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智慧健康環境管理系統解決方案

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智慧健康環境管理系統解決方案

簡要描述◕│:

邁弛健康環境能效管理系統▩•,該系統是為了解決建築環境健康問題▩•,圍繞著醫院▩◕、學校▩◕、公寓▩◕、養老院等建築居住環境打造的多場景的應用▩•,對智慧健康環境▩◕、智慧安防▩◕、智慧光電進行深入的探索和實現╃◕↟▩₪。

詳細介紹

詳細內容◕│:

智慧健康環境管理系統解決方案

1.1 社群環境品質提升

社群環境主要針對養老院或養老建築本體外的公共區域和室外區域▩•,IHEMS主要從提供戶外活動適宜指數▩◕、針對社群空間陌生人群進行健康篩查▩◕、社群空間聲景營造等方面提升社群環境的健康品質╃◕↟▩₪。

1)戶外活動指數管理系統

目的意義

為了不對老年人的健康產生負面影響▩•,適合老年人活動的戶外環境需要滿足特定的條件▩•,這些條件和影響因素眾多▩•,諸如空氣質量▩◕、紫外線水平▩◕、室外溫溼度等等▩•,而透過這些因素對戶外活動合適程度的判定非常複雜▩•,不利於老年人的認知和判斷▩•,為了使系統更加智慧化▩•,將上述引數的監測結果透過智慧演算法進行綜合計算▩•,並以“戶外活動綜合指數”的形式表徵老年人進行戶外活動的合適程度▩•,指數大小決定了戶外活動適合程度或者活動專案被允許的激烈程度╃◕↟▩₪。系統能夠為老年人及建築管理者提供直觀的戶外活動決策依據╃◕↟▩₪。

系統實現

首先透過搭建各種環境引數監測系統採集對老年人戶外活動有影響的實時環境資料▩•,需要監測的環境引數包括◕│:室外PM2.5濃度▩◕、TVOC(揮發性有害有機物▩•,如甲醛等)濃度▩◕、紫外線照度▩◕、室外溫溼度▩◕、風力風向▩◕、太陽輻射強度╃◕↟▩₪。綜合上述環境引數的監測結果▩•,透過智慧演算法計算出老年人戶外活動或室外鍛鍊綜合指數▩•,透過該指數的大小反映老年人戶外活動的合適程度▩•,為老年人自身和建築管理者提供戶外活動決策建議╃◕↟▩₪。特別是針對老年人是否適合去戶外進行跑步▩◕、打球▩◕、跳舞等活動進行指數分析和聯動管理▩•,指數的大小實施分級呈現與管理▩•,散步▩◕、輕度鍛鍊▩◕、跳舞娛樂等等具體戶外活動形式分別有不同的指數級別與之對應╃◕↟▩₪。

關鍵技術

影響老年人戶外活動的因素太多▩•,對室外PM2.5濃度▩◕、TVOC濃度▩◕、紫外線照度▩◕、室外溫溼度▩◕、風力風向▩◕、太陽輻射強度等環境資料進行綜合分析▩•,以及這些引數與老年人戶外活動指數的智慧關聯演算法是該系統的核心▩•,也是反映“戶外活動綜合指數”合理性的關鍵▩•,透過結合老年人個性化身體條件和環境引數的多元關聯分析▩•,可以為每位老年人定製個性化的戶外活動指數▩•,實現養老院高度智慧化的戶外活動管理╃◕↟▩₪。

硬體配套

①室外PM2.5濃度監測系統

②室外TVOC濃度監測系統

③紫外線照度監測系統

④室外溫溼度監測系統

⑤風力風向監測系統

⑥太陽輻射監測系統

 

 

2陌生人群健康篩查系統

目的意義

2019年底爆發的新型冠狀病毒疫情對全國乃至全世界人民的日常生活產生了重大的影響▩•,中國抗疫的成功經驗告訴我們▩•,對於強傳熱性病毒疫情的爆發▩•,最有效的抗疫手段就是及時發現感染者並及時隔離▩•,因此在抗疫期間▩•,大致整個城市▩•,小致一個住宅小區▩•,無不對進出入人員進行體溫檢測▩•,一旦發現異常則及時隔離╃◕↟▩₪。養老院和學校▩◕、商場建築一樣▩•,都屬於人群密集聚集的建築▩•,因此▩•,為了提高建築的抗疫抗風險能力▩•,陌生人群健康篩查系統必不可少╃◕↟▩₪。

系統實現

陌生人群健康篩查板塊是IHEMS系統特別針對室外流動人群的健康引數進行實時資料監測和反饋的一個模組▩•,主要是針對室外陌生人群中各個個體的體溫▩◕、舉止行為等進行監測▩◕、篩查和預判▩•,用大資料分析手段進行資料分析▩•,並將異常的分析結果反饋給管理終端▩•,提醒建築管理者或者有需求人群▩•,做好研判和預防▩•,讓養老院或養老建築在疫情來臨前就具備一定的抵抗與預防能力▩•,甚至可以透過採集到的資訊第一時間通知主管政府部門啟動聯防聯控機制▩•,這是對社會的負責也是對個體生命的尊重╃◕↟▩₪。

關鍵技術

①在社群環境中對陌生人群的甄別技術

健康篩查系統主要針對養老建築社群環境中的陌生人群▩•,首先需要對環境中的陌生人進行甄別▩•,這需要依靠智慧人臉識別▩◕、智慧行為判別技術╃◕↟▩₪。

②廣域AI熱成像監測技術

針對養老建築社群環境的陌生人群進行個體體溫監測▩•,範圍大▩•,距離遠▩•,監測個體數量多▩•,且能夠智慧判定發熱個體並進行及時反饋╃◕↟▩₪。

③異常行為舉止監測技術

針對養老建築社群環境的陌生人群進行個體異常行為的監測▩•,範圍大▩•,距離遠▩•,監測個體數量多▩•,且能夠智慧判定行為異常(如暈倒▩◕、抽搐等)的個體並進行及時反饋╃◕↟▩₪。

硬體配套

影片監控系統(CCTV)

②智慧人臉識別系統

③AI熱成像監測系統

 

3)社群環境聲景營造系統

目的意義

根據老年人生理和心理需求▩•,結合戶外實體景象▩◕、天氣條件▩◕、活動時段等多種要素▩•,營造戶外怡人舒適的聲音環境▩•,讓老年人在社群環境中除了能看到優美的風景外▩•,也能聽到優美的聲音▩•,甚至能聞到舒心的氣味▩•,實現視覺▩◕、聽覺▩◕、嗅覺等的多元享受▩•,達到身心舒暢▩•,陶冶情操的目的▩•,從而促進老年人的身體健康╃◕↟▩₪。

系統實現

社群環境的聲景營造要配合社群的景觀設計▩•,透過人工或者自然引入的手段創造和諧協調的聲音▩◕、氣味環境╃◕↟▩₪。如適當在社群的園林中養育一定數量的鳥類創造鳥鳴的聲環境▩•,在園林中種植具有怡人花香的植物創造芳香怡人的氣味環境▩•,搭建戶外立體揚聲系統▩•,根據天氣變化以及老人戶外活動的具體行為播放步調一致▩◕、互相呼應的柔和音樂▩•,創造舒適的聲環境▩•,等等╃◕↟▩₪。綜合運用上述各種聲場▩◕、氣場的營造技術▩•,使老人在社群環境中每到一處▩•,每一個時刻都能感受到視覺▩◕、聽覺▩◕、嗅覺的舒適▩•,促進身體健康╃◕↟▩₪。

關鍵技術

①基於老人年身體健康的聲場景造技術

聲景營造最主要的目的是促進老年人的身體健康▩•,因此聲場與老年人健康的關聯性是該系統的核心▩•,包括聲音對老年人心理生理的影響▩•,以及對特定老年人群體的個性化聲景營造都是該系統的關鍵技術╃◕↟▩₪。

②配合景觀設計的聲景營造技術

聲景營造還必須配合養老建築社群環境的景觀設計▩•,才能創造和諧一致的聲音▩◕、氣味環境▩•,達到讓人身心舒暢的目的╃◕↟▩₪。

硬體配套

①戶外立體揚聲系統

②室外天氣狀況監測系統

 

4)垃圾轉運管理系統

目的意義

養老建築的生活垃圾如果得不到及時的轉運和處理容易滋生細菌▩•,影響社群環境的健康水平▩•,搭建垃圾轉運管理系統的目的就是為了按照國家有關的垃圾分類和轉運標準▩•,統籌養老建築中的垃圾處理過程▩•,及時安全地實施垃圾轉運▩•,將生活垃圾對環境的影響降到最低╃◕↟▩₪。

系統實現

在每個垃圾收集點採用智慧垃圾桶▩•,對生活垃圾進行智慧分類處理▩•,並且設定滿桶提示▩•,垃圾桶一旦被裝滿第一時間反饋管理後臺▩•,提示及時進行垃圾轉運▩•,保證每個垃圾收集點的垃圾不堆積▩•,不擴散▩•,不對社群環境健康水平產生影響╃◕↟▩₪。

關鍵技術

①智慧垃圾分類技術

②垃圾滿桶智慧反饋技術

硬體配套

智慧垃圾桶

 

1.2 建築環境品質提升

1)負氧發生與管理系統

目的意義

有科學研究表明▩•,室內空間的負氧離子達到一定濃度的情況下▩•,可以增強人體免疫力▩•,而能夠長期處於一個可以提高身體免疫力的室內環境中對於老年人來說是再好不過的事情▩•,負氧監測系統就能夠為養老院或養老建築建立一個這樣的室內環境╃◕↟▩₪。

系統實現

在建築內配置負氧離子發生裝置▩•,同時設定負氧離子監測感測器對室內空氣中的負氧離子濃度進行監測▩•,以適合老年人身體健康的負氧離子濃度標準作為判定標準▩•,根據監測資料結果進行AI自動識別與反饋▩•,直接對相應的負氧離子生產裝置的啟閉或者負氧離子生產強度進行控制▩•,同時裝置也可根據資料收集分析自動反饋到終端進行補償▩•,或者提醒建築管理者應該在何時進行負氧離子的調整╃◕↟▩₪。

關鍵技術

室內負氧離子濃度與老年人免疫力之間的關聯;負氧離子濃度控制閾值的確定╃◕↟▩₪。

硬體配套

①負氧離子發生裝置

②室內負氧濃度監控系統

 

2)室內空氣淨化系統

目的意義

室內空氣品質對老年人的健康有著重要的影響▩•,其中空氣的潔淨度是一個關鍵的因素▩•,而影響室內空氣潔淨度的環境引數包括了PM2.5濃度▩•,TVOC濃度▩•,以及各種有害細菌含量╃◕↟▩₪。該系統最主要的目的就是確保室內空氣中的PM2.5▩◕、TVOC▩◕、有害細菌等的濃度不會超過危害老人年身體健康的水平▩•,一旦出現超標情況▩•,能夠智慧啟動相應的空氣淨化裝置▩•,對室內空氣進行淨化╃◕↟▩₪。

系統實現

在室內佈置PM2.5▩◕、TVOC▩◕、有害細菌等監測物件的感測器▩•,對影響室內空氣潔淨度的相關引數進行實時監測▩•,以不影響老年人健康作為判定條件▩•,對監測結果進行智慧運算▩•,根據運算結果對室內空氣淨化裝置進行智慧啟閉或者執行強度控制▩•,保持室內空氣潔淨度處於穩定▩◕、健康的水平╃◕↟▩₪。

關鍵技術

基於老年人健康的室內PM2.5濃度▩◕、TVOC濃度▩◕、有害細菌濃度等控制閾值的確定╃◕↟▩₪。

硬體配套

①室內空氣淨化系統

②室內PM2.5濃度監控系統

③室內TVOC濃度監控系統

④室內有害細菌濃度監控系統

 

3)室內新風管理系統

目的意義

除了空氣的潔淨度外▩•,空氣的清新度也是影響空氣質量的重要因素▩•,要保持室內空氣清新主要透過持續引入室外新風▩•,不停置換室內空氣達成▩•,而反映室內空氣清新度的主要引數是CO2濃度╃◕↟▩₪。研究表明▩•,CO2濃度過高會抑制人體的呼吸中樞▩•,使人出現煩躁▩◕、氣悶▩◕、精神難以集中的現象▩•,嚴重的會出現頭疼▩◕、耳鳴▩◕、血壓增加等症狀▩•,長期處於CO2濃度超標的環境中還會使人出現氣血虛弱▩◕、低血脂等症狀▩•,顯然這對於老年人來說是十分危險的▩•,因此▩•,保持室內空氣清新▩•,CO2濃度處於較低水平也是營造養老建築健康環境必不可少的環節╃◕↟▩₪。

系統實現

在室內佈置CO2濃度監測感測器▩•,對室內空氣清新度進行實時監測▩•,以不影響老年人健康作為判定條件▩•,對監測結果進行智慧運算▩•,根據運算結果確定是否需要引入室外新風▩•,同時▩•,要結合室外PM2.5▩◕、TVOC濃度的實時監測結果確定引入新風的方式▩•,室外PM2.5▩◕、TVOC濃度符合健康要求時▩•,採取被動方式引入新風▩•,即透過智慧開啟窗戶的自然通風方式引入新風▩•,當室外PM2.5▩◕、TVOC濃度不滿足健康要求時▩•,採取主動方式引入新風▩•,即直接對相應的新風系統裝置的啟閉或者執行強度進行控制▩•,保持室內空氣清新怡人╃◕↟▩₪。

關鍵技術

基於老年人健康的空氣清新度控制閾值的確定;結合室外空氣質量引數的主被動雙向新風引入控制策略智慧演算法╃◕↟▩₪。

硬體配套

①室內空氣獨立新風系統

②智慧可開啟窗戶控制系統

③室內CO2濃度監控系統

④室外PM2.5濃度監控系統

⑤室外TVOC濃度監控系統

4)室內天然熱環境營造及管理系統

目的意義

搭建室內熱環境管理系統的目的是為了對室內熱溼環境進行監測和調節▩•,而且是根據室外天氣狀況▩•,結合中醫理論▩•,按照老年人的熱舒適和健康標準▩•,進行室內溫溼度的控制與調節▩•,實現室內外熱環境的無縫連線和過渡▩•,避免老年人處於忽冷忽熱的熱環境中▩•,同時透過智慧控制策略▩•,使室內溫溼度的變化與自然氣候環境貼合▩•,透過“人工”的方法制造一個接近“自然生態”的熱溼環境▩•,而不是恆溫恆溼的“人工環境”▩•,緩慢而輕柔地培養和鍛鍊老年人適應氣候變化的能力▩•,從而提高老年人應對氣候突變的抵抗能力╃◕↟▩₪。

系統實現

在室內佈置溫溼度監測感測器▩•,對室內熱環境進行實時監測▩•,結合室外溫溼度監測結果▩•,以在室內營造接近“自然生態”的熱溼環境為目的▩•,透過智慧演算法▩•,計算出全天室內溫溼度調控目標值▩•,並對室內溫溼度調控裝置實施執行強度控制▩•,營造對老年人健康友好的熱溼環境╃◕↟▩₪。另外▩•,系統還可以對人體表面溫溼度進行測定▩•,向用戶提供合適的穿衣建議╃◕↟▩₪。

關鍵技術

在室內營造天然熱環境的全天候溫溼度調控目標值智慧演算法╃◕↟▩₪。

硬體配套

①室內智慧空調系統

②室內溫溼度監控系統

③室外溫溼度監控系統

 

5)室內晝夜光環境管理及助眠系統

目的意義

人的視力系統會隨著年齡的增長而老化▩•,出現視力下降▩•,對光照敏感度變差▩•,暗適應變慢等問題╃◕↟▩₪。眼部發生病理性變化的機率也會隨年齡增大而增加▩•,如白內障▩◕、黃斑變性▩◕、青光眼及糖尿病視網膜疾病等╃◕↟▩₪。除此以外▩•,光還是晝夜節律最有力的調節器▩•,每天光照都會調整和穩定人體睡眠╃◕↟▩₪。因此▩•,一個適合老年人的室內光環境對於他們白天生活▩•,夜晚睡眠都十分重要▩•,也是影響老年人身體健康的關鍵元素╃◕↟▩₪。一旦光環境失衡▩•,長期生活其中的老人就會受到晝夜節律紊亂症狀的困擾▩•,容易引起抑鬱症▩◕、睡眠障礙▩◕、認知能力受損等生理問題╃◕↟▩₪。搭建光照監控系統的目的就是要為老人提供一個有利於他們身體健康的光照環境▩•,透過健康的光照▩•,強化老年人的生物鐘迴圈▩•,改善他們的睡眠質量▩•,抑制褪黑素分泌▩•,使他們感覺精神▩•,緩解抑鬱情緒和行為障礙╃◕↟▩₪。

系統實現

系統透過光照感測器對室內實時光照強度進行監測▩•,基於老年人白天生活需求及晚上促進睡眠的健康角度考慮▩•,透過智慧演算法對室內光照度監測結果進行運算▩•,給出控制策略和目標▩•,聯動控制室內的所有燈光▩◕、窗簾等對室內光照有影響的因素▩•,實現室內光照指數的無級變化和調整▩•,同時系統相容多種控制方式▩•,包括使用者(老人)的聲音指令控制▩◕、照明裝置的自動控制▩◕、光照感測器的自適應控制等等╃◕↟▩₪。另外▩•,當晚上老年人入睡後▩•,系統利用AI識別功能來判別人體睡眠狀況▩•,包括深度睡眠與淺度睡眠的時長▩•,分析影響睡眠質量的各個引數之間的關係▩•,分析結果同步反饋到光環境管理系統的後臺▩•,作為智慧系統深度學習和調整光環境控制策略的依據╃◕↟▩₪。系統還將向老年人本身或者相關的管理者提供睡眠質量分析報告▩•,睡眠質量指數▩•,患病風險指數▩•,亞健康狀態提醒▩•,以及基於睡眠質量的健康補償建議▩•,有效改善老年人健康狀態管理▩•,及時響應亞健康狀態▩•,著手健康問題解決╃◕↟▩₪。

關鍵技術

①室內光環境與老年人晝夜節律協調技術

②老年人睡眠質量與夜間室內光環境雙向反饋與控制技術

硬體配套

①室內智慧照明系統

②室內光照度監控系統

③睡眠監測系統

 

6個人安全保障系統

目的意義

應對老年人疾病突發是養老院或養老建築需要解決的一個重要問題▩•,面對疾病突發的情況▩•,處理和搶救的及時性是挽救老年人生命的關鍵問題▩•,搭建個人安全保障系統是為了透過智慧監控技術▩•,及時發現行為異常▩•,甚至已經出現突發疾病的老年人▩•,並能夠以最快速度響應和搶救▩•,為挽救老年人的生命贏得寶貴的時間▩•,這對於養老院或養老建築而言至關重要╃◕↟▩₪。另外▩•,對於患有認知障礙疾病的老年人▩•,如“阿爾茨海默症”(俗稱“老年痴呆症”)等▩•,個人安全保障系統透過對他們日常活動軌跡的監測▩•,最大限度保障他們的人身安全╃◕↟▩₪。

系統實現

系統透過影片監控系統▩◕、智慧人臉識別技術▩◕、智慧熱成像技術和AI心跳指數監測技術▩•,收集老年人每天的生活軌跡▩◕、生命特徵和生活行為資料▩•,進行大資料運算▩•,得出老年人每天各種生活活動的發生機率和對應的活動軌跡▩•,同時可以根據老年人的需要進行軌跡編輯▩•,向養老院或養老建築的管理者反饋老年人活動軌跡的正常度或者異常度的資訊╃◕↟▩₪。判斷正常與否的基準可以由人為設定▩•,之後的判斷工作交給系統裝置的大資料分析▩•,分析結論將反饋給有關的管理者進行二次判定▩•,實現人機二重判斷▩•,保證判定結果的合理性▩•,為有關管理者作出對老年人的行為干預提供指導╃◕↟▩₪。當個體生命特徵監測結果出現異常▩•,系統可以第一時間向終端管理者發出及時提醒和採取應急措施的建議▩•,保障老年人的個人安全╃◕↟▩₪。

關鍵技術

①老年人個體生活軌跡與異常行為分析技術

②大範圍▩◕、多數量個體生命特徵監測技術

硬體配套

①影片監控系統(CCTV)

②智慧人臉識別系統

③AI熱成像監測系統

④AI生命體徵監測系統

 

除了上述6個主要系統外▩•,IHEMS可以根據專案的實際需要拓展以下系統◕│:

7)電氣獨立檢測系統

8)人工護士呼叫系統

9)監護看官系統

10)定期問詢管理系統

11)灰塵濃度監測系統

12)礦物質水監測系統

13)門禁管制系統

14)食品衛生管理系統

15)火警監測系統

上述各系統都對建築室內環境的健康效能進行實時監測及反饋▩•,為養老建築營造安全▩◕、健康的環境提供智慧化的控制平臺和解決方案▩•,也為提高養老建築的抗險抗疫和應急能力提供有效手段╃◕↟▩₪。

 

2 實施效果 

智慧健康環境管理系統(IHEMS)的實施▩•,將為養老院或養老建築營造適合老年人生活的健康環境提供一個全天候▩◕、全方位▩◕、高度智慧化的管理解決方案▩•,全面提升養老建築的空氣品質▩◕、熱環境▩◕、光環境▩◕、防疫應急等多個方面的健康水平及適老效能▩•,從舒適▩◕、安全▩◕、智慧等多個維度全面提升建築環境的監測▩◕、控制及管理水平▩•,為養老建築創造舒適健康的環境條件提供技術支援╃◕↟▩₪。

 

3 系統拓展 

智慧健康環境管理系統(IHEMS)可以針對使用者需求進行個性化定製▩•,可以分成行業版本▩◕、人群版本▩◕、地域版本等各種市場需求的高中低不同搭配的版本▩•,實行定製化▩•,讓各個模組之間可以隨意搭配也能實現不同場景的需求╃◕↟▩₪。

另外▩•,智慧健康環境管理系統(IHEMS)除了可以用於智慧養老建築外▩•,還可以進行進行功能拓展▩•,從而可以廣泛應用於智慧社群▩◕、智慧酒店▩◕、智慧城市等各個模組中的智慧環境管理系統▩•,同時針對高階酒店▩◕、KTV▩◕、室內運動場▩◕、演播廳▩◕、報告廳▩◕、高階office樓宇▩◕、學校教室▩◕、高階電影院▩◕、網咖▩◕、高階遊戲室▩◕、旅遊景區▩◕、寺廟▩◕、營業廳▩◕、健身房▩◕、博物館▩◕、圖書館▩◕、地鐵▩◕、公交高鐵▩◕、飛機機場▩◕、展覽展館▩◕、商超購物等各類大型室內空間或人群高度集中的場所進行全方面的智慧環境管理╃◕↟▩₪。

 


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