[发明专利]用于飞机上的弹簧式紧急报警装置

说明书

技术领域

本发明涉及脑电波检测领域，尤其涉及一种用于飞机上的弹簧式紧急报警装置。

背景技术

现有技术中，民航使用的飞机多为喷气式客机，喷气式客机的时速在800千米左右，机动性高。飞机飞行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔，而且可根据客源数量随时增加班次。据国际民航组织统计，民航平均每亿客公里的死亡人数为0.04人，是普通交通方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一，是比火车更为安全的交通运输方式。

飞机的事故率虽然比火车低，但是飞机一旦失事，将会有很少人生还甚至无人生还。而且飞机与地面失去联系，就无法安全飞行。因此驾驶飞机的机长需要训练有素并保持高度的专注力。然而，机长也会出现状态异常的情况发生，有主观的因素，也有客观的因素，这种异常状态在生理参数上都会出现一些预兆。而现有技术中并没有这些预兆的检测方案，更不用说在检测预兆后及时为乘客提供与外界联系的紧急通话机制了。

为此，本发明提出了一种用于飞机上的弹簧式紧急报警装置，采用高精度的血氧监控设备和脑电波监控设备对机长的血氧饱和度和脑电波参数进行及时检测和报警，并在识别到机长状态异常时，及时启动紧急通话设备，为被隔离在驾驶舱外的乘客提供与地面通话的机会，从而减少飞行事故发生的概率。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种用于飞机上的弹簧式紧急报警装置，利用高效的血氧监控设备和脑电波监控设备测量机长的多项生理数据，在生理数据出现异常时进行报警，同时为乘客启动弹簧式通话设备，使得乘客能够替换机长保持与外部飞行管理平台的即时通话。

根据本发明的一方面，提供了一种用于飞机上的弹簧式紧急报警装置，所述报警装置包括脑电波检测子装置、弹簧结构、一键通信设备、太阳能蓄电池和ARM11处理芯片，所述脑电波检测子装置用于对飞机驾驶舱内的机长的脑电波信息进行检测，所述ARM11处理芯片与所述脑电波检测子装置连接，根据所述脑电波检测子装置的检测结果确定是否控制所述弹簧结构弹出所述一键通信设备，所述太阳能蓄电池用于为所述一键通信设备供电。

更具体地，在所述用于飞机上的弹簧式紧急报警装置中，还包括：检测电极，设置在机长头部上，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，以获得机长的脑电波数字信号；近红外光发射器，设置在机长手指指尖毛细血管位置，与光源驱动电路连接，用于基于光源驱动电路发送的发光控制信号，发射近红外光；光源驱动电路，与所述近红外光发射器连接，用于向所述近红外光发射器发送发光控制信号；近红外光接收器，设置在机长手指指尖上，位于所述发光二极管的相对位置，用于接收透射机长手指指尖毛细血管后的近红外光；参数提取设备，与所述近红外光发射器和所述近红外光接收器分别连接，基于发射的近红外光与透射的近红外光的光线衰减程度，计算机长血液中的氧合血红蛋白含量和还原血红蛋白含量；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飞行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ARM11处理芯片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飞机乘客舱舱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飞机乘客舱舱体内部深处；电力供应开关，与ARM11处理芯片、一键通信设备和太阳能蓄电池分别连接，用于在接收到异常状态信号时，恢复所述太阳能蓄电池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，断开所述太阳能蓄电池对所述一键通信设备的电力供应；太阳能蓄电池，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；ARM11处理芯片，与所述参数提取设备连接，基于氧合血红蛋白含量和还原血红蛋白含量计算机长的血氧饱和度，采用并行通信接口与所述模数转换电路连接以接收脑电波数字信号；其中，所述ARM11处理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，当所述血氧饱和度在预设血氧饱和度上限浓度时，发出血氧饱和度过高识别信号，当所述血氧饱和度在预设血氧饱和度下限浓度时，发出血氧饱和度过低识别信号；当ARM11处理芯片发出浅睡眠识别信号、深睡眠识别信号、血氧饱和度过高识别信号或血氧饱和度过低识别信号时，ARM11处理芯片同时发出异常状态信号，否则，ARM11处理芯片同时发出正常状态信号。