[发明专利]触电应急安全防护手环及其工作方法

权利要求书

1.一种触电应急安全防护手环，其特征在于：所述手环包括手环主体和用于连接手环主体并实现佩戴的手腕带；所述手环主体包括信号采集模块、滤波放大电路、A/D转换模块、中央处理单元、告警模块和应急触发单元，以及为各单元提供电源的电源模块，所述信号采集模块依次通过滤波放大电路和A/D转换模块，将采集的信号输入至中央处理单元；所述中央处理单元分别与告警模块、应急触发单元连接，以在中央处理单元判断佩戴人员心率数据发生突变或渐变范围超过正常心率范围时告警模块发出告警信号启动声音告警器，并触发应急触发单元工作。

2.根据权利要求1所述的触电应急安全防护手环，其特征在于：所述信号采集模块采用SC0073脉搏传感器。

3.根据权利要求1所述的触电应急安全防护手环，其特征在于：所述中央处理单元还连接GPS定位模块、无线模块和显示模块。

4.根据权利要求1所述的触电应急安全防护手环，其特征在于：所述应急触发单元包括设在手环主体内的储气罐、串接在储气罐输出管路上的电磁阀和连接在储气罐输出管路出口的气囊，所述电磁阀的控制端与可控硅连接在供电电源上，所述可控硅的控制极连接于中央处理单元。

5.根据权利要求4所述的触电应急安全防护手环，其特征在于：所述手环主体设在壳体内，在壳体上铰接有壳盖，所述气囊设在壳盖的正下方。

6.一种如权利要求1所述触电应急安全防护手环的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:打开智能手环电源，系统初始化，采集模块通过SC0073脉搏传感器采集心率数据，信号采集模块接入滤波放大电路对采集的信号进行处理；

步骤S2：20s预置数据，20s后，系统进入正常实时监测模式，信号采集模块将采集处理后的心率数据传输至中央处理单元，作为中央处理单元内置的神经网络分析模块的输入数据，神经网络分析模块对数据进行处理，判断心率是否在正常范围；

步骤S3：若人员心率数据发生突变或渐变范围超过正常心率范围时、经过中央处理单元判断，告警模块发出告警信号启动声音告警器，并触发应急触发单元工作。

7.根据权利要求6所述的触电应急安全防护手环的工作方法，其特征在于：所述中央处理单元还连接GPS定位模块、无线模块和显示模块，在佩戴人员心率数据发生突变或渐变范围超过正常心率范围时，还通过无线模块向后台监控终端发出告警信息和人员定位信息。

8.根据权利要求6所述的触电应急安全防护手环的工作方法，其特征在于：所述中央处理单元的神经网络分析模块的判断依据包括，以心率数据为依据，若心率数据在正常范围，系统仅在显示屏上显示瞬时心率数据与1min内平均心率数据；若渐变范围超出正常心率范围10％则判断人员身体状况异常，输出告警信号和触发应急触发单元工作；以心率变化率为依据，若心率数据发生突变，心率变化率超过设定值，系统立刻判断为异常，输出高电平触发告警信号和触发应急触发单元工作。

9.根据权利要求7所述的触电应急安全防护手环的工作方法，其特征在于：所述神经网络训练数据具体为，在系统的预置时间内对采集到的心率数据取均值(次/min)，故该个体正常心率值范围为训练数据矩阵选取为

10.根据权利要求9所述的触电应急安全防护手环的工作方法，其特征在于：所述中央处理单元内置的神经网络分析模块构建具体为，输入节点为5，神经网络为4层，激活函数选用函数，网络权重参数W，学习率α取0.8，采用梯度下降法更新权重，误差e_k＝(t_k-o_k)²，t为目标值，o为输出值，经过简化计算，得到权重更新公式，由此可得到神经网络权重系数矩阵W，获得神经网络分析模块。