一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及身體狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)行駛過(guò)程中，機(jī)長(zhǎng)的駕駛狀態(tài)非常重要，一方面，可能出現(xiàn)機(jī)長(zhǎng)精神過(guò)度緊張或者患病的情況，如果不通知其他人員進(jìn)行搶救和替換駕駛，很容易造成人員傷亡的經(jīng)濟(jì)損失，另一方面，也可能出現(xiàn)機(jī)長(zhǎng)危險(xiǎn)駕駛甚至劫機(jī)的情況，這時(shí)通常機(jī)長(zhǎng)的生理參數(shù)會(huì)出現(xiàn)一些預(yù)兆，如果能夠預(yù)測(cè)機(jī)長(zhǎng)的這些預(yù)兆，MH370的悲劇也許不會(huì)發(fā)生。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對(duì)駕駛飛機(jī)的機(jī)長(zhǎng)的有效生理參數(shù)檢測(cè)機(jī)制，同時(shí)，也缺乏相應(yīng)的生理參數(shù)報(bào)警機(jī)制和能夠供應(yīng)給被隔離在駕駛艙之外的乘客的緊急通話通道。
[0004]因此，本發(fā)明提出了一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，能夠及時(shí)了解駕駛位置的機(jī)長(zhǎng)的心電圖信號(hào)和腦電波信號(hào)，一旦出現(xiàn)異常時(shí)，立即報(bào)警并迅速啟動(dòng)緊急通話通道供被隔離在駕駛艙之外的乘客使用，有效避免飛行危機(jī)的進(jìn)一步蔓延。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，引入高效、冗余度低的心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)、腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)駕駛位置處的機(jī)長(zhǎng)的生理狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即為駕駛艙外的乘客啟動(dòng)緊急按鍵式通話設(shè)備，從而能夠保持飛機(jī)與地面的通信暢通。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)包括心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)、腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)和DSP處理芯片，所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)用于提取駕駛艙內(nèi)的機(jī)長(zhǎng)的心電圖參數(shù)，所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)用于提取駕駛艙內(nèi)的機(jī)長(zhǎng)的腦電波參數(shù)，所述DSP處理芯片與所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)分別連接，根據(jù)所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)的提取結(jié)果確定是否進(jìn)入緊急狀態(tài)。
[0007]更具體地，在所述基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)中，還包括:檢測(cè)電極，設(shè)置在機(jī)長(zhǎng)頭部上，用于檢測(cè)大腦的神經(jīng)元活動(dòng)通過(guò)離子傳導(dǎo)到達(dá)大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測(cè)電極連接，用于對(duì)所述電壓變化量進(jìn)行放大；低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進(jìn)行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號(hào)；兩級(jí)工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對(duì)所述第一濾波信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)工頻陷波處理，以輸出陷波信號(hào)；高通濾波器，與所述兩級(jí)工頻陷波器連接，用于對(duì)所述陷波信號(hào)進(jìn)行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號(hào)；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對(duì)所述第二濾波信號(hào)進(jìn)行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備；第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過(guò)電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號(hào)進(jìn)行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得機(jī)長(zhǎng)的腦電波數(shù)字信號(hào)；信號(hào)采集設(shè)備，包括多個(gè)醫(yī)用電極和多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器，所述多個(gè)醫(yī)用電極分別設(shè)置在機(jī)長(zhǎng)體表處的多個(gè)固定位置，用于提取機(jī)長(zhǎng)心電場(chǎng)在體表處的多個(gè)固定位置分別產(chǎn)生的多個(gè)電壓，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器緊鄰一個(gè)醫(yī)用電極放置，用于提取對(duì)應(yīng)位置處機(jī)長(zhǎng)因?yàn)楹粑腿梭w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的漂移心電電壓信號(hào)；運(yùn)動(dòng)軌跡消除設(shè)備，與所述多個(gè)醫(yī)用電極和所述多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器別連接，將每一個(gè)醫(yī)用電極產(chǎn)生的每一個(gè)電壓與對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器產(chǎn)生的漂移心電電壓信號(hào)求和，以獲得對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓；導(dǎo)聯(lián)電路，與所述運(yùn)動(dòng)軌跡消除設(shè)備連接，用于接收多個(gè)目標(biāo)電壓，基于所述多個(gè)目標(biāo)電壓計(jì)算心電電壓差并輸出；信號(hào)放大電路，與所述導(dǎo)聯(lián)電路連接，用于接收所述心電電壓差并對(duì)所述心電電壓差放大；帶通濾波電路，與所述信號(hào)放大電路連接，用于濾除放大后的心電電壓差中的噪聲成分以獲得濾波電壓差；第二模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述帶通濾波電路連接，用于對(duì)濾波電壓差進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得數(shù)字化電壓差；心電圖參數(shù)提取電路，與所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，基于所述數(shù)字化電壓差提取機(jī)長(zhǎng)的竇性心率和QT間期；警示屏，與DSP處理芯片連接，用于在接收到異常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，顯示按鍵通話字符，在接收到正常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，不進(jìn)行顯示操作；緊急按鍵，設(shè)置在飛機(jī)乘客艙艙體上，位于所述警示屏旁邊；按鍵驅(qū)動(dòng)設(shè)備，與所述緊急按鍵連接，用于在接收到所述緊急按鍵上的按壓操作時(shí)，發(fā)出電源供應(yīng)信號(hào)；無(wú)線通信設(shè)備，設(shè)置在飛機(jī)乘客艙艙體上，位于所述警示屏旁邊，用于將外部人員的通話信息通過(guò)無(wú)線通信鏈路發(fā)送到遠(yuǎn)端的運(yùn)營(yíng)管理中心處的服務(wù)器；開關(guān)切換設(shè)備，與所述按鍵驅(qū)動(dòng)設(shè)備連接，在接收到所述電源供應(yīng)信號(hào)時(shí)，打開所述獨(dú)立供電設(shè)備和所述無(wú)線通信設(shè)備之間的連接通道以保持所述獨(dú)立供電設(shè)備對(duì)所述無(wú)線通信設(shè)備的電力供應(yīng)；獨(dú)立供電設(shè)備，與所述警示屏、所述按鍵驅(qū)動(dòng)設(shè)備、所述開關(guān)切換設(shè)備和所述無(wú)線通信設(shè)備分別連接，僅為所述警示屏、所述按鍵驅(qū)動(dòng)設(shè)備、所述開關(guān)切換設(shè)備和所述無(wú)線通信設(shè)備提供電力供應(yīng)；DSP處理芯片，與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和所述心電圖參數(shù)提取電路分別連接，用于分別接收腦電波數(shù)字信號(hào)、竇性心率和QT間期，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)α波和β波時(shí)，輸出淺睡眠識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)Θ波和δ波時(shí)，輸出深睡眠識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述竇性心率在預(yù)設(shè)竇性心率范圍之外時(shí)，發(fā)出竇性心率異常識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述QT間期在預(yù)設(shè)QT間期范圍之外時(shí)，發(fā)出QT間期異常識(shí)別信號(hào)；其中，當(dāng)DSP處理芯片發(fā)出淺睡眠識(shí)別信號(hào)、深睡眠識(shí)別信號(hào)、竇性心率異常識(shí)別信號(hào)或QT間期異常識(shí)別信號(hào)時(shí)，DSP處理芯片同時(shí)發(fā)出異常狀態(tài)信號(hào)，否則，DSP處理芯片同時(shí)發(fā)出正常狀態(tài)信號(hào)。
[0008]更具體地，在所述基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)中:所述兩級(jí)工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設(shè)計(jì)，用于抵消所述第一濾波信號(hào)中的工頻分量。
[0009]更具體地，在所述基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)中:所述工頻分量為50Hz頻率分量。
[0010]更具體地，在所述基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)中:所述心電電壓差包括多個(gè)電壓差。
[0011]更具體地，在所述基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)中:所述第一雙路運(yùn)算放大器和所述第二雙路運(yùn)算放大器都為TI公司的雙路運(yùn)算放大器。
【附圖說(shuō)明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為本發(fā)明的基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)；2腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)；3DSP處理芯片
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]飛機(jī)的事故率雖然比火車低，但是飛機(jī)一旦失事，將會(huì)有很少人生還甚至無(wú)人生還。而且飛機(jī)與地面失去聯(lián)系，就無(wú)法安全飛行。因此駕駛飛機(jī)的機(jī)長(zhǎng)需要訓(xùn)練有素并保持高度的專注力。然而，機(jī)長(zhǎng)也會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)異常的情況發(fā)生，有主觀的因素，也有客觀的因素，這種異常狀態(tài)在生理參數(shù)上都會(huì)出現(xiàn)一些預(yù)兆。而現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有這些預(yù)兆的檢測(cè)方案，更不用說(shuō)在檢測(cè)預(yù)兆后及時(shí)為乘客提供與外界聯(lián)系的緊急通話機(jī)制了。
[0017]為此，本發(fā)明搭建了一種基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，采用高精度的心電圖監(jiān)控設(shè)備和腦電波監(jiān)控設(shè)備對(duì)機(jī)長(zhǎng)的心電圖參數(shù)和腦電波參數(shù)進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和報(bào)警，并在識(shí)別到機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)異常時(shí)，及時(shí)啟動(dòng)按鍵式緊急通話設(shè)備，快速恢復(fù)與地面通訊站的通
?目Ο
[0018]圖1為本發(fā)明的基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖，所述報(bào)警系統(tǒng)包括心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)、腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)和DSP處理芯片，所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)用于提取駕駛艙內(nèi)的機(jī)長(zhǎng)的心電圖參數(shù)，所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)用于提取駕駛艙內(nèi)的機(jī)長(zhǎng)的腦電波參數(shù)，所述DSP處理芯片與所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)分別連接，根據(jù)所述心電圖監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)的提取結(jié)果確定是否進(jìn)入緊急狀態(tài)。
[0019]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的基于多參數(shù)檢測(cè)的機(jī)長(zhǎng)狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)的第二實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0020]所述報(bào)警系統(tǒng)包括:檢測(cè)電極，設(shè)置在機(jī)長(zhǎng)頭部上，用于檢測(cè)大腦的神經(jīng)元活動(dòng)通過(guò)離子傳導(dǎo)到達(dá)大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測(cè)電極連接，用于對(duì)所述電壓變化量進(jìn)行放大；低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進(jìn)行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號(hào)；兩級(jí)工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對(duì)所述第一濾波信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)工頻陷波處理，以輸出陷波信號(hào)；高通濾波器，與所述兩級(jí)工頻陷波器連接，用于對(duì)所述陷波信號(hào)進(jìn)行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號(hào)。
[0021]所述報(bào)警系統(tǒng)包括:電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對(duì)所述第二濾波信號(hào)進(jìn)行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備；第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過(guò)電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號(hào)進(jìn)行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得機(jī)長(zhǎng)的腦電波數(shù)字信號(hào)；信號(hào)采集設(shè)備，包括多個(gè)醫(yī)用電極和多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器，所述多個(gè)醫(yī)用電極分別設(shè)置在機(jī)長(zhǎng)體表處的多個(gè)固定位置，用于提取機(jī)長(zhǎng)心電場(chǎng)在體表處的多個(gè)固定位置分別產(chǎn)生的多個(gè)電壓，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器緊鄰一個(gè)醫(yī)用電極放置，用于提取對(duì)應(yīng)位置處機(jī)長(zhǎng)因?yàn)楹粑腿梭w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的漂移心電電壓信號(hào)。
[0022]所述報(bào)警系統(tǒng)包括:運(yùn)動(dòng)軌跡消除設(shè)備，與所述多個(gè)醫(yī)用電極和所述多個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器別連接，將每一個(gè)醫(yī)用電極產(chǎn)生的每一個(gè)電壓與對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)軌跡傳感器產(chǎn)生的漂移心電電壓信號(hào)求和，以獲得對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓；導(dǎo)聯(lián)電路，與所述運(yùn)動(dòng)軌跡消除設(shè)備連接，用于接收多個(gè)目標(biāo)電壓，基于所述多個(gè)目標(biāo)電壓計(jì)算心電電壓差并輸出；信號(hào)放大電路，與所述導(dǎo)聯(lián)電路連接，用于接收所述心