矿工视觉安全：不同照度对生理信号的影响与最佳范围

本文主要探讨的是"基于生理信号的照度水平对矿工影响研究"。煤矿井下的工作环境对矿工的安全和健康有着直接影响，特别是光照条件，因为良好的照明能降低事故风险，保护矿工的视力。研究者针对综采工作面的复杂环境，选择心率变异性（HRV）和血压作为生理信号指标，来探究不同照度水平对矿工生理状况的影响。 首先，研究引用了早期的相关研究，如Kanayaet关于显色指数与照度关系的研究，以及庞蕴凡关于照度定义和标准等级划分的贡献，强调了照度在视觉舒适度和工作效率中的作用。这些研究为后续的矿工照明环境优化提供了理论依据。 2011年，余旭等人通过数学模型分析了我国煤矿现有照明系统，提出了合理的灯间距设计，这进一步证实了照明条件对煤矿工作环境的重要性。接着，复旦大学的研究团队深入到人机工程的视角，分析了LED光源、驾驶舱环境等因素对驾驶舱光环境舒适度和视觉绩效的影响，这为矿工的工作站照明设计提供了借鉴。 彭信山和景国勋在2012年的研究中，重点关注了光环境对矿工工作效率和心理舒适度的影响，他们通过确立照明环境的质量等级，提出了改善井下照明环境的具体措施。2013年，他们在综掘工作面照度数学模型的基础上，详细研究了照度对煤巷掘进支护工作的影响，进一步量化了生理信号（如心率和血压）与照度水平之间的关系。 研究结果显示，当照度水平在20~100lx时，心率和心脏搏动周期平均值有所下降，而随着照度增加至300lx，生理指标逐渐接近正常范围。然而，过度的照度会导致这些指标的反弹，表明存在一个适宜的照度区间，即200~300lx，此时人体生理状态最佳。通过建立回归方程，研究人员得以定量地表达出生理信号与照度水平之间的动态关联。 这篇研究不仅关注矿工的生理健康，还考虑到了矿井工作环境的人机工程学原则，为优化煤矿井下的照度设计，保障矿工在复杂工作条件下的人体健康和工作效率提供了科学依据。