[发明专利]基于生理参数分析的高铁驾驶员预警平台

权利要求书

1.一种基于生理参数分析的高铁驾驶员预警平台，所述预警平台包括脑电波检测设备、一键通信设备和MSP430单片机，所述脑电波检测设备用于对高铁驾驶舱内的驾驶员的脑电波参数进行检测，所述MSP430单片机与所述脑电波检测设备连接，根据所述脑电波检测设备的检测结果确定是否提供所述一键通信设备。

2.如权利要求1所述的基于生理参数分析的高铁驾驶员预警平台，其特征在于，所述预警平台包括：

检测电极，设置在驾驶员头部上，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；

第一模数转换电路，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，以获得驾驶员的脑电波数字信号；

信号采集设备，包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器，所述多个医用电极分别设置在驾驶员体表处的多个固定位置，用于提取驾驶员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压，每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置，用于提取对应位置处驾驶员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号；

运动轨迹消除设备，与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接，将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和，以获得对应的目标电压；

导联电路，与所述运动轨迹消除设备连接，用于接收多个目标电压，基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出；

信号放大电路，与所述导联电路连接，用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大；

带通滤波电路，与所述信号放大电路连接，用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差；

第二模数转换电路，与所述带通滤波电路连接，用于对滤波电压差进行模数转换，以获得数字化电压差；

心电图参数提取电路，与所述第二模数转换器连接，基于所述数字化电压差提取驾驶员的窦性心率和QT间期；

一键通信设备，包括呼叫键和无线通信接口，所述呼叫键用于在外部人员按压时，自动打开所述无线通信接口以接收外部人员的通话信息，所述无线通信接口用于将外部人员的通话信息通过无线通信链路发送到远端的运营管理中心处的服务器；

弹簧结构，维系在所述一键通信设备上；

弹簧驱动设备，与MSP430单片机和弹簧结构分别连接，用于在接收到异常状态信号时，弹开所述弹簧结构以将所述一键通信设备从高铁乘客车厢厢体内部深处推送上来，在接收到正常状态信号时，回缩所述弹簧结构以将所述一键通信设备收回至高铁乘客车厢厢体内部深处；

电力供应开关，与MSP430单片机、一键通信设备和独立供电设备分别连接，用于在接收到异常状态信号时，恢复所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应，在接收到正常状态信号时，断开所述独立供电设备对所述一键通信设备的电力供应；

独立供电设备，与所述一键通信设备、所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关分别连接，仅为所述一键通信设备、所述弹簧驱动设备和所述电力供应开关提供电力供应；

MSP430单片机，与所述第一模数转换电路和所述心电图参数提取电路分别连接，用于分别接收脑电波数字信号、窦性心率和QT间期，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，当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时，发出窦性心率异常识别信号，当所述QT间期在预设QT间期范围之外时，发出QT间期异常识别信号；

其中，所述两级工频陷波器采用带通滤波抵消方式设计，用于抵消所述第一滤波信号中的工频分量，所述工频分量为50Hz频率分量；

其中，所述心电电压差包括多个电压差；

其中，当MSP430单片机发出浅睡眠识别信号、深睡眠识别信号、窦性心率异常识别信号或QT间期异常识别信号时，MSP430单片机同时发出异常状态信号，否则，MSP430单片机同时发出正常状态信号。