هناك العديد من الحالات المعروفة عندما تسبب الإرهاق المفرط للعامل الصناعي في وقوع حادث أو إصابة بل أدى إلى كارثة ذات أبعاد كبيرة. يعتقد العديد من الخبراء أن سلسلة الانفجارات في مصفاة تكساس في عام 2005 ، والحادث النووي في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية ، وحادث محطة الطاقة النووية في جزيرة ثري مايل نتجت جزئيًا عن إجهاد الموظفين.
بالنظر إلى العواقب الخطيرة المحتملة للإرهاق البدني ، تركز الكثير من الأبحاث حاليًا على تطوير جهاز مضغوط لتسجيل البيانات المادية للعمال: معدل ضربات القلب ومعدل التنفس والتعرق وانقباض العضلات.
تناولت مجموعة من الباحثين الإيطاليين هذه المشكلة بجدية. قدموا تطوير جهاز محمول قادر على قياس معدل تنفس المستخدم بشكل غير ملحوظ ، والذي يمكن أن يكون أحد المؤشرات الرئيسية لدرجة الإجهاد الذهني والتعب. من خلال قياس معدل التنفس ، يمكن للمرء أيضًا استخلاص استنتاجات حول ما إذا كان الشخص يعاني من ظروف مرهقة ، مثل البرودة الشديدة والحرارة ونقص الأكسجة والألم وعدم الراحة.
مجموعة من "العلماء الإيطاليين".
"نعتقد أن مراقبة الرفاهية الفسيولوجية للعمال أثناء عملية العمل يمكن أن تكون حاسمة في منع الحوادث الصناعية وتحسين جودة العمل وسلامة العمال." - تقول دانييلا لو بريستي ، إحدى مطوري الجهاز.
كيف تعمل
الجهاز عبارة عن نظام حسي يتضمن شريطين مرنين ، أحدهما يلبس أسفل الصدر مباشرة والآخر حول البطن. الأشرطة المرنة ، المصنوعة من مادة السيليكون الناعمة والألياف البصرية ، تتناسب بشكل مريح مع صدر المستخدم أثناء التنفس. تعمل هذه المستشعرات كمقاييس إجهاد بصرية (تسجل الانحرافات الناشئة عن التشوهات المختلفة للأشياء). عندما يستنشق الشخص ، يرتفع الحجاب الحاجز وتتراجع البطن ، فيتمدد المستشعر المرن الموجود على الصدر. على العكس من ذلك ، أثناء الزفير ، يتقلص الصدر ، وتعود المعدة إلى وضعها الطبيعي ، وينقبض محول طاقة الصدر.
تم اختبار المستشعرات على 10 متطوعين قاموا بمهام تحاكي ظروف العمل الحقيقية ، بما في ذلك. القرفصاء وحركات الذراع الجانبية ورفع الأشياء عن الأرض. كانت النتائج واعدة وأظهرت أن المستشعرات المرنة يمكنها تقدير معدل التنفس بشكل موثوق ، وتوفير قياسات مماثلة لتلك الخاصة بأجهزة مراقبة التنفس القياسية. وجد الباحثون أيضًا أن جهاز الاستشعار الخاص بهم يمكن أن يتشوه بنسبة تصل إلى 2.5٪ من طوله الأصلي.
يتمتع التصميم بالعديد من نقاط القوة ، بما في ذلك ملاءمة المستشعر لجسم المستخدم. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، يجب توصيل نظام الاستشعار بجهاز معالجة إشارة الألياف البصرية الضخم. تعمل مجموعات بحثية أخرى على جعل هذه الأجهزة أصغر حجمًا وأرخص. "بمجرد توفر الماصات عالية السعة والصغيرة ، سننقل تقنيتنا إلى نظام أكثر إحكاما وقابلية للحمل يمكن استخدامه بسهولة في العالم الحقيقي."
قائمة المراجع:
- Tocco JD وآخرون.نظام يمكن ارتداؤه يعتمد على مستشعرات مرنة لمراقبة الجهاز التنفسي غير المزعجة في الإعدادات المهنية // مجلة IEEE Sensors. 2020. [مورد إلكتروني]. URL: ieeexplore.ieee.org/document/9250546
- أجهزة الاستشعار المرنة التي يمكن ارتداؤها تكتشف إجهاد العمال [مورد إلكتروني]. URL: range.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/flexible-wearable-sensors-detect-workers-fatigue