RU165429U1

RU165429U1 - DEVICE FOR PSYCHOPHYSIOLOGICAL EXPRESS CONTROL OF FUNCTIONAL STATE OF STAFF WORKING IN DANGEROUS PRODUCTION OBJECTS

Info

Publication number: RU165429U1
Application number: RU2016104759/14U
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Петраш; Лариса Владимировна Ильина; Дмитрий Владимирович Крыштоф; Мария Павловна Литаева; Людмила Николаевна Милиневская
Original assignee: Владимир Валентинович Петраш
Priority date: 2016-02-11
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Устройство для психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах, содержащее блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, блок формирования тестовых образов, измеритель времени реакции испытуемого и блок оценки показателей, отличающееся тем, что блок предъявления испытуемому визуальных тестовых образов выполнен в виде сенсорной панели дисплея, вход которого соединен с выходом блока формирования набора тестовых образов, содержащим программатор тестовых образов и элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов, и обеспечивающим их расположение на сенсорной панели дисплея в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке, кроме того, выход блока предъявления испытуемому тестовых образов соединен с входом измерителя времени реакций испытуемого при каждом его действии, выход которого соединен в свою очередь с входом блока оценки показателей, содержащим элемент памяти индивидуальных норм времени реакций для всего испытуемого персонала и анализатор, обеспечивающий сопоставление полученных показателей времени реакции каждого испытуемого с его индивидуальной зоной нормы для выдачи результирующей команды на сигнальный индикатор.A device for the psychophysiological rapid control of the functional state of personnel working at hazardous production facilities, comprising a unit for presenting visual test images to the test employee, a test image forming unit, a test subject’s reaction time meter and an indicator evaluation unit, characterized in that the visual test images are presented to the test person in the form of a touch panel display, the input of which is connected to the output of the block forming a set of test images containing a programmer of test images and a memory element of a set of algorithms for presenting test images, and ensuring their location on the touch panel of the display in a random order that changes after each action of the test person, in addition, the output of the unit for presenting test images to the test person is connected to the input of the test person’s reaction time meter during each action , the output of which is in turn connected with the input of the indicator evaluation unit containing an element of memory of individual reaction time norms for the entire test subject the analyzer and analyzer, which provides a comparison of the obtained indicators of the reaction time of each subject with his individual zone of norm for issuing the resulting command to the signal indicator.

Description

Полезная модель (далее ПМ) относится к области медицины труда и может быть использована для проведения предсменного и (или) периодического, в течение рабочего дня, психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах, а также для индивидуального самоконтроля работниками своего состояния в условиях труда и отдыха. Функциональное состояние организма - это совокупность характеристик физиологических функций и психических качеств, которая обеспечивает эффективность выполнения человеком требуемых рабочих операций (см.: Загрядский В.П., Сулимо-Самуйлло З.К. Физические нагрузки современного человека. - Л.: «Наука. Ленинградское отд.», 1982 - 96 с.).The utility model (hereinafter PM) relates to the field of occupational medicine and can be used for pre-shift and (or) periodic, during the working day, psychophysiological rapid control of the functional state of personnel working at hazardous production facilities, as well as for individual self-control by employees of their own conditions in working and resting conditions. The functional state of the body is a combination of characteristics of physiological functions and mental qualities that ensures the effectiveness of a person performing the required work operations (see: Zagryadsky V.P., Sulimo-Samuillo Z. Physical exercises of a modern person. - L.: “Science. Leningrad Dep. ”, 1982 - 96 p.).

Актуальность предсменного и (или) периодического психофизиологического контроля лиц, работающих на опасных производственных объектах, обусловлена высокой значимостью человеческого фактора в возникновении аварийных ситуаций. Эта проблема имеет особое значение для объектов с вредными и опасными факторами производственной среды (токсические компоненты воздушной среды, монотония, напряжение операторской деятельности и др.), которые способны ускорять утомляемость организма и провоцировать нарушения функционального состояния, повышающие вероятность снижения внимания, возникновения психоэмоционального напряжения, ошибочных действий и неадекватных реакций.The relevance of pre-shift and (or) periodic psychophysiological control of persons working at hazardous production facilities is due to the high importance of the human factor in emergency situations. This problem is of particular importance for objects with harmful and dangerous factors of the working environment (toxic components of the air, monotony, tension of operator activity, etc.), which can accelerate the body's fatigue and provoke functional state disorders that increase the likelihood of decreased attention, the occurrence of psychoemotional stress, erroneous actions and inappropriate reactions.

В настоящее время известны и применяются на практике различные аппаратно-программные комплексы (АПК) предсменного осмотра персонала занятого на опасных производственных объектах, например: система ЭСМО (регистрация давления, пульса, аритмии, температуры тела, тест на алкоголь, тест на наркотики) // Интернет ресурс. - (дата обращения 04.01.2016); АПК психофизиологического контроля «КАП 8-01-оператор» (показатели: вариабельность сердечного ритма, простая/сложная зрительно-моторные реакции, совмещенные методики) // Интернет ресурс. - (дата обращения 04.01.2016). Известны также комплексы «ЭкОЗ-01» (Интернет ресурс. - .), «Психофизиолог-Н» (Интернет ресурс. - (дата обращения 05.01.2016) и «Прогноз» (патент №2289297), обеспечивающие показатели артериального давления, частоты сердечных сокращений, вариабельности ритма сердца, координациометрия, простой и сложной зрительно-моторной реакций и др. Известно также устройство для определения психофизиологического состояния человека (патент на изобретение №2214166), реализованное в промышленном образце №64701 в виде компьютерного манипулятора «мышь».Currently, various hardware-software complexes (AIC) are known and used in practice for pre-shift inspection of personnel employed at hazardous production facilities, for example: ESMO system (registration of pressure, pulse, arrhythmia, body temperature, alcohol test, drug test) // Internet resource. - (appeal date 04/01/2016); Agro-industrial complex of psychophysiological control “KAP 8-01-operator” (indicators: heart rate variability, simple / complex visual-motor reactions, combined techniques) // Internet resource. - (date of treatment 04.01.2016). Also known complexes are "EKOZ-01" (Internet resource. -.), "Psychophysiologist-N" (Internet resource. - (accessed 01.01.2016) and "Forecast" (patent No. 2289297), providing indicators of blood pressure, heart rate contractions, heart rate variability, coordination, simple and complex visual-motor reactions, etc. There is also a device for determining the psychophysiological state of a person (patent for invention No. 2214166), implemented in industrial design No. 64701 in the form of a computer mouse.

Общим недостатком перечисленных аналогов является временной фактор проведения осмотра персонала. В лучшем случае реальное время, затрачиваемое на одного человека, составляет не менее 5 мин. Для производственных коллективов даже при минимальном количестве персонала, например, 20 человек, суммарное время осмотра на одном АПК составит полтора часа, что неприемлемо для предсменного контроля на проходной предприятия. Увеличение количества параллельно работающих на проходной АПК для большей пропускной способности неизбежно требует увеличение штата медперсонала, контролирующего работу АПК и действия испытуемых при выполнении тестов, выполняющих при необходимости наложение датчиков, кардиоэлектродов и др.A common drawback of these analogues is the time factor for the inspection of personnel. In the best case, the real time spent per person is at least 5 minutes. For production teams, even with a minimum number of personnel, for example, 20 people, the total inspection time at one agro-industrial complex will be an hour and a half, which is unacceptable for pre-shift control at the checkpoint of the enterprise. An increase in the number of parallel-working at the entrance APC for greater throughput inevitably requires an increase in the staff of the medical staff that controls the operation of the agro-industrial complex and the actions of subjects when performing tests that perform the application of sensors, cardio electrodes, etc.

Наиболее близким к заявляемой ПМ техническим решением может служить устройство для проведения теста Шульте-Платонова, например, входящее в состав компьютерного комплекса «НС-Психотест» (Интернет ресурс. - (дата обращения 05.01.2016) и содержащее блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, блок формирования тестовых образов, измеритель времени реакции испытуемого и блок оценки показателей. В качестве тестовых образов в этом устройстве используют наборы цифр в виде специально построенных таблиц. Известное устройство позволяет оценить темп восприятия информации и скорость ориентировочной реакции.The closest to the claimed PM technical solution can be a device for the Schulte-Platonov test, for example, which is part of the NS-Psychotest computer complex (Internet resource. - (access date 01/05/2016) and contains a block for presenting visual test images to the test employee) , a unit for generating test images, a measuring instrument for the reaction time of the test subject and a unit for evaluating indicators. As test images in this device, sets of numbers in the form of specially constructed tables are used. about allows you to evaluate the rate of perception of information and the speed of the orientational reaction.

Недостатком данного известного технического решения также как и вышеперечисленных аналогов является длительность проведения тестирования, неприемлемая для выполнения экспресс-оценки (скрининга) функционального состояния работников при предсменном контроле. Кроме того, устройство-прототип не позволяет дать оценку функций памяти и зрательно-моторной реакции в едином алгоритме тестирования с оценкой темпа восприятия информации и скорости ориентировочной реакции. Частым недостатком большинства аналогов и прототипа, в том числе, является необходимость испытуемому для выполнения заданий теста пользоваться компьютерным манипулятором «мышь» или специальной кнопочной панелью, что снижает скорость выполнения теста, особенно у лиц не пользующихся компьютером.The disadvantage of this known technical solution as well as the above analogues is the duration of the test, which is unacceptable for performing an express assessment (screening) of the functional state of workers under pre-shift control. In addition, the prototype device does not allow to evaluate the functions of memory and motor-motor response in a single testing algorithm with an assessment of the rate of perception of information and the speed of the approximate reaction. A frequent drawback of most analogs and prototypes, including the need for a test subject to use the computer mouse or a special button panel, which reduces the speed of the test, especially for people who do not use a computer.

В основу настоящей ПМ положено решение задачи психофизиологической экспресс-оценки (скрининг длительностью не более 1 мин) функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах за счет формирования системы тестовых заданий (образов) позволяющих получать в едином алгоритме оценку когнитивных функций: памяти, внимания, ориентировочной и зрительно-моторной реакций.The basis of this PM is the solution of the problem of psychophysiological rapid assessment (screening of no more than 1 min) of the functional state of personnel working at hazardous production facilities through the formation of a system of test tasks (images) allowing to obtain an assessment of cognitive functions in a single algorithm: memory, attention, indicative and hand-eye reactions.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах, содержащем блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, блок формирования тестовых образов, измеритель времени реакции испытуемого, блок предъявления испытуемому визуальных тестовых образов выполнен в виде сенсорной панели дисплея, вход которого соединен с выходом блока формирования набора тестовых образов, содержащим программатор тестовых образов и элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов, и обеспечивающим их расположение на сенсорной панели дисплея в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке, кроме того, выход блока предъявления испытуемому тестовых образов соединен с входом измерителя времени реакций испытуемого при каждом его действии, выход которого соединен в свою очередь с входом блока оценки показателей, содержащим элемент памяти индивидуальных норм времени реакций для всего испытуемого персонала и анализатор, обеспечивающий сопоставление полученных показателей времени реакции каждого испытуемого с его индивидуальной зоной нормы для выдачи результирующей команды на сигнальный индикатор.The technical result is achieved by the fact that in the device for psychophysiological rapid control of the functional state of personnel working at hazardous production facilities, which contains a unit for presenting visual test images to the test employee, a test image forming unit, a test subject's reaction time meter, visual test images for presenting the test subject, the form of a touch panel display, the input of which is connected to the output of the block forming a set of test images containing the programmer of test images and the memory element of the set of algorithms for presenting test images, and ensuring their location on the touch panel of the display in a random order that changes after each action of the test person, in addition, the output of the unit for presenting the test image to the test person is connected to the input of the subject's reaction time meter at each of its actions , the output of which is in turn connected to the input of the indicator evaluation unit containing the memory element of individual reaction time norms for the entire test person la and analyzer provides comparison of the performance of the reaction time of each test area with its individual rules to issue commands to the resultant signal light.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленной ПМ, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The applicant has not identified technical solutions that are identical to the declared PM, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Сущность ПМ поясняется чертежом.The essence of the PM is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 приведена блок-схема заявляемого технического решения.In FIG. 1 shows a block diagram of the claimed technical solution.

На чертеже (фиг. 1) обозначены: 1 - блок предъявления испытуемому работнику визуальных тестовых образов, 2 - блок формирования тестовых образов, 3 - программатор тестовых образов, 4 - элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов, 5 - измеритель времени реакции испытуемого, 6 - блок оценки показателей, 7 - элемент памяти индивидуальных норм, 8 - анализатор, 9 - сигнальный индикатор.In the drawing (Fig. 1) the following are indicated: 1 - unit for presenting visual test images to the test employee, 2 - test image formation unit, 3 - test image programmer, 4 - memory element of the set of test image presentation algorithms, 5 - test reaction meter, 6 - unit for evaluating indicators, 7 - memory element of individual norms, 8 - analyzer, 9 - signal indicator.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

До проведения психофизиологического экспресс-контроля функционального состояния персонала занятого на производстве с использованием заявляемого устройства в постоянном режиме заблаговременно работники проходят предварительное тестовое обследование для определения индивидуальных коридоров нормы показателей в течение рабочего дня, недели или месяца, в зависимости от специфики производственного процесса. Эти индивидуальные нормы вводят память устройства, формируя базу данных. По мере накопления обследований база данных расширяется, и уточняются индивидуальные нормы.Prior to the psychophysiological rapid control of the functional state of personnel employed in production using the inventive device in a constant mode, workers undergo a preliminary test examination in advance to determine individual corridors of the norm of indicators during a working day, week or month, depending on the specifics of the production process. These individual norms enter the device memory, forming a database. As surveys accumulate, the database expands and individual standards are refined.

При психофизиологическом экспресс-контроле функционального состояния персонала проводящий его оператор предварительно с помощью сенсорной панели блока предъявления визуальных тестовых образов 1, блока 2 и программатора 3 устанавливает вид тестовых образов и выбирает из имеющегося набора в элементе памяти 4 алгоритм действий испытуемого. Таким образом, до начала тестирования оператором ПМ установлен необходимый набор программ. Каждый испытуемый начинает тестирование с нажатия кнопки «Пуск» и последующего набора на сенсорной панели блока 1 своего индификационного номера. После этого с выхода блока 2 формирования тестовых образов (цифры, буквы, простые арифметические действия, изображения известных большинству предметов или животных и др.) на сенсорной панели блока 1 высвечивается сформированный набор контрольных тестовых образов. Их расположение на сенсорной панели формируется блоком 2 в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке. Испытуемый выполняет действия в соответствии с заданным алгоритмом. Измеритель времени реакций испытуемого 5 при каждом его действии фиксирует затраченное время. Сигналы с измерителя времени реакции испытуемого 5 поступают на вход блока оценки показателей 6, в котором автоматически производится извлечение из элемента памяти 7 по введенному в устройство индификационному номеру показателей времени реакции с индивидуальной зоной нормы испытуемого. Далее в анализаторе 8 происходит сопоставление полученных показателей времени реакции данного испытуемого с его индивидуальной зоной нормы для выдачи результирующей команды на сигнальный индикатор 9. Пример реализации полезной модели.During the psychophysiological express control of the functional state of the personnel, the operator conducting it previously using the touch panel of the visual test image presentation unit 1, block 2 and programmer 3 sets the type of test images and selects the algorithm of the subject's actions from the available set in the memory element 4. Thus, before the start of testing, the PM operator installed the necessary set of programs. Each subject begins testing by pressing the "Start" button and then dialing on the touch panel of unit 1 his identification number. After that, from the output of block 2 for forming test images (numbers, letters, simple arithmetic operations, images of most objects or animals known to others), the generated set of control test images is displayed on the touch panel of block 1. Their location on the touch panel is formed by block 2 in a random order and changed after each action of the test person. The test subject performs actions in accordance with a given algorithm. The time meter of the reactions of test 5 with each of its actions records the time spent. The signals from the test reaction time meter 5 are fed to the input of the indicator evaluation unit 6, in which the response time indicators are individually extracted from the memory element 7 using the identification number of the reaction time indicators with the individual zone of the test norm. Then, in the analyzer 8, the obtained reaction time indicators of the given subject are compared with his individual norm zone to issue the resulting command to the signal indicator 9. An example of the implementation of the utility model.

Для реализации полезной модели в качестве блока предъявления испытуемому визуальных тестовых образов, выполненного в виде сенсорной панели дисплея 1, может быть использован, например, планшетный ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели SM-T 210. Блок 2 формирования набора тестовых образов и порядка их расположения на сенсорной панели может быть выполнен на основе центрального процессора планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели РХ1986 с использованием видео-ускорителя модели Vivante GC1000. Входящий в этот блок программатор тестовых образов 3 и элемент памяти набора алгоритмов предъявления тестовых образов 4, может быть представлен как часть блока памяти MicroSDHC 4 Gb Class 4 Transcend. Измеритель времени реакций испытуемого 5 выполнен на базе оперативной памяти планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели SM-T 210. Для формирования блока оценки показателей 6, включая блок памяти 7 и анализатор образов 8, также может быть использован центральный процессор планшетного ПК Samsung Galaxy Tab 7.0 модели PXI986, при этом блок памяти 7 выполнен в виде карты памяти MicroSDHC 4 Gb Class 4 Transcend. Сигнальный индикатор 9 может быть выполнен, например, по типу светодиодного светофора - «зеленый» - норма, «желтый» - предел коридора нормы (возможен повторный тест или контроль врача), «красный» - обязательный контроль врача.To implement the utility model as a block for presenting visual test images to a test subject made in the form of a touch panel of display 1, for example, a Samsung Galaxy Tab 7.0 tablet model SM-T 210 can be used. Block 2 of forming a set of test images and the order of their location on the touch panel can be made on the basis of the central processor of a tablet PC Samsung Galaxy Tab 7.0 model PX1986 using a video accelerator model Vivante GC1000. The test image programmer 3 included in this block and the memory element of the set of algorithms for presenting test images 4 can be represented as part of the MicroSDHC 4 Gb Class 4 Transcend memory block. Subject 5’s reaction time meter is based on the RAM of the Samsung Galaxy Tab 7.0 tablet SM-T 210. To form a score unit 6, including memory 7 and image analyzer 8, the central processor of the Samsung Galaxy Tab 7.0 tablet can also be used model PXI986, while the memory unit 7 is made in the form of a microSDHC 4 Gb Class 4 Transcend memory card. The signal indicator 9 can be performed, for example, according to the type of LED traffic light - “green” - norm, “yellow” - limit of the normal range (a second test or doctor’s control is possible), “red” - mandatory doctor’s control.

Апробацию ПМ проводили на 7 операторах-добровольцах. Первым шагом тестирования было предъявление испытуемому на панели дисплея образа в виде условного индификационного номера из четырех однозначных и двузначных цифр на фиксированный период 2 с. Перед испытуемым была поставлена задача запомнить цифры индификационного номера и воспроизвести их последовательно на сенсорной панели дисплея. При этом в качестве тестового образа был использован набор из 10 цифр, распределенных на сенсорной панели дисплея в случайном и изменяемом после каждого действия испытуемого порядке. Время, затраченное испытуемыми составило от 9 с до 17 с, по одной ошибки в наборе тестовых цифр допустили два испытуемых.PM testing was performed on 7 volunteer operators. The first step of the test was to present the subject on the display panel with an image in the form of a conditional identification number of four single and double digits for a fixed period of 2 s. The subject was tasked with memorizing the digits of the identification number and reproducing them sequentially on the touch panel of the display. In this case, as a test image, a set of 10 digits was used, distributed on the touch panel of the display in a random and variable order after each action. The time spent by the subjects ranged from 9 s to 17 s; two subjects made one mistake in the set of test numbers.

Данная предварительная апробация преследовала цель убедиться в правомерности применения ПМ в самом простейшем варианте возможных алгоритмов ее применения. Действительно в ПМ присутствует задача, включающая контроль оперативной памяти - запоминание индификационного номера, ориентировочной реакции, функции внимания и скорость зрительно-моторной реакции - поиск нужных цифр на изменяемом по расположению поле сенсорной панели. Весь тест занял меньше 20 секунд и тем не менее дал обобщенную скрининг-оценку психофизиологических функциональных возможностей обследованного контингента испытуемых.This preliminary testing aimed at convincing the legitimacy of applying PM in the simplest version of the possible algorithms for its application. Indeed, in the PM there is a task that includes monitoring the RAM - remembering the identification number, approximate reaction, attention function and the speed of the hand-eye reaction - finding the right numbers on the field of the touch panel. The whole test took less than 20 seconds and nevertheless gave a generalized screening assessment of the psychophysiological functional capabilities of the examined contingent of subjects.

Таким образом, приведенные результаты подтверждают возможность достижения с помощью заявляемой ПМ ее назначения, а именно, решение задачи психофизиологической экспресс-оценки (скрининг длительностью не более 1 мин) функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах в условиях трудовой деятельности и отдыха.Thus, the above results confirm the possibility of achieving its purpose with the help of the claimed PM, namely, solving the psychophysiological rapid assessment task (screening lasting no more than 1 min) of the functional state of personnel working at hazardous production facilities in conditions of work and leisure.

Учитывая вхождение компьютерных технологий во все сферы современной жизни и распространенность планшетных вариантов ПК заявляемая ПМ может быть широко использована в области медицины труда. Это обеспечивает заявляемой ПМ соответствие условию патентоспособности «промышленная применимость».Given the entry of computer technology into all areas of modern life and the prevalence of tablet PC options, the claimed PM can be widely used in occupational medicine. This ensures that the claimed PM meets the condition of patentability "industrial applicability".

Эффективность заявляемой ПМ состоит в том, что она, при простоте реализации, обеспечивает с минимальными затратами времени экспресс-контроль или скрининг-оценку функционального состояния персонала, работающего на опасных производственных объектах.The effectiveness of the claimed PM lies in the fact that, with ease of implementation, it provides, with minimal time, rapid control or screening assessment of the functional state of personnel working at hazardous production facilities.

Claims

A device for the psychophysiological rapid control of the functional state of personnel working at hazardous production facilities, comprising a unit for presenting visual test images to the test employee, a test image forming unit, a test subject’s reaction time meter and an indicator evaluation unit, characterized in that the visual test images are presented to the test person in the form of a touch panel display, the input of which is connected to the output of the block forming a set of test images containing a programmer of test images and a memory element of a set of algorithms for presenting test images, and ensuring their location on the touch panel of the display in a random order that changes after each action of the test person, in addition, the output of the unit for presenting test images to the test person is connected to the input of the test person’s reaction time meter during each action , the output of which is in turn connected with the input of the indicator evaluation unit containing an element of memory of individual reaction time norms for the entire test subject the analyzer and analyzer, which provides a comparison of the obtained indicators of the reaction time of each subject with his individual zone of norm for issuing the resulting command to the signal indicator.