本申請涉及防護(hù)監(jiān)測，尤其涉及一種用于消防員滅火防護(hù)服的性能測試數(shù)據(jù)分析方法。

背景技術(shù)：

1、消防員在進(jìn)行滅火作業(yè)時(shí)，面臨著極高的溫度和惡劣的環(huán)境條件，這些都對他們的身體健康和安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅；為了保護(hù)消防員免受高溫、火焰、煙霧等有害因素的傷害，消防員滅火防護(hù)服應(yīng)運(yùn)而生。這些防護(hù)服采用特殊的材料和設(shè)計(jì)，旨在提供足夠的防護(hù)性能，同時(shí)盡量減輕消防員在作業(yè)過程中的負(fù)擔(dān)。

2、然而，不同的防護(hù)服設(shè)計(jì)具有不同的特點(diǎn)，其性能也各不相同。為了確保消防員的安全和作業(yè)效率，對防護(hù)服的性能進(jìn)行準(zhǔn)確評估顯得尤為重要。傳統(tǒng)的性能評估方法往往依賴于實(shí)驗(yàn)室測試，這些測試雖然能夠提供一定的數(shù)據(jù)支持，但往往無法全面反映防護(hù)服在實(shí)際使用中的性能表現(xiàn)。

3、在實(shí)際使用中，消防員的作業(yè)條件（如穿著時(shí)長、環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速等）和生理參數(shù)（如心率、皮膚溫度、呼吸頻率等）都會(huì)發(fā)生顯著變化，這些變化對防護(hù)服的性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，一種能夠綜合考慮這些因素，對防護(hù)服性能進(jìn)行全面評估的方法顯得尤為重要。

4、目前，雖然有一些關(guān)于消防員滅火防護(hù)服性能測試的方法，但這些方法大多局限于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，無法準(zhǔn)確反映防護(hù)服在實(shí)際使用中的性能；此外，這些方法往往只關(guān)注單一的生理參數(shù)或環(huán)境參數(shù)，而忽略了這些參數(shù)之間的相互作用和影響。因此，開發(fā)一種能夠綜合考慮多種因素，對防護(hù)服性能進(jìn)行全面、準(zhǔn)確評估的方法，對于提高消防員的安全性和作業(yè)效率具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于上述問題，本申請?zhí)峁┮环N用于消防員滅火防護(hù)服的性能測試數(shù)據(jù)分析方法，通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析流程，從防護(hù)服的設(shè)計(jì)分類到具體的使用條件和生理參數(shù)監(jiān)測，再到最終的性能評估和改進(jìn)建議，形成了一個(gè)完整的閉環(huán)，不僅能夠有效地評估現(xiàn)有防護(hù)服的性能，還能為未來的防護(hù)服設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

2、本申請的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一方面，本申請?zhí)峁┮环N用于消防員滅火防護(hù)服的性能測試數(shù)據(jù)分析方法，所述方法包括：

4、s1、根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)對防護(hù)服進(jìn)行第一分類；

5、s2、收集各類別的多個(gè)防護(hù)服在每次使用過程中穿著者的作業(yè)條件和生理參數(shù)，所述作業(yè)條件包括穿著時(shí)長和環(huán)境參數(shù)；

6、s3、根據(jù)所述作業(yè)條件，設(shè)置第一時(shí)間窗口，獲得各生理參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)對生理參數(shù)進(jìn)行第一分組；通過機(jī)器學(xué)習(xí)，分別建立各第一分類下的作業(yè)條件與各第一分組的關(guān)聯(lián)模型，通過關(guān)聯(lián)模型獲得各特征的權(quán)重；

7、s4、根據(jù)關(guān)聯(lián)模型中特征的權(quán)重，選擇聚類特征，通過聚類分析，識別出具有相似特性的群組；

8、s5、結(jié)合關(guān)系模型和聚類分析結(jié)果，獲得分析報(bào)告，確定防護(hù)服的改進(jìn)和使用建議。

9、優(yōu)選地，所述生理參數(shù)包括心率、皮膚溫度以及呼吸頻率；所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度以及風(fēng)速。

10、優(yōu)選地，所述s3包括：

11、根據(jù)所述作業(yè)條件，設(shè)置第一時(shí)間窗口，在第一時(shí)間窗口下，獲得任一生理參數(shù)與其他生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；

12、根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)，將生理參數(shù)進(jìn)行第一分組。

13、優(yōu)選地，所述在第一時(shí)間窗口下，獲得任一生理參數(shù)與其他生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；包括：

14、；

15、其中，為第i個(gè)生理參數(shù)與第j個(gè)生理參數(shù)總的關(guān)聯(lián)系數(shù)，為第i個(gè)生理參數(shù)和第j個(gè)生理參數(shù)在第t個(gè)第一時(shí)間窗口的關(guān)聯(lián)系數(shù)；n1為第i個(gè)生理參數(shù)與第j個(gè)生理參數(shù)正相關(guān)的時(shí)間窗口數(shù)量；n2為第i個(gè)生理參數(shù)第j個(gè)生理參數(shù)負(fù)相關(guān)的時(shí)間窗口數(shù)量；n=n1+n2；、為權(quán)重，abs（）為取絕對值。

16、優(yōu)選地，所述根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)，將生理參數(shù)進(jìn)行第一分組，包括：

17、若任意兩個(gè)生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則將該兩個(gè)生理參數(shù)作為一組；

18、若任意兩個(gè)生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，但其均與第三個(gè)生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值；則將該兩個(gè)生理參數(shù)和第三個(gè)生理參數(shù)分為一組；

19、若任一生理參數(shù)與其他生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)均小于預(yù)設(shè)閾值，則將該生理參數(shù)單獨(dú)作為一組。

20、優(yōu)選地，根據(jù)所述作業(yè)條件，設(shè)置第一時(shí)間窗口包括：

21、；

22、其中，為第一時(shí)間窗口，為基礎(chǔ)時(shí)間窗口；為第k個(gè)環(huán)境參數(shù)變化率；為第k個(gè)環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)變化率；為第k個(gè)環(huán)境參數(shù)的調(diào)節(jié)系數(shù)，0.1<2，為第k個(gè)環(huán)境參數(shù)非線性指數(shù)，0.5<3；為穿著時(shí)長；為常數(shù)，0.01<z<0.1；v為環(huán)境參數(shù)的個(gè)數(shù)；為窗口預(yù)設(shè)最小值；為窗口預(yù)設(shè)最大值。

23、優(yōu)選地，所述s3還包括：

24、獲得第一時(shí)間窗口下的各參數(shù)平均變化率；所述參數(shù)包括環(huán)境參數(shù)和生理參數(shù)；

25、將環(huán)境參數(shù)、生理參數(shù)以及各參數(shù)平均變化率輸入機(jī)器學(xué)習(xí)模型；獲得各第一分類下的作業(yè)條件與各第一分組的關(guān)聯(lián)模型。

26、優(yōu)選地，所述s4包括：

27、將關(guān)聯(lián)模型中特征的權(quán)重進(jìn)行排序；

28、根據(jù)排序結(jié)果獲得關(guān)鍵特征；對關(guān)鍵特征進(jìn)行聚類分析，獲得特性的群組。

29、本申請還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)本申請任一項(xiàng)所述方法的步驟。

30、第三方面，本申請還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取所述計(jì)算機(jī)指令時(shí)，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行本申請任一項(xiàng)所述方法的步驟。

31、本發(fā)明的有益效果包括：本方法考慮了消防員在使用防護(hù)服過程中的多種作業(yè)條件和生理參數(shù)，包括穿著時(shí)長、環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速，以及心率、皮膚溫度、呼吸頻率等，從而能夠更全面、準(zhǔn)確地評估防護(hù)服的性能。通過設(shè)置第一時(shí)間窗口并計(jì)算各生理參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)，本方法能夠捕捉到參數(shù)之間的動(dòng)態(tài)變化和相互影響，提高了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和精度，根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)對生理參數(shù)進(jìn)行分組，將密切相關(guān)的一組參數(shù)歸類，以便盡量減少建模數(shù)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更精確地建模；通過聚類分析，本方法能夠自動(dòng)識別出具有相似特性的群組，為防護(hù)服的改進(jìn)提供了科學(xué)的依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。本方法根據(jù)防護(hù)服的設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行第一分類，針對不同類別的防護(hù)服進(jìn)行性能測試和數(shù)據(jù)分析，使得評估結(jié)果更具針對性和適用性。通過分析關(guān)聯(lián)模型中特征的權(quán)重，本方法能夠識別出影響防護(hù)服性能的關(guān)鍵因素，為后續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化提供了明確的方向。

技術(shù)特征：

1.一種用于消防員滅火防護(hù)服的性能測試數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生理參數(shù)包括心率、皮膚溫度以及呼吸頻率；所述環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度以及風(fēng)速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述在第一時(shí)間窗口下，獲得任一生理參數(shù)與其他生理參數(shù)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)，將生理參數(shù)進(jìn)行第一分組，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述作業(yè)條件，設(shè)置第一時(shí)間窗口包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s4包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取所述計(jì)算機(jī)指令時(shí)，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-8中任一所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種用于消防員滅火防護(hù)服的性能測試數(shù)據(jù)分析方法，涉及防護(hù)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)對防護(hù)服進(jìn)行第一分類；收集各類別的多個(gè)防護(hù)服在每次使用過程中穿著者的作業(yè)條件和生理參數(shù)，根據(jù)所述作業(yè)條件，設(shè)置第一時(shí)間窗口，獲得各生理參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)；根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)對生理參數(shù)進(jìn)行第一分組；通過機(jī)器學(xué)習(xí)，分別建立各第一分類下的作業(yè)條件與各第一分組的關(guān)聯(lián)模型，根據(jù)關(guān)聯(lián)模型中特征的權(quán)重，選擇聚類特征，通過聚類分析，識別出具有相似特性的群組；結(jié)合關(guān)系模型和聚類分析結(jié)果，獲得分析報(bào)告，確定防護(hù)服的改進(jìn)和使用建議；能夠有效地評估現(xiàn)有防護(hù)服的性能，還能為未來的防護(hù)服設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳銀,鄒亮,伍潮暉,胡奇貞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：優(yōu)普泰（深圳）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15