PPG信号用于高温高湿伤害预警的可行性研究

考虑到高温高湿环境对人体产生不良影响,影响安全生产,对光电容积脉搏波(PPG)信号用于识别人体进入高温高湿环境的可行性进行研究。采集人体处于高温高湿环境和舒适环境的光电容积脉搏波信号,将信号人工标记后输入残差神经网络进行训练,获得预警模型。研究结果表明:人体在高温高湿环境和舒适环境下光电容积脉搏波信号存在差异,这种差异可以被预警模型识别;训练集识别准确率为99.8%,测试集识别准确率为98.3%,训练集和测试集对高温高湿环境的查准率分别为99.8%和96.9%,查全率分别为99.8%和99.7%;训练结果的受试者工作特征曲线(ROC)与横坐标所围成的面积A_(UC)接近于1,因而认为该模型有较强的泛化能力;所使用的方法预警时间为0.512 s,即在人体生理参数变化后0.512 s对人员发出预警。     

高温高湿环境下人体热生理模型的检验及应用

为研究人体在高温高湿环境下的热生理响应,基于人体温度调节机制,对Gagge两节点模型中的被动系统、主动系统以及服装系统进行改进,建立了改进的人体热生理模型,然后通过人体热生理实验验证了改进的热生理模型在预测皮肤温度、核心温度及出汗量等方面的精确性,最后利用已验证的模型预测煤矿工人的核心温度及安全作业时间。结果表明:在3个不同实验工况的案例下,核心温度模拟值与实验值的最大误差均不超过0.5℃,皮肤温度模拟值与实验值的最大误差均不超过1.4℃,由此可见改进的人体热生理模型能较为可靠的预测人体在高温高湿环境下的皮肤温度和核心温度;通过预测煤矿工人的合理工作时长发现,从事重劳动作业的矿工安全作业时间最短,基本需每工作40 min左右就要进行一次短暂休息,从事中劳动的工人安全作业时间在2 h左右,从事轻劳动的工人受环境影响较小。     

基于暖体假人的热环境下人体安全评价

工业生产中的高温作业以及应急救援中的消防灭火等,对高温环境中的人体安全防护研究提出了需求。该文建立了将热生理反应理论计算与人体模拟实验相结合的高温环境人体安全评价方法。应用高温实验舱和红外热辐射板建立高温实验环境,应用理论模型实时计算出与热环境相对应的所需出汗率和体温的变化,应用NEWTON暖体假人模拟人体被动升温、显性出汗的交互过程。在热辐射温度为30~40℃的热环境中,研究人体体温、出汗率的变化,并从体温过高、出汗脱水两个角度判断人体所处的安全状态。结果表明,该方法能够模拟人体在高温环境下的热生理响应,并对人体安全情况作出评价。     

织物结构参数对人体热响应影响数值分析

针对着装人体的热、湿舒适性问题，联合改进的25节点人体热调节模型和服装热湿耦合模型，模拟了人、服装、环境系统的瞬态热、湿传递过程．人体模型中考虑了汗水积聚的影响；服装模型中考虑了水蒸汽扩散、液汗毛细传递和蒸发／凝结、纤维湿吸附／解析；针对不同厚度和孔隙率的服装比较了人体的热响应及服装温、湿度变化．数值分析表明，在高温高湿环境下穿厚度大、孔隙率小的服装较穿厚度小、孔隙率大的服装，皮肤温度、皮肤表面出汗率高，干热损失少．模拟结果可以为服装热、湿舒适性定量设计提供指导。     

高压细水雾耦合机械通风系统降温除湿技术

目的模拟研究高温巷道内温度、湿度变化规律,改善深部开采环境,解决热害问题.方法利用Gambit软件建立水平长度为40 m的高温高湿巷道数值模型并进行网格处理,采用CFD软件Fluent的k-ε模型、组分运输模型和离散相模型,对细水雾三种不同开启关闭时间工况下,高温高湿巷道内温度、湿度变化规律进行对比分析.结果当机械送风温度为25℃,细水雾供水温度为15℃,细水雾启闭周期各为5 s和10 s时,水平巷道内的温度能够降到28℃以下,并且湿度可以满足生产要求.结论水平长度为40 m的高温高湿巷道内,周期性运行的高压细水雾耦合机械通风系统能够实现对井下高温高湿环境的有效控制.     

服装热湿舒适性和材料的热湿传递特性(摘要)

服装的热湿舒适性是指人体着装后在不同的气候环境中,人体与环境间不断进行热湿能量交换,在这种能量交换达到平衡时,人体感到既不冷又不热,既不闷又不湿的舒适满意的一种性能。服装在热湿能量交换中起着重要的调节作用,随着服装调节作用的进行,经过物理。生理、心理等因素的相互复杂作用,使人体处在感到舒适满意的热湿平衡中。在这种状态下,人的各种器官才能处于正常生理状态,才能进行正常的工作和生活。服装热湿舒适性是人、服装、环境之间的生物热力学的综合平衡,是环境气候条件、人体活动水平、服装款式和服装材料性能等多种因素的综合协调。其中构成服装的物质基础——服装材料的热湿传递特性是影响服装舒适性的重要因素。本文以人体为基本出发点,通过对人体生理——服装功能——环境气候之间关系的分析,探讨了服装热湿舒适性的形成机理,并就服装材料的热湿传递特性及其对服装热湿舒适性的影响进行了讨论。     

室外植物对人体舒适度及环境满意率的影响

基于环境心理学和人体生理学,采用主观问卷调查并结合客观生理参数测量的方式,为营造人体造舒适满意的室外环境,对室外植物属性对人体舒适度及满意度的影响进行研究.在上海植物园内选取由不同颜色、大小、气味等植物构成的局部特征环境进行研究,并进行有无植物环境的对比实验,收集有效主观问卷240份,并对64位不同性别及年龄段的游客生理参数进行测试.通过比较不同植物环境下人体主观舒适度及客观生理参数的变化,研究植物的不同属性对人体舒适度及环境满意度的影响.研究结果表明:相对比无植物环境,人体在植物环境下的总体满意率和舒适度得到显著提高,而植物的颜色和气味的作用最为显著;不同植物环境下受试者的期望不同,大面积、多色彩的植物环境花草园环境的受欢迎程度最高,生理参数能从一定程度上反映人体在环境中的舒适状态,其中心率变异性与环境舒适度的相关性最为明显.     

湿球黑球温度(WBGT)评价高温环境热压力方法优化

为了提高和改善高温环境热压力对人体影响程度评价方法的准确性,在人工气候室中营造高温热环境,湿球黑球温度(WBGT)分别为30,28,26 ℃时,研究受试者体力活动时心率的变化规律,提出利用心率作为作业现场快速评价高温热压力水平的方法。研究结果表明,在中国现行热压力评价标准GB/T 17244-1998规定的指数限值内,心率与人员活动强度具有线性关系( R 2=0.780,p ＜0.01),利用心率能够较好地预测实际活动强度,提高高温环境热压力安全评价的有效性。研究提出了不同WBGT指数下允许的最大心率水平     

高温高湿环境中喷射混凝土材料配方试验研究

从喷射混凝土原材料研究入手，针对喷射混凝土实际所处的高温高湿环境，采用模拟试验的方法，模拟现场的高温高湿环境，对试块进行养护、试压，最终确定了喷射混凝土的材料配方。为如何研究材料在特殊环境下的性能积累了一定的经验。     

阿托伐他汀对高温高湿应激大鼠心肌细胞GRP78和CHOP表达的影响

探讨阿托伐他汀对高温高湿应激大鼠心肌细胞内内质网应激相关因子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated proteinof 78kD,GRP78)和C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CAAT/enhancer binding protein homologous protein,CHOP)表达的影响。将60只雄性SD大鼠随机分为对照组、高温高湿组、阿托伐他汀组,每组20只。按实验时间(2 w、4 w、6w、8 w)的不同,各组又分为4个亚组,每个亚组5只大鼠。用颈动脉插管法测定各组大鼠的平均动脉压(MAP)。心脏超声心动图检测左心室形态结构。用免疫组织化学法检测心脏GRP78和CHOP的表达水平。①高温高湿各亚组的MAP随着实验时间的延长呈逐渐递增的趋势,高温高湿4 w、6 w、8 w亚组的MAP均高于相应的对照组和阿托伐他汀组(P<0.05)。②高温高湿组心肌细胞中GRP78在2 w即有低水平表达,高于对照组,但无统计学意义。随着实验时间的延长,高温高湿组GRP78表达量不断增加,6 w达到最大值,8 w表达减弱。高温高湿4 w、6 w、8 w亚组GRP78表达量均高于相应对照组和阿托伐他汀组,有统计学意义(P<0.05)。③高温高湿组2 w、4 w、6 w、8 w亚组CHOP表达量组间比较有统计学意义(P<0.05),8 w亚组表达达到最高值。高温高湿组2 w、4 w亚组与相应对照组比较无统计学意义(P>0.05);高温高湿组6 w、8 w亚组与相应对照组和阿托伐他汀组比较有统计学意义(P<0.05)。说明高温高湿应激可引起心肌细胞内质网应激反应,导致GRP78表达及CHOP表达的不对称增加,提示高温高湿应激可引起心肌细胞的损害。阿托伐他汀可以减轻内质网应激,逆转高温高湿应激所致的心肌细胞的损伤作用,对心肌细胞有保护作用。     

几种典型湿度传感器的原理和概要分析

湿度是一个重要的物理量,航空航天、计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量.目前用于低温下测量的湿敏传感器主要有3类:电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感器和有机高分子聚合物湿度传感器.对湿度传感器的几种典型原理作了简要介绍,概要分析了湿度传感器用于高温测量的发展趋势.     

700MPa级高强钢水蒸气条件下的高温氧化行为

采用高温同步热分析仪(TGA) 对高强钢的高温氧化行为进行了系统研究，分析了不同相对湿度条件下氧化质量变化规律，并采用场发射电子探针(EPMA) 表征氧化铁皮厚度、截面形貌及元素分布，同时采用X射线衍射(XRD) 分析氧化层的物相组成.实验结果表明，在1000℃的不同相对湿度条件下，氧化质量变化曲线由线性规律转变为抛物线规律时，曲线出现明显的拐点，拐点处对应的氧化层质量随相对湿度的升高而增加；潮湿气氛促进氧化铁皮内部产生大量的孔洞和微裂纹等缺陷，这些缺陷成为离子扩散通道从而加快氧化反应；水蒸气能促进Si和Mn元素扩散，导致元素富集层扩大.     

高温养护混凝土及衬砌结构力学特征研究现状与分析

随着深部矿井和深长隧道的建设需要,混凝土结构面临着更加复杂的高地温环境。高温养护混凝土水化动力过程和力学特征规律与常温养护存在较大差异。概述了深部矿井和深长隧洞结构面临的高地温环境,分析了高温养护条件下混凝土水化动力过程,对高温养护混凝土力学性能演化机制和改善方法进行了综述;总结了不同高地温环境对衬砌结构黏结性能、温度场分布规律和受力特性的影响规律以及支护体系优化方法。认为高温养护混凝土水化反应机制不明确、温-湿条件耦合影响的非线性、工程研究领域和性能指标的单一性是高温养护混凝土性能演化表征及优化改性研究存在的主要问题。应加强高温养护条件下混凝土水化动力学模型的研究,建立温-湿度耦合养护条件下混凝土性能预测模型,拓展高温养护混凝土应用领域和强度等级的研究,以便更好地为高地温环境深地工程混凝土结构设计和应用提供指导。     

高压供电局带电库温、湿度微机控制系统

电工高压带电作业所用设备及工具等 ,对温度、湿度要求较高 ,为安全作业 ,不使用时需把它们放入专门的‘带电库’中 ,并对库内温、湿度实施控制 .目前国内大多是采用人工控制的办法 .这种方法既浪费电能 ,又达不到满意效果 .本设计实现了用微机对库内温、湿度的控制 .经过在张家口供电局高压供电分公司近四个月的运行表明 ,系统安全可靠 ,有效降低用电量 ,达到满意的效果     

高温高压处理对落叶松脱脂率及超微结构的影响

以东北落叶松为试材,经高温高压蒸汽-真空处理,在不同厚度、含水率及不同温度、时间、真空度下脱脂干燥,测试脱脂率.结果显示:在180℃保温40min,真空30min条件下,木材脱脂率显著提高,最高可达63.05%;经电子显微镜观察木材结构发现,木材经高温高压处理后,其细胞壁出现裂纹,纹孔出现不同程度裂隙,这些改变有利于树脂排出.     

高强度Q460钢高温蠕变性能

为了研究高强度Q460钢的高温蠕变对钢结构抗火性能的影响,采用高温蠕变试验装置测试了高温下高强度Q460钢材在不同应力水平下的蠕变应变随时间的变化曲线.根据试验数据,在现有蠕变模型的基础上拟合了高强度Q460钢材的高温蠕变模型.在有限元结构分析中引入钢材高温材料力学性能和蠕变参数,分析了考虑高温蠕变后轴心受力Q460钢柱的抗火性能.研究表明,高强度Q460钢材在高温和应力作用下具有明显的蠕变变形,在同一温度和时间下,蠕变应变随应力水平的提高明显增加;考虑蠕变效应后,在标准(ISO-834)的升温条件下,钢柱的耐火极限明显降低;在恒定温度下,钢柱的极限承载力随着时间的增加急剧降低,因而结构的抗火承载力设计需要考虑受火时间的影响.     

高湿环境中大鼠肾脏AQP2与V2 R的表达及意义

目的研究水通道蛋白-2(AQP2)与加压素受体-2(V2R)在高湿环境下在大鼠肾脏中的表达及其意义.方法选择50只SD大鼠,随机将其分成研究组和对照组,每组各25只.研究组大鼠每日放入人工气候箱,对照组大鼠放置于常温常湿环境下,观察两组大鼠AQP2和V2R的蛋白表达水平.结果两组大鼠在血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、肾髓质AQP2和V2R mRNA水平、AQP2、V2R的蛋白表达和AQP2的磷酸化水平方面相比,差异具有统计学意义(P0.05).结论通过本研究发现,高湿环境对大鼠肾脏有一定伤害,能降低V2R和AQP2的表达水平和AQP2磷酸化水平,说明V2R和AQP2可能参与了高湿环境对大鼠肾脏损害的过程.     

高温下C65混凝土力学性能试验研究

为研究高强混凝土的抗高温性能,研究了C65混凝土在高温下的力学性能,利用高温下混凝土加载试验设备,对C65混凝土分别进行了常温20 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、600 ℃、800 ℃高温试验,并对各温度下的高强混凝土进行了单轴压力学性能试验。分析了高温后混凝土外观特征,测得了高温下混凝土的单轴抗压强度,系统地分析了高温对高强混凝土力学性能的影响。结论表明:随温度的提高,高强混凝土的单轴抗压强度总体呈逐渐降低的趋势,并具有一定规律性。这些结论可以为高强混凝土结构抗火性能的研究提供理论依据。     

高温胁迫下藓类植物游离脯氨酸含量的变化

对于高温胁迫条件下湿地匍灯藓( Plagiomnium acutum)和大羽藓(Thuidium c ymbi f olium)体内游离脯氨酸积累及其与处理时间和处理温度的关系进行了初步的研究.结果显示,高温胁迫与水分和渗透胁迫一样能够诱导植物体内游离脯氨酸的积累.在一定的高温胁迫强度范围内, 游离脯氨酸含量随处理温度的升高和处理时间的延长而增加; 两种藓类植物中游离脯氨酸含量变化与处理温度的关系是一“S”形曲线, 当温度从 35
升高到 50
时,游离脯氨酸含量增加了近 3倍.