热应激指数评估在线监测

时间：2026-01-06 涉川

一、方案介绍

在高温环境下，人体的热平衡受空气温度、湿度、风速、太阳辐射以及作业强度等多因素共同影响。单一温度指标已无法真实反映人体热负荷水平，极易低估中暑、热衰竭和热射病风险。

本方案基于多气象要素实时监测 + 热应激指数综合评估模型，构建一套热应激指数在线监测系统，对人员所处环境的热风险进行连续、定量、分级评估，并结合活动强度参数，实现对不同作业场景下热应激风险的精准预警与管理。

系统适用于建筑工地、矿区、钢铁冶金、港口码头、电力检修、应急救援、军警训练、体育赛事及户外公共活动等高温高风险场景。

二、监测目标

实时监测环境热负荷关键要素
在线计算综合热应激指数
评估不同劳动强度下的人体热风险
实现热应激分级预警
为作业组织、防暑降温和停工决策提供依据

三、需求分析

1. 安全生产需求

高温作业事故风险高
人工经验判断不可靠
需要客观、量化、可追溯的热风险指标

2. 技术需求

多要素自动采集
全天候在线运行
无需人工干预计算

3. 管理需求

支持不同岗位、不同活动强度差异化管理
支持历史数据分析与责任追溯
符合职业健康与应急管理要求

四、监测方法

系统采用**“多参数感知 + 热应激模型运算 + 风险分级预警”**的监测方法：

采集空气温度
采集相对湿度
采集风速
采集太阳辐射强度
设定或识别人员活动强度
综合计算热应激指数
输出风险等级与预警信息

五、应用原理

1. 热应激形成机理

人体热平衡可简化为：

人体产热 + 环境得热 − 散热能力

当散热能力不足以抵消产热和环境热负荷时，即产生热应激。

2. 各参数在热应激中的作用

空气温度：决定环境基础热水平
相对湿度：影响汗液蒸发效率
风速：影响对流散热能力
太阳辐射：增加人体额外吸热
活动强度：决定人体代谢产热水平

3. 热应激指数计算思想（工程化）

系统采用WBGT 热应激评价思想进行在线计算：

将空气温度、湿度、风速、辐射统一转换为等效热负荷
结合活动强度修正人体可承受阈值
输出综合热应激指数，用于风险分级

该方法已广泛应用于职业健康与军事训练领域，工程可靠性高。

六、功能特点

多环境要素同步监测
热应激指数自动在线计算
支持不同活动强度场景
分级预警，直观易理解
支持远程平台与手机端查看
历史数据存储与趋势分析
可对接安全生产管理系统

七、硬件清单

空气温度传感器
相对湿度传感器
风速传感器
太阳辐射传感器
数据采集与4G传输终端
防护安装支架
云端热应激评估与预警平台

八、硬件参数（量程、精度）

1. 空气温度

范围：-40 ～ +70 ℃
精度：±0.1 ℃

2. 相对湿度

范围：0 ～ 100 %RH
精度：±1 %RH

3. 风速

范围：0 ～ 60 m/s
精度：±0.1 m/s

4. 太阳辐射

范围：0 ～ 2000 W/m²
精度：±5 %

5. 活动强度（参数设定）

轻体力 / 中等体力 / 重体力
或按代谢率等级划分

九、方案实现

在作业区域布设热应激监测终端
设备实时采集环境多要素数据
活动强度通过平台预设或工种匹配
系统自动计算热应激指数
超过阈值即时触发预警

十、数据分析

热应激指数时间序列分析
高风险时段识别
不同活动强度风险对比
环境因素贡献度分析
为作业制度优化提供依据

十一、预警决策

热应激风险分级（示例）

热应激等级	风险说明	管理建议
低	可接受	正常作业
中	需关注	加强补水、缩短作业
高	明显风险	减少强体力作业
极高	危险	强制休息或停工

预警信息可通过平台、短信、小程序推送。

十二、方案优点

多因子评估，结果更真实
适应不同作业强度
自动化程度高
预警及时、可执行
适合规模化部署

十三、应用领域

建筑工地与市政工程
矿山、冶金、电力行业
港口、物流与交通枢纽
应急救援与军事训练
体育赛事与大型户外活动

十四、效益分析

安全效益

有效降低中暑与热射病发生率。

管理效益

为高温作业提供科学管控依据。

社会效益

提升公共安全与职业健康水平。

经济效益

减少因高温事故造成的停工与赔偿损失。

十五、国标与规范

《防暑降温措施管理办法》
《高温作业分级》
《职业接触高温危害分级》
ISO 7243 热应激评价标准（WBGT）

十六、参考文献

ISO 7243: Ergonomics of the thermal environment
WHO 高温健康风险评估指南
职业健康与热应激防护相关研究文献

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