[发明专利]基于血糖分析的潜水员状态预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及血糖分析领域，尤其涉及一种基于血糖分析的潜水员状态 预警系统。

背景技术

如果能够对水下潜水员的各项生理参数进行准确探测，在感应到某项 生理参数超过警戒值时即立即进行报警，通知潜水员乃至水上救援中心， 就能够为潜水员的水下操作营造一个安全的工作环境。

然而，现有技术中，潜水员在水下所携带的检测器件主要集中在对水 下环境的检测，例如水压检测、图像传感器等，而对潜水员本身的生理状 态缺乏有效的水下检测仪器，更不用说在潜水员生理状态异常时，能够提 供便于潜水员紧急报警的通信设备。

因此，本发明提出了一种基于血糖分析的潜水员状态预警系统，能够 及时了解水下潜水员的血糖信号和脑电波信号，一旦出现异常时，能够启 动紧急通信机制以帮助潜水员快速与水上救援平台建立通信联系，从而方 便水上救援中心有的放矢地进行营救。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种基于血糖分析 的潜水员状态预警系统，利用有针对性的、可用于水下的紧凑结构的血糖 监控设备和脑电波监控设备分别实现对水下潜水员的血糖信息和脑电波 信息的提取，并在异常时触发报警机制和便捷式的紧急通话机制。

根据本发明的一方面，提供了一种基于血糖分析的潜水员状态预警系 统，所述预警系统包括血糖检测子系统和AVR32芯片，所述血糖检测子系 统用于对水下的潜水员的血糖数据进行提取，所述AVR32芯片与所述血糖 检测子系统连接，根据所述血糖检测子系统的提取结果确定是否进入异常 预警模式。

更具体地，在所述基于血糖分析的潜水员状态预警系统中，包括：检 测电极，设置在潜水员头部上，用于检测大脑的神经元活动通过离子传导 到达大脑皮层而形成的电压变化量；前置差分放大器，与所述检测电极连 接，用于对所述电压变化量进行放大；低通滤波器，与所述前置差分放大 器连接，用于将放大后的电压变化量进行100Hz低通滤波，以输出第一滤 波信号；两级工频陷波器，与所述低通滤波器连接，用于对所述第一滤波 信号进行两级工频陷波处理，以输出陷波信号；高通滤波器，与所述两级 工频陷波器连接，用于对所述陷波信号进行0.1Hz高通滤波，以输出第二 滤波信号；电平调节电路，与所述高通滤波器连接，对所述第二滤波信号 进行电平调节处理，以为后续模数转换做准备；模数转换电路，与所述电 平调节电路连接，将经过电平调节处理后的第二滤波信号进行8位的模数 转换，以获得潜水员的脑电波数字信号；直接数字频率合成器，用于产生 频率和相位能够调整的正弦波信号以作为射频频率源用作混频使用；脉冲 序列发生器，用于产生脉冲序列；混频器，与所述直接数字频率合成器和 所述脉冲序列发生器分别连接，采用脉冲序列对正弦波信号进行混频调 制；功率放大器，与所述混频器连接，用于将混频调制后的信号进行放大； 开关电源，用作探头与功率放大器之间的接口电路，将放大后的信号加载 到探头的射频收发线圈中；钕铁硼永磁型磁体结构，在容纳潜水员手指的 空间内产生一个场强均匀的静态磁场；探头，放置在潜水员手指位置，缠 绕射频收发线圈以将加载的信号送入所述钕铁硼永磁型磁体结构内，产生 核磁共振现象，还用于将经过潜水员手指内氢质子共振后获得的衰减信号 送出；防水外壳，位于潜水服上，用于为所述预警系统内的电子设备提供 防水保护；警示屏，设置在潜水服手臂位置，与AVR32芯片连接，用于在 接收到异常状态信号时，显示按键通话字符，在接收到正常状态信号时， 不进行显示操作；紧急按键，设置在潜水服手臂位置上，位于所述警示屏 旁边；按键驱动设备，与所述紧急按键连接，用于在接收到所述紧急按键 上的按压操作时，发出电源供应信号；紧急通信设备，设置在潜水服手臂 位置上，位于所述警示屏旁边，用于将潜水员的通话信息通过通信链路发 送到岸上的潜水管理中心的服务器处；开关切换设备，与所述按键驱动设 备连接，在接收到所述电源供应信号时，打开所述独立供电设备和所述紧 急通信设备之间的连接通道以保持所述独立供电设备对所述紧急通信设 备的电力供应；独立供电设备，与所述警示屏、所述按键驱动设备、所述 开关切换设备和所述紧急通信设备分别连接，仅为所述警示屏、所述按键 驱动设备、所述开关切换设备和所述紧急通信设备提供电力供应；AVR32 芯片，采用并口与所述模数转换电路连接，用于接收脑电波数字信号，还 与所述探头连接以接收所述衰减信号，分析所述衰减信号的谱线，并计算 其中葡萄糖所占比例，从而获取潜水员的血糖浓度；所述AVR32芯片当所 述脑电波数字信号中出现α波和β波时，输出浅睡眠识别信号，当所述脑 电波数字信号中出现θ波和δ波时，输出深睡眠识别信号，当所述血糖浓 度在预设血糖上限浓度时，发出血糖浓度过高识别信号，当所述血糖浓度 在预设血糖下限浓度时，发出血糖浓度过低识别信号；其中，当AVR32 芯片发出浅睡眠识别信号、深睡眠识别信号、血糖浓度过高识别信号或血 糖浓度过低识别信号时，AVR32芯片同时发出异常状态信号，否则，AVR32 芯片同时发出正常状态信号。