基于层次分析法的大型红外测温门设计评价

袁梦辉 胡昌格

关键词：层次分析法;大型红外测温门;设计评价

人体温度分为体内温度和体表温度，通常以体内温度来判定人体是否有发热症状[1]。而现有市场上的测温设备分为接触式测温与非接触式测温两种，相比之下，在人口流动性较大的公共场所，非接触式测温发挥着重要作用，能够实现快速、安全、无接触，避免了病毒的再次传播。

1 层次分析法概述

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称AHP）是美国学者匹兹堡大学T. L. Saaty 教授提出的一种对定性问题进行定量分析的决策方法[2-3]。其将复杂的多目标决策问题作为一个系统，通过对多个准则进行模糊量化方法计算[4]。每一准则分别针对各方案中的权重值进行比较计算，然后分析各方案是否符合每一影响因素的准则要求，通过对各项权重值计算得出最终权重值，从而对每个方案的最终权重值进行比较，得到方案群中的最优方案。

2 大型红外测温设备概述

测温设备造型较为单一，大部分为立式门框形式。主体分为上下两部分，上部为箱体造型，内部装有电路板、测温摄像头以及多个运行元件，用于检测人体散发的热感并快速收集;下半部分以框架型钣金为主，两侧框架间距离较窄，用于支撑主箱体，颜色多以白色为主色调，红、黑、灰为辅色调。

现今，大型红外测温设备大多使用高密度板、PVC 合成材料，并采用铝合金支柱加以支撑，外部设置防火板及防水贴膜，能有效防火防潮的同时增加使用寿命。在使用时也有许多优势：（1） 无感测温，又称非接触式测温。可在人体通过设备时快速捕捉人体温度，响应时间短，避免病毒的二次接触式传播。（2） 测量准确度高。测量精度高，在测量人体温度时的误差通常上下不超过0.2℃ ;测量距离小，仅检测在测温仪周围0.5 米内的人体温度，可有效避免周围人员干扰;测量高度适中，大多是在1.5 米以上的高度，符合大多数成年人群的身高。（3） 温度报警功能。通过安全温度的设定，仪器可以实现对测量时超过安全温度值的人体发出声光提示警报，以此建立安全防线。（4） 安检可查化。在门的上侧安装人脸抓拍摄像头，可对通过安检或即将通过安检的人员进行面部识别抓拍，使安检过程中的人员可查，便于统计人员动向。（5） 数据系统整理。对通过安检人员的面部图片以及体温进行网络汇总，便于后期查找。

3 基于层次分析法的大型红外测温门设计评价流程

3.1 当前设备存在问题分析

当前我国各产业复工复产正在逐步进行中，人口流动量逐步增大，人们对大型红外测温设备的需求也逐渐增大，但当前设备仍存在一些问题：（1） 设备造型简单。现有市场上测温门多以箱体直立门型为主，造型较为单一。（2） 配色单一。机体主要以白色为主，在某些特定场所中并不与场景相融合。（3） 体积庞大，占地面积大。

在确定大型红外测温设备的优化方案前，需从各个角度进行分析，设定选取最优方案时的影响因素：（1） 安全性强。确保大型红外测温设备对人体不会产生有害物质或有害辐射，使人体通过设备检测区域时受到伤害。（2） 设备功能齐全。在保证不损害或减少设备功能的情况下对设备进行优化。（3） 造型简约。优化设计时保证设备的造型风格为简约风格，符合当前人们的审美要求。结构简洁，便于拆卸，节省运输成本。（4） 设计元素丰富。优化方案时可添加针对各公共场所的文化设计要素，使其更加贴合场所风格，使设备与场所融为一体。（5） 配色优美。选取合适的配色，使设备在场所空间中达成视觉上的和谐。（6） 体积适中。现有设备的体积普遍偏大，占地面积大。在优化方案中可缩小设备的整体体积，减少空间浪费。（7） 产品设计体现人性化。在满足功能需求的同时，能够让使用者在使用过程中感受到人性的关怀[5]。

3.2 提出优化解决方案

针对上述所分析的问题，并充分考虑设计中的影响因素，最终提出适合的优化设计方案：

1） 方案一：将立门式改为吊挂式，减小占地面积。与墙面连接处使用卡锁结构，以螺丝加以固定，增加产品在使用过程中的安全性。简化造型为吊挂式方体，节省公共空间的同时，可保持产品的美观性。使用蓝牙式遥控开关，在产品开机过程中不需要使用者爬高，提高使用过程的易用性。在设计时加入简单的线条元素，并采用不干胶形式，可根据使用环境更改设计元素的排列方式。

2） 方案二：将立门式改为侧贴墙式，扫描口改为隔空感应式测温，测量人体手腕部位温度，既能减少人流与机器的接触，也能提高測量体温的精准度。针对大多数使用场景增加能够共同使用的设计元素，融入使用环境，适应场所配色。同时，采用较亮的色彩，并降低使用颜色的纯度、明度，使机器设备摆放在场所内清新而不突兀。

3） 方案三：仍保持立门式。在顶部安装感应式可伸缩测温头，当人走到距离设备一米以内距离时，感应探头将自动感应人的身高，并停留在人头部上方30 厘米处对人体进行温度测量。机器两侧支架部分固定在地面上，防止机器不稳定、倒塌对人体造成伤害。在造型上增加固定的设计元素，结合简约风格，使用新的配色方案。所有板材皆为可拆卸的平面板材，使用螺丝安装固定，减少运输成本。

3.3 基于层次分析法选择最优方案

根据上述分析，影响大型红外测温设备优化设计的影响因素，以及优化方案建立层次结构模型如图1所示。

由此得到每一方案所占的权重比值， 通过比较权重值0.4796>0.2780>0.2424 可知C3>C2>C1，因此得出方案三为最优设计方案。

4 总结

文章通过文献分析法和调研法对大型红外测温设备进行产品分析，根据现有市场上的红外测温设备存在的外观造型问题提出三个解决方案分别为：（1） 方案一：将立门式改为吊挂式，减小占地面积，节约公共空间;（2） 方案二：将立门式改为侧贴墙式，增加设计元素，与公共场所元素相似，融入环境，适应场所配色;（3） 方案三：仍保持立门式，在造型上结合简约风格，使用新的配色方案，增加细节设计，强调使用者的人性化关怀。根据上述所制定的影响因素，通过层次分析法，对三个方案进行权重值比较。最终得出比较结果为C3>C2>C1，因此方案三为最佳优化设计方案。