[发明专利]有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统

权利要求书

1.一种有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于，包括作业系统、环境因素子系统、数据采集子系统、数据分析子系统，所述数据分析子系统分别与所述环境因素子系统、数据采集子系统连接；

所述数据采集子系统包括环境因素监测单元、生理状态监测单元和心理状态监测单元；

所述数据分析子系统包括环境因素数据处理单元、生理状态数据处理单元、心理状态数据处理单元和人机环境测试云平台。

2.根据权利要求1所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述环境因素监测单元包括温度传感器、湿度传感器、光度传感器和二氧化碳浓度传感器；

所述生理状态监测单元包括无线皮电传感器、无线皮温传感器、无线脉搏传感器、无线呼吸传感器、可穿戴眼动追踪系统和可穿戴脑电测量系统；

所述心理状态监测单元包括面部表情分析系统和心理行为功能测试仪；

所述生理状态数据处理单元包括皮电、皮温、脉搏、呼吸、眼动和脑电生理数据处理子单元；

所述心理状态数据处理单元包括面部表情分析子单元、情绪状态识别以及注意力、反应时测验子单元；

所述人机环境测试云平台设有人-机-环境多通道数据与综合人机工效分析单元。

3.根据权利要求2所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述作业系统包括管道、检修工具、空气呼吸器，所述管道为用法兰连接的多节排水管；

所述环境因素子系统包括系统控制机柜、轴流风机、空调、加湿器、热风机、二氧化碳气瓶和强光灯。

4.根据权利要求3所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述环境因素子系统用于为有限空间作业人员个体安全状态监测实验提供所需要的可控环境因素；

所述可控环境因素包括有限空间内的温度、湿度、光照强度以及二氧化碳浓度；

所述数据采集子系统用于监测所述的可控环境因素以及获取有限空间作业人员在不同环境因素作用下的生理数据和心理数据；所述生理数据包括皮电、皮温、脉搏、呼吸、眼动和脑电数据；

所述数据分析子系统用于分析不同环境因素作用下有限空间作业人员的心生理特征规律。

5.根据权利要求4所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述环境因素数据处理单元用于对有限空间内的环境因素数据进行处理，去除其他环境因素，保留包含温度、湿度、光照强度以及二氧化碳浓度的环境因素；

所述生理状态数据处理单元用于对所述生理状态数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的皮电、皮温、脉搏、呼吸、眼动和脑电生理数据特征指标；

所述心理状态数据处理单元用于对所述心理状态数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的心理状态特征指标。

6.根据权利要求5所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述皮电数据处理子单元用于采用时域分析法和事件相关分析法对所述皮电数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的皮电指标；

所述皮温数据处理子单元用于采用离散分析法和频域分析法对所述皮温数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的皮温指标；

所述脉搏数据处理子单元用于采用时域分析法和频域分析法对所述脉搏数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的心率变异性指标；

所述呼吸数据处理子单元用于采用时域分析法和频域分析法对所述呼吸数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的呼吸指标；

所述眼动数据处理子单元用于根据眨眼、眼跳和注视特征分析，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的眼动评判关键指标；

所述脑电数据处理子单元用于采用脑电功率谱特征分析法对所述脑电数据进行处理，确定在不同环境因素下有限空间作业人员的脑电功率谱特征指标。

7.根据权利要求5所述的有限空间作业人员作业过程个体安全状态监测实验系统，其特征在于：

所述心理状态数据处理单元通过面部表情分析、情绪状态识别以及注意力、反应时测验，获取作业人员在不同环境因素下的心理状态；

所述人机环境测试云平台用于人-机-环境多通道数据与综合人机工效分析，分析不同环境因素作用下有限空间作业人员的心生理特征规律。