè)可穿戴設(shè)備上的單片機(jī)中。目前僅考慮其功能設(shè)計(jì)，暫不涉及外形。

單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理的核心，負(fù)責(zé)采集來自傳感器的數(shù)據(jù)，并將其傳輸至監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的服務(wù)器中介。在這一過程中，單片機(jī)為系統(tǒng)提供了高效、可靠的數(shù)據(jù)獲取基礎(chǔ)。通過單片機(jī)和傳感器的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和勞動(dòng)者健康數(shù)據(jù)的及時(shí)、準(zhǔn)確獲取，為后續(xù)的健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.3 數(shù)據(jù)處理

參數(shù)存在單獨(dú)作用和共同作用兩種情況，單獨(dú)作用時(shí)，通過查找資料確立科學(xué)依據(jù)，為每個(gè)參數(shù)設(shè)定合理的上下限閾值。一旦監(jiān)測(cè)到的參數(shù)值達(dá)到或超過預(yù)設(shè)的閾值，系統(tǒng)將立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。單因素預(yù)警條件見表1。

參數(shù)共同作用時(shí)，需要考慮每個(gè)參數(shù)對(duì)人體健康狀態(tài)的影響程度，并給予權(quán)重。然而，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的性質(zhì)不同，通常具有不同的量綱和數(shù)量級(jí)。當(dāng)這些指標(biāo)的水平差異顯著時(shí)，直接使用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析會(huì)導(dǎo)致數(shù)值較高的指標(biāo)在分析中占據(jù)主導(dǎo)地位，而數(shù)值較低的指標(biāo)則可能容易被忽視[14]。因此先對(duì)其進(jìn)行指標(biāo)歸一化處理，歸一化是一種預(yù)處理數(shù)據(jù)的方法，目的是將不同維度和量綱的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)度，以便后續(xù)處理和分析。在一個(gè)數(shù)據(jù)集中，一些特征的取值范圍可能比其他特征更大或更小，這些不同的量綱和范圍可能會(huì)嚴(yán)重影響算法的性能。因此也需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

通常將歸一化處理方法分為線性歸一化和非線性歸一化兩種方法。其中，最大最小值歸一化方法屬于線性歸一化方法，本文選取最大最小值歸一化處理。

最大最小值歸一化處理是一種常用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，用于將數(shù)據(jù)縮放到特定的范圍內(nèi)，該范圍通常為[0， 1]或[-1， 1]。具體計(jì)算公式如下：

歸一化值= （1）

歸一化處理后，賦予各參數(shù)權(quán)重以進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。在多種環(huán)境因素共同作用的情況下，溫室內(nèi)的溫度和濕度是兩個(gè)尤為關(guān)鍵的因素，因此為其賦予較高的權(quán)重。每一次加權(quán)計(jì)算都會(huì)得出一個(gè)分?jǐn)?shù)，這個(gè)分?jǐn)?shù)能夠反映當(dāng)前環(huán)境對(duì)人體的適宜程度。利用大量數(shù)據(jù)組進(jìn)行測(cè)試，設(shè)定了一個(gè)閾值，當(dāng)計(jì)算出的分?jǐn)?shù)低于此閾值時(shí)，則判斷當(dāng)前環(huán)境已不適合勞作人員繼續(xù)進(jìn)行工作，系統(tǒng)立即發(fā)出警告。

3 服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 通信協(xié)議選擇

本系統(tǒng)采用服務(wù)器作為橋梁，成功搭建了溫室數(shù)據(jù)收集終端與微信小程序之間的通信連接。數(shù)據(jù)收集終端設(shè)備通過傳感器采集溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)，通過HTTP協(xié)議將這些數(shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器。整個(gè)系統(tǒng)建立在HTTP通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，這種協(xié)議具有簡單、易用的特點(diǎn)，可以確保數(shù)據(jù)傳輸過程的可靠性和穩(wěn)定性。

服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后，會(huì)進(jìn)行一系列復(fù)雜的運(yùn)算、轉(zhuǎn)換和處理。通過深入分析溫室環(huán)境與人體健康數(shù)據(jù)，服務(wù)器能夠精準(zhǔn)判斷溫室環(huán)境是否適宜人員繼續(xù)作業(yè)，并在必要時(shí)發(fā)出預(yù)警，以保障勞動(dòng)者的健康與安全。同時(shí)，服務(wù)器還能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳送到微信小程序端供用戶隨時(shí)查看，用戶能夠隨時(shí)隨地掌握溫室環(huán)境及個(gè)人健康狀況，從而做出相應(yīng)調(diào)整。

此外，服務(wù)器作為數(shù)據(jù)交換的中心，還具備靈活調(diào)整運(yùn)算模型的能力。在服務(wù)器端，通過收集用戶數(shù)據(jù)，有助于更精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)勞作人員的狀態(tài)。這不僅降低了頻繁更換設(shè)備的成本，還使得模型能夠根據(jù)最新數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。除非發(fā)現(xiàn)新的關(guān)鍵影響因素，否則模型將始終在服務(wù)器上保持最新狀態(tài)。

數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié)至關(guān)重要，通過用戶反饋機(jī)制能夠獲得寶貴的新數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶認(rèn)為自己能夠在當(dāng)前環(huán)境下繼續(xù)工作時(shí)，他們可以提供反饋，有助于預(yù)測(cè)模型的不斷更新。模型建立在豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，隨著使用次數(shù)的增加和數(shù)據(jù)量的積累，模型的預(yù)測(cè)能力將日益提升。充分展現(xiàn)出了算法和服務(wù)器在工作狀態(tài)預(yù)測(cè)中的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了整體的優(yōu)化與完善。

3.2 服務(wù)器搭建

FastAPI是一個(gè)基于Python的現(xiàn)代Web框架，它的高性能、易開發(fā)性、高交互性和依賴注入等特點(diǎn)使它成為了許多API開發(fā)者的首選框架。本文選擇FastAPI作為服務(wù)器端框架，用于實(shí)現(xiàn)所需功能的相關(guān)架構(gòu)，如圖2所示。

與傳統(tǒng)的Java網(wǎng)絡(luò)框架相比，使用FastAPI框架有諸多優(yōu)勢(shì)。它基于Python語言，具有較高的開發(fā)效率和易用性，能夠更快地實(shí)現(xiàn)功能并降低開發(fā)成本；由于FastAPI采用異步編程模型，因此在處理大量并發(fā)請(qǐng)求時(shí)能夠獲得更好的性能表現(xiàn)。此外，F(xiàn)astAPI提供了自動(dòng)化的API文檔生成功能，可以幫助開發(fā)者更好地理解和調(diào)試接口，提高開發(fā)效率。

4 日光溫室勞作人員健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警算法

在進(jìn)入溫室之前，勞作人員需先評(píng)估溫室內(nèi)的環(huán)境條件，確認(rèn)是否存在任何極端因素，若存在，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警。一旦勞作人員通過藍(lán)牙信標(biāo)被識(shí)別為已進(jìn)入溫室開始工作，這一信息將用于記錄其工作時(shí)間。根據(jù)打分機(jī)制和異常狀態(tài)檢測(cè)，只要?jiǎng)谧魅藛T的健康狀態(tài)不符合任一約束條件，系統(tǒng)將建議其離開溫室休息。若發(fā)出警告后勞作人員未作出響應(yīng)，系統(tǒng)會(huì)判斷其可能處于危險(xiǎn)狀態(tài)（如暈倒），并立即向該勞作人員及其緊急聯(lián)系人發(fā)送警告。若勞作人員的生理指標(biāo)長時(shí)間未能恢復(fù)正常水平，系統(tǒng)將建議其前往醫(yī)院進(jìn)行詳細(xì)檢查；當(dāng)勞作人員生理指標(biāo)已經(jīng)恢復(fù)正常值，系統(tǒng)則通知其身體已恢復(fù)正常，可以繼續(xù)工作。算法流程如圖3所示。

5 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)與測(cè)試

5.1 硬件實(shí)現(xiàn)

本文系統(tǒng)采用STM32F103C8T6芯片作為主控制器。該芯片具有512 KB的閃存、64 KB的SRAM，以及豐富的外設(shè)。此外，該芯片具備多種功耗模式，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用靈活調(diào)整以節(jié)省能源。圍繞該芯片，設(shè)計(jì)了一系列外圍模塊，以實(shí)現(xiàn)心率血氧、人體溫度以及溫室溫濕度等數(shù)據(jù)的采集功能[15]。

（1）心率血氧傳感器

MAX30102是一個(gè)生物傳感器模塊，集成了心率監(jiān)測(cè)和脈搏血氧檢測(cè)功能。通過光電容積法，該模塊能夠精確地測(cè)量脈搏信號(hào)。其小巧的體積使其非常適合應(yīng)用于可穿戴設(shè)備中進(jìn)行心率和血氧的采集。MAX30102使用標(biāo)準(zhǔn)I2C兼容接口，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給STM32并進(jìn)行后續(xù)的心率和血氧計(jì)算。 MAX30102的光電二極管接收到的原始光信號(hào)波形可分為兩部分：DC signal和AC signal。通過計(jì)算AC signal兩個(gè)波峰的時(shí)間即可計(jì)算出心率[16]。

（2）人體溫度傳感器

人體體溫的測(cè)量采用MAX30205傳感器。該傳感器專為接觸人體皮膚測(cè)量而設(shè)計(jì)，雖然測(cè)量速度較慢，但精度極高，非常適合用于健身手環(huán)等設(shè)備[17]。

（3）溫室溫濕度傳感器

為了更加精準(zhǔn)地測(cè)量溫室環(huán)境，使用DHT11溫濕度傳感器采集溫室空氣溫濕度。該傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，具有高監(jiān)測(cè)精度和集成度的同時(shí)還有較快的響應(yīng)速度，被廣泛應(yīng)用于溫濕度監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。在測(cè)量過程中，DHT11先通過溫度檢測(cè)元件測(cè)量環(huán)境溫度，然后通過濕度檢測(cè)元件測(cè)量環(huán)境相對(duì)濕度，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出。

（4）通信模塊

選擇了ESP8266作為通信模塊，它是一款低成本、高性能的WiFi模塊，集成了WiFi功能和TCP/IP協(xié)議棧。該模塊通過串口與主控制器進(jìn)行通信，同時(shí)其支持HTTP協(xié)議，使得數(shù)據(jù)采集模塊和移動(dòng)終端都能夠方便地通過HTTP協(xié)議與其連接。

（5）LCD顯示屏

采用了4.3英寸TFT觸摸屏作為LCD顯示模塊，它具有低功耗、16位真彩顯示等特點(diǎn)，能夠清晰地顯示文字內(nèi)容。該模塊自帶驅(qū)動(dòng)，無需額外添加驅(qū)動(dòng)器，是一種非常實(shí)用的液晶顯示屏。

為了驗(yàn)證硬件系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)情況，使用開發(fā)板套件進(jìn)行測(cè)試。將各傳感器模塊連接到主控芯片的相應(yīng)引腳，并使用數(shù)據(jù)線將開發(fā)板與電腦連接以燒錄程序。給終端設(shè)備上電后，等待響應(yīng)時(shí)間后即可進(jìn)入顯示界面。測(cè)試結(jié)果如圖4所示。

顯示屏能夠?qū)崟r(shí)且準(zhǔn)確地展示當(dāng)前室內(nèi)的溫濕度狀況以及人體的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括在實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)試中預(yù)先設(shè)定的各參數(shù)閾值。此外，用戶還可以通過開發(fā)板上的按鍵方便地對(duì)這些閾值進(jìn)行調(diào)整。

5.2 軟件實(shí)現(xiàn)

開發(fā)對(duì)應(yīng)的小程序，使得測(cè)量到的人體數(shù)據(jù)可以在手機(jī)端進(jìn)行顯示。勞作人員可以實(shí)時(shí)查看測(cè)量到的人體數(shù)據(jù)，對(duì)自己的身體狀態(tài)有大致了解。當(dāng)身體狀態(tài)不佳或者環(huán)境不適宜時(shí)，該小程序也會(huì)及時(shí)發(fā)出警告并提供指引。同時(shí)，家屬也可以登錄小程序?qū)崟r(shí)查看其佩戴手環(huán)的親屬的身體數(shù)據(jù)，智能手機(jī)端的顯示界面如圖5所示。

算法的運(yùn)行和優(yōu)化是一個(gè)迭代的過程，可能需要多次調(diào)整算法參數(shù)、使用不同的特征或者優(yōu)化模型架構(gòu)來得到最佳的結(jié)果。如圖6所示，管理者還可以通過小程序查看歷史數(shù)據(jù)，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并提供給算法，以訓(xùn)練和優(yōu)化模型。這一過程能夠持續(xù)提升算法的準(zhǔn)確性，使其做出更為精準(zhǔn)的判斷，從而有效保障溫室勞作人員的健康與安全。

5.3 功能測(cè)試

采用Visual Studio 2019作為IDE工具，以devcpp 5.11作為解釋器，調(diào)用MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行代碼運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)。由于條件的限制，本文選取幾種典型情況進(jìn)行展示。

當(dāng)溫室和人體均處于正常情況時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)波動(dòng)，且綜合評(píng)分高于60分，適宜勞作人員繼續(xù)工作。正常情況下的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

當(dāng)人體各指標(biāo)均處于正常情況，而溫室的環(huán)境不適宜勞作人員繼續(xù)工作時(shí)，即溫室的溫度或者濕度超過閾值，則提醒勞作人員停止工作。溫室指標(biāo)異常情況下的測(cè)試結(jié)果如圖8所示。

當(dāng)溫室環(huán)境條件維持在正常范圍內(nèi)，且整體評(píng)分超過60分時(shí)，如果人體自身的健康狀況出現(xiàn)問題，即人體溫度、心率或血氧飽和度中有一項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)偏離正常范圍，系統(tǒng)判斷該勞作人員不適宜繼續(xù)工作，并立即進(jìn)行預(yù)警。人體指標(biāo)異常情況下的測(cè)試結(jié)果如圖9所示。

當(dāng)溫室和人體均處于正常情況時(shí)，如果對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到的綜合評(píng)分低于60分，則系統(tǒng)判斷勞作人員不適宜繼續(xù)工作，并立即進(jìn)行預(yù)警。綜合得分異常情況下的測(cè)試結(jié)果如圖10所示。

測(cè)試結(jié)果表明，該算法可以對(duì)多種情況下的溫室勞作人員的健康狀態(tài)做出判斷，可以較好地對(duì)人體健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，滿足監(jiān)測(cè)需求。

6 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)的日光溫室勞作人員健康監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)作業(yè)人員健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警，對(duì)于保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的健康至關(guān)重要。隨著技術(shù)的持續(xù)革新以及人們健康意識(shí)的日益增強(qiáng)，日光溫室勞作人員健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)有著廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。該系統(tǒng)不僅能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更為高效、精準(zhǔn)的健康保障與管理手段，而且在日常使用中也能對(duì)個(gè)體的基本生理狀態(tài)進(jìn)行初步評(píng)估，起到及時(shí)提醒和預(yù)警的重要作用。

注：本文通訊作者為嚴(yán)李強(qiáng)。

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