CN203107108U - 一种用于危险工种的人因状态指标测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于危险工种的人因状态指标测试仪，它包括RFID阅读器模块、数据采集总成、控制器模块、信息显示模块和电源供给模块；数据采集总成包括了相互并联的红外体温检测模块、脉搏血氧检测模块、肺活量检测模块、反应能力检测模块和呼气气体酒精浓度检测模块；控制器模块的显示信息输出端与信息显示模块连接，控制器模块的输入端分别与数据采集总成的数字信号输出端及RFID阅读器模块的控制指令输出端连接；电源供给模块给所述检测仪供电。该测仪结构设计合理，操作简单，通过RFID打卡启动测试仪对被测人员身体指标的检测，从而避免了单独检测，再进行数据汇分析的麻烦和数据造假的情况，因此效率更高，检测结果更准确。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能自动监测装置，具体涉及一种用于危险工种的人因状态指标测试仪。
背景技术
安全生产需要劳动者在稳定的情绪、平静的心境下集中精力工作。人每天都生活在复杂的社会环境之中，不断与外界社会进行相互作用，几乎时刻都在与他人进行着各种形式的交往或发生联系。其间，社会人际关系不良，家庭冲突或各种生活事件等问题的发生，将对个体产生各种复杂的心理冲突、挫折感和沮丧或令人兴奋，情绪波动较大。对于不少人来说，很难把这些心理矛盾和各种杂念全部排除在工作之外，极易出现分心或感觉、反应迟钝等情况。因此对于一些危险工种，采取一定的检测措施来检测上岗人员当时的身体状态，保证安全生产是非常必要的。
目前针对危险工种上岗人员健康状况检测的仪器还是一个空白，只有一些简单的人体健康指标测试仪，如血氧脉搏测试仪、肺活量测试仪、电子体温计、电子血压计、人体反应测试仪等。这些设备都只能测试一个单一的人体指标，不能全面地对危险工种上岗人员健康状况进行检测，而且将这些检测数据进行汇总和分析是一个既耗时又耗力的过程，同时可能存在数据造假的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种简约、使用方便、能用于全面反映危险工种上岗人员健康状况的检测仪。
解决该技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于危险工种的人因状态指标测试仪，包括RFID阅读器模块、数据采集总成、控制器模块、信息显示模块和电源供给模块；所述数据采集总成包括分别与其连接的红外体温检测模块、脉搏血氧检测模块、肺活量检测模块、反应能力检测模块和呼气气体酒精浓度检测模块；所述控制器模块的显示信息输出端与信息显示模块连接，控制器模块的输入端分别与数据采集总成的数字信号输出端及RFID阅读器模块的控制指令输出端连接；所述电源供给模块给所述检测仪供电。
进一步地，所述体温检测模块包括相互连接的红外探测器和体温信号数模转换器，所述体温信号数模转换器转换的数字信号经SPI接口传入控制器模块。
所述脉搏血氧检测模块包括脉搏血氧仪，所述脉搏血氧仪的数字信号经RS232接口传入控制器模块。
所述肺活量检测模块包括电子肺活量计，所述电子肺活量计的数字信号经RS232接口传入控制器模块。
所述反应能力检测模块包括分别与单片机输出引脚连接的驱动电路、测试灯和按键电路，所述驱动电路的输出端与数码管显示电路连接，所述单片机的一个输出端与控制器模块连接。
所述呼气气体酒精浓度检测模块包括气敏传感器和酒精浓度信号数模转换器，所述酒精浓度信号数模转换器转换的数字信号经数字信号接口传入控制器模块。
相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：
本实用新型提供的危险工种的人因状态指标测试仪结构设计合理，操作简单，其利用体温检测模块、脉搏血氧检测模块、肺活量检测模块、反应能力检测模块和呼气气体酒精浓度检测模块对危险工种人员进行工作时的身体指标进行全面的检测，从而避免了对危险工种人员每一身体指标分别使用相应的检测仪器进行检测的麻烦，因此更加简约，使用更方便。另外，该测试仪利用RFID阅读器模块信号进行触发自动启动检测，避免人工操作而存在检测数据造假的问题。
附图说明
图1-本实用新型结构示意图。
图2-反应能力检测模块结构示意图。
图中，控制器模块1、数据采集总成2、红外体温检测模块21、脉搏血氧检测模块22、肺活量检测模块23、反应能力检测模块24、呼气气体酒精浓度检测模块25、RFID阅读器模块3、信息显示模块4、WIFI接口51，RS232接口52，计算机6，AT89751单片机241、驱动电路242、4位LED数码管显示电路243、按键电路244、LED测试灯245、时钟电路246、复位电路247。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1，一种用于危险工种的人因状态指标测试仪，包括RFID阅读器模块3、数据采集总成2、控制器模块1、信息显示模块4和电源供给模块；数据采集总成2包括分别与其连接的体温检测模块21、脉搏血氧检测模块22、肺活量检测模块23、反应能力检测模块24和呼气气体酒精浓度检测模块25；控制器模块1的显示信息输出端与信息显示模块4连接，控制器模块1的输入端分别与数据采集总成2的数字信号输出端及RFID阅读器模块3的控制指令输出端连接；电源供给模块给所述检测仪供电，即为检测仪各个模块提供电源。
体温检测模块21包括相互连接的红外探测器和体温信号数模转换器，体温信号数模转换器转换的数字信号经SPI接口传入控制器模块1。红外探测器扫描被测人员，相应的红外辐射数据经过体温信号数模转换器转换成相应的数字信号后，再经SPI接口传入控制器模块1。现有的体温计大概分为两种类型：一种是通过液体膨胀测量的液体温度计，常为玻璃水银温度计，一种是以传感器进行测量的电子温度计。电子温度计又可以分为接触式和非接触式，接触式电子温度计为传感器直接与人体接触，通过放大滤波及数模转换以数字形式输出。非接触式电子温度计是根据黑体辐射源里通过测量人体辐射的红外线而测量温度的，它用的红外传感器只是吸收人体辐射的红外线而不向人体发射任何射线，它采用的是被动式且非接触的测量方式，测量速度快，且精度高，本实用新型提供的检测仪充分考虑用户的使用方便和测量的精确性，采用了非接触式电子温度计，可以很方便地与控制器模块进行数据传输。
脉搏血氧检测模块22包括脉搏血氧仪，脉搏血氧仪的数字信号经TTL接口传入控制器模块1。脉搏血氧仪采集被测人员的血氧饱和度和脉率，并以数字信号输出，经TTL接口传入控制器模块1。血氧饱和度是血液中，被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，是呼吸循环系统的重要生理参数。许多呼吸系统的疾病会引起人体血液中血氧饱和度的减少，另外由麻醉引起的机体的自动调节功能失常、大手术创伤、以及有些医疗检查引起的损伤等，都可能导致病人的氧供给发生问题而降低了人体的血氧饱和度；致使病人出现头晕、无力、呕吐等症状，重者则会危及生命。脉搏血氧仪体积小，灵活的安装方式，高可靠性和测量准确度，能快速、准确的测量血氧饱和度和脉率，另外脉搏血氧仪采用简单的TTL接口连接，易于集成。
肺活量检测模块23包括电子肺活量计，所述电子肺活量计的数字信号经RS232接口52传入控制器模块1。电子肺活量计采集被测人员的肺活量，并以数字信号输出，经RS232接口52传入控制器模块1。电子肺活量计指用于测定肺容量的容量或流量计。肺功能检查是胸肺疾病及呼吸生理的重要检查内容，对于早期检出肺、气道病变，鉴别呼吸困难的原因，诊断病变部位，评估疾病的病情严重度及其预后，评定药物或其它治疗方法的疗效，评估肺功能对劳动强度耐受力等具有重要意义。通气功能检查，可对大多数胸肺疾病作出诊断。
如图2，反应能力检测模块24包括分别与单片机输出引脚连接的驱动电路242、测试灯和按键电路244，所述驱动电路242的输出端与数码管显示电路连接，单片机的一个输出端与控制器模块1连接。一般地为了使单片机正常运行，在单片机外部还会外接复位电路247和时钟电路246。测试和评价被测人员的简单反应和综合反应能力。反映人体从视觉上获得信息、传回大脑，经过综合处理后传到肌肉、由肌肉做出最后反应所需要的时间，可评价人体神经传导速度的快慢大会大脑处理信息的快慢。该指标可以间接反应人体的健康状况。生病、饮酒、过度疲劳对人体反应速度都有极大的影响。
当被测人员按下测试按键后，按键电路244工作，单片机控制测试灯亮起，测试开始，在测试过程中，单片机控制测试灯变化，即在随机的t1时刻控制测试灯熄灭，并与发出控制测试灯熄灭指令的同时开始计时，当被测人员看到测试灯熄灭时，要迅速松开测试按钮，此时按键电路244停止工作，单片机停止计时，单片机将计时结果t2发送至数码管显示电路显示出来，并单片机将该计时结果t2发送至控制器模块1；当被测人员在测试灯熄灭之前放开测试按键，则单片机提示输入错误，并向数码管显示电路发送报错信号，数码管显示电路显示输入错误。单片机的计时结果t2为被测人员的反应时间，为了能准确表征被测人员的反应能力，一般需对被测人员做三次测试。具体实施时，反应能力检测模块24可选择AT89751单片机241，4位LED数码管显示电路243和LED测试灯245。
该反应能力检测模块24中单片机应用到的算法，即计时在t1时刻时控制测试灯熄灭，从测试灯熄灭至被测人员松开测试按钮进行第二次计时，计时结果为t2，该算法只需要经过简单的编程即可，不需要付出任何创造性劳动。
呼气气体酒精浓度检测模块25包括气敏传感器和酒精浓度信号数模转换器，数模转换器转换成的数字信号经数字信号接口传入控制器模块1。气敏传感器通常安装在探测头内，它是一种将某种气体的体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气敏传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。目前普遍使用的气敏传感器有燃料电池型（电化学型）和半导体型两种。他们能够制造便携型呼气酒精浓度测试器，适合于现场使用。与半导体传感器相比，燃料电池酒精传感器具有稳定性好、精度高、抗干扰性好等优点。本实用新型在具体实施时采用MQK2酒精浓度传感器，检测人体呼出气体中酒精浓度并且输出电压信号，输出电压信号由数模转换器转换成的数字信号后，经数字信号接口传入控制器模块1。
本实用新型的工作过程：
操作人员使用RFID阅读器模块3读取被测人员RFID卡中的信息并录入，被测人员RFID卡中的信息包括其个人基本信息、工种及应测试项目。控制器模块中预设有每项测试项目的标准值。RFID阅读器模块3读取被测人员RFID卡触发人因状态指标测试仪开始测试，数据采集总成2中的体温检测模块21采集被测人员的体温、脉搏血氧检测模块22采集被测人员的血氧饱和度和脉率、肺活量检测模块23采集被测人员的肺活量、反应能力检测模块24采集被测人员的反应速度、呼气气体酒精浓度检测模块25采集被测人员呼气气体中的酒精浓度，数据采集总成2将采集的被测人员的前述数据通过数据采集总成2的数字信号输出端输入控制器模块1。控制器模块1根据RFID阅读器模块3读取的应测试项目，将前述数据与应测试项目中对应的标准值进行简单的对比，并将比对结果通过显示信息输出端传输至信息显示模块4，当被测人员的前述数据与对应的标准值不符时，信息显示模块4显示警报表提醒，当被测人员的前述数据与对应的标准值相符时，信息显示模块4显示通过检测表。控制器模块1对数据的对比处理只需要通过简单的编程即可实现，不需要付出创造性劳动。
具体使用本实用新型提供的人因状态指标测试仪时，控制模块可通过RS232信号接口直接与计算机6连接，也可通过WIFI接口51与其他移动终端连接。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：包括RFID阅读器模块（3）、数据采集总成（2）、控制器模块（1）、信息显示模块（4）和电源供给模块；
所述数据采集总成（2）包括分别与其连接的红外体温检测模块（21）、脉搏血氧检测模块（22）、肺活量检测模块（23）、反应能力检测模块（24）和呼气气体酒精浓度检测模块（25）；
所述控制器模块（1）的显示信息输出端与信息显示模块（4）连接，控制器模块（1）的输入端分别与数据采集总成（2）的数字信号输出端及RFID阅读器模块（3）的控制指令输出端连接；
所述电源供给模块给所述检测仪供电。
2.如权利要求1所述的用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：所述体温检测模块（21）包括相互连接的红外探测器和体温信号数模转换器，所述体温信号数模转换器转换的数字信号经SPI接口传入控制器模块（1）。
3.如权利要求1所述的用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：所述脉搏血氧检测模块（22）包括脉搏血氧仪，所述脉搏血氧仪的数字信号经RS232接口传入控制器模块（1）。
4.如权利要求1所述的用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：所述肺活量检测模块（23）包括电子肺活量计，所述电子肺活量计的数字信号经RS232接口传入控制器模块（1）。
5.如权利要求1所述的用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：所述反应能力检测模块（24）包括分别与单片机输出引脚连接的驱动电路（242）、测试灯（244），所述驱动电路（242）的输出端与触摸屏显示电路连接，所述单片机的一个输出端与控制器模块（1）连接。
6.如权利要求1所述的用于危险工种的人因状态指标测试仪，其特征在于：所述呼气气体酒精浓度检测模块（25）包括气敏传感器和酒精浓度信号数模转换器，所述酒精浓度信号数模转换器转换的数字信号经数字信号接口传入控制器模块（1）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Human factor state indicator tester for dangerous work Effective date of registration: 20180202 Granted publication date: 20130807 Pledgee: Chongqing Three Gorges bank Limited by Share Ltd. two rivers branch Pledgor: CHONGQING WUTAI TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD. Registration number: 2018110000001 |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 400030, Shapingba District, Chongqing New Dragon Street, No. 99, 25-17 Patentee after: Chongqing Wutai Technology Co.,Ltd. Address before: 400030, Shapingba District, Chongqing New Dragon Street, No. 99, 25-17 Patentee before: CHONGQING WUTAI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210513 Granted publication date: 20130807 Pledgee: Chongqing Three Gorges bank Limited by Share Ltd. two rivers branch Pledgor: CHONGQING WUTAI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: 2018110000001 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A human factor state indicator tester for dangerous work Effective date of registration: 20210618 Granted publication date: 20130807 Pledgee: Chongqing Three Gorges bank Limited by Share Ltd. two rivers branch Pledgor: Chongqing Wutai Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021500000024 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230215 Granted publication date: 20130807 Pledgee: Chongqing Three Gorges bank Limited by Share Ltd. two rivers branch Pledgor: Chongqing Wutai Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021500000024 |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130807 |