目前职业病危害因素检测方式存在监测数据少、时效性差、代表性不强、检测周期长、无法连续监测等问题，本文利用物联网技术的优势，设计职业病危害因素在线监测平台。平台通过传感器采集危害因素浓（强）度，实时在线传输采集的职业病危害数据；职业病危害因素在线监测云中心实时处理分析在线监测数据，存储危害因素数据形成数据库管理，以及用户应用服务，形成智能化职业病危害因素在线监测服务模式。基于职业病危害因素在线监测平台，多级政府卫生监管部门、用人单位可以实时掌握危害因素状态，利于提升职业病危害监管水平。
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劳动者在从事职业活动过程中，会频繁地接触工作场所（环境）中的职业病危害因素，如粉尘、化学因素、物理因素、放射性因素、生物因素等，加之劳动过程中的工效学因素[1]、精神（心理）性职业应激[2,3]、肌肉骨骼疾患[4]等问题日益凸显，职业病防控难度加大。2010至2018年底，我国年均报告职业病新病例2.8万例，累计报告职业病97.5万例，超过1 200万家企业存在职业病危害，超过2亿劳动者接触各类职业病危害因素[5]。《2021年我国卫生健康事业发展统计公报》报告的各类职业病新病例中，职业性尘肺病及其他呼吸系统疾病占比77.09%，职业性耳鼻喉口腔疾病占比13.78%，职业性化学中毒占比3.68%，物理因素所致职业病占比1.84%，职业性放射性疾病占比0.03%[6]，职业病危害防治工作形势依然严峻。目前，我国职业病防治主要依赖对工作场所开展职业病危害因素监测、对劳动者进行职业健康检查和个体防护等技术手段。其中，我国对工作场所开展职业病危害因素监测主要以"被动"的人工监测为手段，已不能满足如今针对职业病危害因素快速检测、监测预警、精准防控的需要。因此，我们基于传感器、物联网和云计算技术，提出职业病危害因素在线监测系统，旨在加强对工作场所中职业病危害因素浓（强）度变化的感知，提供一种智能化职业病防治手段，以此提升我国的职业病监管水平。
为加强工作场所职业病危害防治，我国政府陆续发布《"健康中国2030"规划纲要》[7]、《健康中国行动（2019-2030年）》[8]、《国家职业病防治规划（2021-2025年）》[9]等一系列文件，明确提出以尘毒危害和放射性危害为重点，建立完善的职业病危害快速检测、在线监测机制。目前，我国的职业病危害监管一方面通过职业病危害项目申报系统进行职业病危害信息化监管，另一方面是对工作场所中的职业病危害因素进行定期检测、日常监测实现监管[10,11]。然而，职业病信息化监管系统的报告范围、报告内容均不能连续地、全面地反映全国作业场所职业病危害因素的实际情况和变化情况；依赖抽检的工作场所职业病危害因素数据存在监测数据少、代表性不强、时效性差、检测周期长、无法连续监测等问题，传统的职业病危害因素监测、防治在时空上存在一定的滞后性，无法对工作场所的职业病危害因素进行快速检测及超标预警、预测演化规律。因此，我国现有的职业病危害因素检测方式无法满足如今职业病危害快速检测、在线监测预警的实际需要，急需能够对职业病危害因素实现在线监测的系统，以提升我国的职业病防治技术。
在线监测技术是利用传感器对物理量进行采集，经过通信技术传输至计算机端完成数据处理，是物联网技术应用的典型方式[12]。近年来，随着物联网与粉尘、化学因素、物理因素等探测器的快速发展，单一危害因素的在线监测设备逐渐出现，如煤矿粉尘、噪声、个体式传感器工服等[13,14]。怎样有效地对职业病危害因素进行连续采集，基于采集的数据进行职业病危害因素实时动态预警、预测职业病危害因素发展规律、评估职业病危害因素接触风险，已成为职业病防治研究的热点问题。
我们基于传感器、物联网和云计算技术，提出职业病危害因素在线监测系统，可以对工作场所中的职业病危害因素进行连续的在线监测，通过监控平台对监测数据进行动态分析、管理，能够早先发现工作场所中存在的职业危害隐患，及时通知劳动者远离，提高企业对职业病危害风险的判断力，可以有效降低职业病的发生率，为企业的职业病防治提供依据。
职业病危害因素在线监测平台可以充分整合工作场所危害因素数据、物联网、云计算的优势资源，能够连续地在线监测工作场所中的职业病危害因素浓（强）度，动态在线评估职业病危害因素接触风险，形成职业病危害因素数据库，解决传统职业病危害因素监测时效性差、检测周期长的问题，实现职业病危害因素监测由"人工检测"向"智能化检测"的升级，革新传统的"人工抽检"到"连续在线监测"，形成由传统的职业病危害因素定期检测服务向"职业病危害因素在线监测系统设备+数据服务"的订制化服务模式转变，由职业卫生"被动"监督转变为"主动"监管的新局面，提升我国职业病危害因素监管服务水平。
职业病危害因素在线监测设计原理如图1所示，通过传感器采集工作场所中职业病危害因素的物理量，将采集的物理量传输至就地控制单元模块进行数据的校验，利用局域网通信技术将校验合格的监测数据上传至职业病危害因素在线监测云中心（简称"在线监测云中心"），在线监测云中心基于算法编程对上传数据进行处理形成职业病危害因素信息，分析、处理后的职业病危害因素信息通过4G/5G移动通信技术推送至用户，同时监测云中心会识别判断异常数据并直接向用户发送预警信息、向工作现场下达声光报警提示，基于工作场所的职业病危害因素连续监测建设数据库。
职业病危害因素在线监测系统平台中所用传感器与职业病危害因素定期检测、日常检测所用直读式检测仪器原理一致，测量数据精度、准确度可以得到保证。在线监测的传感器布点参照GBZ 159-2004《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》[15]进行布置，因此职业病危害因素在线监测系统的监测数据可靠性可以得到保障。
针对现有职业病危害因素受人工抽检的局限性，构建以高危粉尘、有毒气体、噪声、电离辐射等人员易接触的职业病危害因素在线监测技术平台，形成一套完整的职业病危害因素在线监测服务模式，有利于提升用人单位职业病防治的技术水平、职业病危害因素检测机构的服务水平和政府卫生部门的监管水平，推动职业病危害因素在线监测的市场化运营，催生出职业病危害因素在线监测服务产业。
通过工作场所中的固定式传感器、个体携带式传感器等采样方式，连续监测高危粉尘、有毒气体、噪声、电离辐射的浓（强）度；采集的工作场所职业病危害因素监测数据、个体接触职业病危害水平数据上传至构建的在线监测云中心；在线监测云中心对连续监测的数据进行处理分析后向需求用户提供服务，由公司运营在线监测云中心，并负责云中心的建设及维护；服务对象包括政府卫生部门、用人单位、劳动者、卫生检测机构和社会公众等。通过构建在线监测云中心，不仅有助于推进职业病防治工作，还能对超标的职业病危害快速响应、预警，更能够形成一套完善的职业病危害因素在线监测监管服务模式。
职业病危害因素在线监测平台由感知层、网络层、应用层组成，感知层负责职业病危害因素数据采集，网络层负责采集数据传输，应用层提供职业病危害因素防治、预警服务。职业病危害因素在线监测平台针对不同的用户分别提供不同层级的监控服务，形成职业卫生检测服务机构提供专业化的职业卫生技术服务、用人单位随时收到工作场所职业病危害因素超标预警通知、劳动者累积接害量预警通知、政府卫生部门全局监管的模式，实现对职业病危害因素实时、连续的在线精确监测。监测的职业病危害因素浓（强）度数据组成数据库可进行数据挖掘，结合职业病危害因素标准评估、预测劳动者患职业病的风险，进而有效地降低用人单位因工作场所环境因素所导致患职业病的概率，提升工作场所中职业病危害防护措施水平。
职业病危害因素在线监测平台的架构如图2所示，在线监测平台通过布置在工作场所中的固定式传感器、传感器工服[16]、移动式巡检监测小车等采集危害因素浓（强）度信息，经过无线基站/网关将浓（强）度信息传输至在线监测云中心。在线监测云中心采用中断预警的运行逻辑，即监测点的危害因素浓（强）度超限值时立即向用人单位报告，同时，用人单位管理人员检查报警区域并采取措施，保障劳动者的工作环境健康。基于用户端的应用系统，政府卫生监管部门、用人单位、检测服务机构等用户可实时监控职业病危害因素浓（强）度，为职业病防治决策提供依据。
职业病危害因素在线监测平台的管理实质上是对实时采集的职业病危害因素数据进行管理，包括采集于不同企业接口数据处理分析、面向政府监管部门及用人单位的数据服务、职业病危害因素监测平台对数据库信息的深层挖掘、职业病危害数据共享等内容。同时，平台将会采用高效的扁平化监管体系，通过统一的平台门户，形成针对不同用户的服务权限：（1）监测平台管理员，一级权限，负责管理所有用户；（2）政府卫生监管部门，二级权限，可以查看监测平台所监测区域的所有数据，并对平台监测的超标企业进行线上查处；（3）当地政府卫生监管部门，三级权限，可以查看辖区内企业的监测数据，并对超标企业进行线上查处；（4）用人单位，四级权限，查看本企业的所有监测数据，接收职业病危害预警、预测信息，输出本企业的监测数据报告单；（5）检测服务机构，五级权限，查阅委托单位的监测数据信息，为用人单位提供工作场所卫生治理服务技术及措施。（6）劳动者，六级权限，可以查看个人的职业病监测档案，并通过该平台学习一些职业卫生知识及技能。（7）社会公众，七级权限，可经三级以上权限管理员批准数据查阅的权限后，进行查阅所申请数据内容。
智能化是职业病防治的必由之路，职业病危害因素在线监测是支撑职业病防治智能化发展的核心技术。建设职业病危害因素在线监测，将大力推动职业病防治新技术的发展，改善职业病危害因素数据采集不可靠、不及时、检查工作繁重、监管力量相对薄弱的局面，有利于整合职业病危害因素信息化资源，形成一股新的职业卫生监管驱动力，提升对职业病危害因素的监测预警和协同处理能力。同时，职业病危害因素在线监测平台能够在一定程度上弥补职业卫生监督执法人员少、监管覆盖面窄的不足，提升用人单位的职业健康监测预警能力，并且帮助政府卫生监督部门、用人单位、检测服务机构随时随刻地监控职业病危害因素信息。
职业病危害因素在线监测能够让用人单位、政府卫生监督部门实时掌握接害岗位的高危粉尘、有毒气体、噪声、电离辐射浓（强）度信息，并及时采取应对措施，降低职业病危害程度。接害岗位的危害因素超限值，系统会发出预警，通知用人单位、政府卫生监督部门予以重视，及时对职业卫生危害源采取治理措施、调整生产工艺、改善劳动者的工作环境，有效地降低工作场所内职业病危害因素的浓（强）度，保护职业劳动者的身体健康。
职业病危害因素在线监测对于职业病防治具有重要意义，一是可以促使用人单位的工作场所环境符合国家职业卫生法规、标准要求，有效地保护劳动者身体健康，预防职业病的发生；二是可以及时获取工作场所中的危害因素检测数据，消除卫生隐患，减少职业卫生事故的发生；三是实现职业病危害因素的监测连续化、监管信息化、数据可视化，大幅度提高企业的职业卫生管理效率；四是减轻职业病危害因素检测人员、监督执法人员的工作负担，加强职业病危害的监管力度。
我们建立的基于物联网的职业病危害因素在线监测平台服务模式，构建职业病危害因素在线监测平台的感知层、网络层、应用层三层架构体系，可以实现职业病危害因素的数据采集，信息传输和应用，为我国大规模应用职业病危害因素在线监测提供了前期探索。利用平台长期连续在线监测存储的职业病危害因素数据，能够对劳动者的累积接害水平形成持续跟踪，降低其患职业病的风险。职业病危害因素在线监测服务模式、在线监测云中心和监测预警服务，对提升我国职业病危害防治、加强卫生监督检查和管理水平具有重要意义，有望提升我国职业病危害因素在线监测服务水平。
所有作者均声明不存在利益冲突
