CN111387996A - 民航飞行员执勤前多指标疲劳检测仪 - Google Patents

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Abstract

一种民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪。其包括脑电信号采集器、生理参数检测仪、腹式呼吸带、平板电脑和多指标分析处理平台；其中，所述的脑电信号采集器、生理参数检测仪、腹式呼吸带和平板电脑分别通过数据线与多指标分析处理平台电连接。本发明效果：通过对疲劳指标的检测，反映飞行员执勤前的疲劳状况。基于主观评估和客观检测相结合的思路，设计开发出一种多指标的检测系统，并且能在5分钟内完成全部检测，即刻出报告，同时建立个人档案，以便长期监测飞行员的疲劳情况，并通过疲劳状况预测其心理健康状况。具有多指标检测飞行员疲劳状况的功能，弥补了单一指标评估飞行员疲劳的不准确性。

Description

民航飞行员执勤前多指标疲劳检测仪
技术领域
本发明属于民航专用装备技术领域，特别是涉及一种民航飞行员执勤前多指标疲劳检测仪。
背景技术
在民航运输中，飞行员作为飞行任务中重要的一员，他们的一举一动决定了飞行中乘客的安危。对于飞行员来说，由于工作条件与其它行业有着明显的区别，所以他们也会面对一些由于工作条件与其基本生活条件的不同而产生的疲劳。而疲劳容易造成飞行员警觉度下降，反应能力变慢，机组人员之间交流和协调能力下降，以及情绪、动机变化等的生理和心理影响，进而引发飞行员操作能力下降，做出错误判断，导致出现飞行错觉，甚至引发更严重的飞行事故，如坠机，空中相撞等，从而严重威胁航空安全。在航空历史上，因为机组疲劳而导致的飞行事件或事故比比皆是。2013年英国航空公司飞行员协会(BALPA)发布了一项500名商业飞行员参与的调查。结果显示：56％的飞行员反映他们曾在驾驶舱内睡着，这些飞行员中有近1/3(29％)表示当他们醒来时发现另一名飞行员也睡着了。飞行员疲劳的问题在现代民航业变得更加严峻和突出，已成为现代航空业面临的严峻问题和难题之一。目前，国内外对飞行员疲劳检测的分析方法主要有：基于睡眠量表的调查，通过对睡眠休息状况的主观分析；基于警觉性、闪光融合频率等工作绩效层面的疲劳测试；基于生理、生化参数检测的方法，通过分析脑电信号、脉搏、肌电信号和反应时等。但上述疲劳检测方法存在着共同的缺点，就是检测耗时较长，无法满足飞行员执勤前的实际工作需要，因此如何快速有效地检测出飞行员执勤前的疲劳状况，是十分必要的。通过分析飞行员执勤前的疲劳程度，以便确定其是否适合执行飞行任务，或是否需要安排更加合理的休息时间，以保证航空公司飞行员群体执飞期间的良好状态，保证航空运输的安全。但目前尚缺少专用的设备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种民航飞行员执勤前多指标疲劳检测仪。
为了达到上述目的，本发明提供的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪包括脑电信号采集器、生理参数检测仪、腹式呼吸带、平板电脑和多指标分析处理平台；其中，所述的脑电信号采集器、生理参数检测仪、腹式呼吸带和平板电脑分别通过数据线与多指标分析处理平台电连接。
所述的脑电信号采集器采用多功能束带式脑电信号采集器Nexus-10，安装在座椅的靠背后面上部，并且设有传感干电极用软束带。
所述的生理参数检测仪采用PC-304生理参数检测仪，安装在座椅底部。
所述的腹式呼吸带安装在座椅靠背下部。
所述的平板电脑安装在座椅扶手处，内部储存有卡罗林斯卡嗜睡量表及精神运动警觉作业测验(PVT)的数据收集平台。
所述的多指标分析处理平台设置在座椅旁，负责收集飞行员检测的多项指标数据或结果，然后根据疲劳多指标检测系统模型综合分析指标数据，并给出飞行员疲劳报告。
本发明提供民航飞行员执勤前多指标疲劳检测仪具有如下有益效果：通过对疲劳指标的检测，反映飞行员执勤前的疲劳状况。基于主观评估和客观检测相结合的思路，设计开发出一种多指标的检测系统，并且能在5分钟内完成全部检测，即刻出报告，同时建立个人档案，以便长期监测飞行员的疲劳情况，并通过疲劳状况预测其心理健康状况。具有多指标检测飞行员疲劳状况的功能，弥补了单一指标评估飞行员疲劳的不准确性。另外，还具有快速检测的优点，解决了检测疲劳耗时较长的问题，满足飞行员执勤前的实际工作需要，具有良好的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明提供的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合附图对本发明结构原理作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪包括脑电信号采集器1、生理参数检测仪2、腹式呼吸带3、平板电脑4和多指标分析处理平台5；其中，所述的脑电信号采集器1、生理参数检测仪2、腹式呼吸带3和平板电脑4分别通过数据线与多指标分析处理平台5电连接。
所述的脑电信号采集器1采用多功能束带式脑电信号采集器Nexus-10，安装在座椅的靠背后面上部，并且设有传感干电极用软束带，方便飞行员束带。
所述的生理参数检测仪2采用PC-304生理参数检测仪，安装在座椅底部。
所述的腹式呼吸带3安装在座椅靠背下部，方便飞行员快速绑缚。
所述的平板电脑4安装在座椅扶手处，内部储存有卡罗林斯卡嗜睡量表及精神运动警觉作业测验(PVT)的数据收集平台，方便飞行员在检测其它指标的同时完成自我疲劳评估和运动警觉反应时的测试。
所述的多指标分析处理平台5设置在座椅旁，负责收集飞行员检测的多项指标数据或结果，然后根据疲劳多指标检测系统模型综合分析指标数据，并给出飞行员疲劳报告。
现将本发明提供的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪的工作原理阐述如下：
在飞行员执勤前，需要利用本疲劳多指标检测仪进行疲劳指标检测。首先飞行员坐在座椅上，这时其臀部或大腿将直接接触在生理参数检测仪2上，然后将腹式呼吸带3围束到飞行员的腹部，将脑电信号采集器1上的传感干电极用软束带固定在飞行员头部，这时就可以开始进行测试；
在测试过程中，脑电信号采集器1将采集飞行员的脑电信号，检测依据是澳大利亚悉尼大学健康研究中心将脑电波按频率不同分为Delta，Theta，Alpha，Beta四种波。检测的原理是在不同程度的疲劳状态下，所检测到的四种波会发生变化，当Alpha波和Theta波显著增多时，说明被试者已经开始疲劳了，然后将检测信号传送给多指标分析处理平台5；
生理参数检测仪2将采集飞行员的生理指标数据，包括可反映疲劳状况的心率、血压、体温和血氧饱和度，不同疲劳状况下，这些生理指标数据均发生不同程度的变化，然后将检测信号传送给多指标分析处理平台5；
腹式呼吸带3将采集检测飞行员的呼吸类指标，作为分析疲劳程度的辅助指标，然后将检测信号传送给多指标分析处理平台5；
与此同时，在进行其它生理指标检测的同时，飞行员需要在平板电脑4上填写卡罗林斯卡嗜睡量表，以进行飞行员主观评估自我睡眠状况，然后再进行PVT测试，以分析飞行员执勤前的反应能力，判断其是否疲劳。其中卡罗林斯卡嗜睡量表是国际上使用较多，信、效度较好的运用于飞行员疲劳主观评估的工具，其包括飞行员疲劳感受调查和睡眠状况调查，对飞行员有关睡眠情况的评估较为全面系统。PVT测试可以根据飞行员对仪器屏幕上随机出现的信号的反应速度测试个体的反应时间，并根据反应时间的长短判断其疲劳程度。然后将输入信息传送给多指标分析处理平台5；
多指标分析处理平台5接收到上述所有信息后，基于睡眠调查的自我评估、工作绩效的测试和多项生理指标的检测这三个层面的数据，建立飞行员执勤前疲劳多指标检测系统模型，反馈飞行员执勤前的疲劳状况，给出疲劳等级报告，并长期记录以形成个人疲劳档案，以进行长期跟踪。本检测仪可在5分钟内完成全部检测。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪包括脑电信号采集器(1)、生理参数检测仪(2)、腹式呼吸带(3)、平板电脑(4)和多指标分析处理平台(5)；其中，所述的脑电信号采集器(1)、生理参数检测仪(2)、腹式呼吸带(3)和平板电脑(4)分别通过数据线与多指标分析处理平台(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：所述的脑电信号采集器(1)采用多功能束带式脑电信号采集器Nexus-10，安装在座椅的靠背后面上部，并且设有传感干电极用软束带。
3.根据权利要求1所述的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：所述的生理参数检测仪(2)采用PC-304生理参数检测仪，安装在座椅底部。
4.根据权利要求1所述的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：所述的腹式呼吸带(3)安装在座椅靠背下部。
5.根据权利要求1所述的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：所述的平板电脑(4)安装在座椅扶手处，内部储存有卡罗林斯卡嗜睡量表及精神运动警觉作业测验的数据收集平台。
6.根据权利要求1所述的民航飞行员执勤前疲劳多指标检测仪，其特征在于：所述的多指标分析处理平台(5)设置在座椅旁，负责收集飞行员检测的多项指标数据或结果，然后根据疲劳多指标检测系统模型综合分析指标数据，并给出飞行员疲劳报告。
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