RU2392860C1 - Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas - Google Patents

Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas Download PDF

Info

Publication number
RU2392860C1
RU2392860C1 RU2008150601/14A RU2008150601A RU2392860C1 RU 2392860 C1 RU2392860 C1 RU 2392860C1 RU 2008150601/14 A RU2008150601/14 A RU 2008150601/14A RU 2008150601 A RU2008150601 A RU 2008150601A RU 2392860 C1 RU2392860 C1 RU 2392860C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
processor
specialist
activity
Prior art date
Application number
RU2008150601/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Николаевич Гриценко (RU)
Геннадий Николаевич Гриценко
Сергей Николаевич Колючкин (RU)
Сергей Николаевич Колючкин
Виктор Иванович Седин (RU)
Виктор Иванович Седин
Борис Павлович Смирнов (RU)
Борис Павлович Смирнов
Original Assignee
Геннадий Николаевич Гриценко
Сергей Николаевич Колючкин
Виктор Иванович Седин
Борис Павлович Смирнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Николаевич Гриценко, Сергей Николаевич Колючкин, Виктор Иванович Седин, Борис Павлович Смирнов filed Critical Геннадий Николаевич Гриценко
Priority to RU2008150601/14A priority Critical patent/RU2392860C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2392860C1 publication Critical patent/RU2392860C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and medical equipment, particularly to job placement and evaluation of professional reliability of specialists. Method involves psychophysiological data registration and analysis for evaluated specialist. Psychophysiological data registration and cardiovascular system response assessment are performed on the basis of analysis of cardiointerval series obtained from photoplethysmogram parametres of evaluation object. Collected data on heart rate variability is stored as digital files transmitted to PC to which expert evaluations of activity efficiency are filled in. Professional reliability of a specialist is determined by calculating its value by the method of canonical correlation relationships between activity efficiency and organism effort expenditure called activity cost. Method implementation utilises device for collection, processing and accumulation of data on functional response of human cardiovascular system to labour load. Device includes photoplethysmogram sensor unit in the form of infrared optic LED and photodiode couple with its output connected to noise filter input of measurement unit of photoplethysmogram sensor, including also a series of signal amplifier and analog-to-digital converted connected to digital filter input in processing unit for signals from photoplethysmogram sensor unit which also includes decoder, comparison unit, cardiointerval variometre and cardiovascular system state analyser connected in series with the sensor unit. Additionally the device features control unit including processor connected by bidirectional multibit bus to RAM unit connected over multibit connector to output of cardiovascular system state analyser. Digital-to-analog converter is connected to second multibit output of processor, and converter output is connected over executive element to input of photoplethysmogram unit LED. Multibit output of visualisation unit is connected to second multibit input of processor, while first multibit output of the processor is connected to multibit PC connector. Independent power unit is connected to processor input, RAM unit, digital-to-analog converter, executive element and visualisation unit input and to photoplethysmogram sensor unit LED and elements included in measurement unit of photoplethysmogram sensor and in processing unit for photoplethysmogram sensor unit signals.
EFFECT: improved accuracy of detecting specialists unfit for operation in extreme conditions.
7 cl, 2 dwg

Description

Патентуемое изобретение относится к способам отбора персонала и определению профессиональной надежности специалистов экстремального профиля деятельности и найдет эффективное применение в медицине, психологии и гигиене труда, психофизиологии, социологии, профессиологии, акмеологии и т.п. К профессиям экстремального профиля деятельности, в частности, относятся:The patented invention relates to methods for selecting personnel and determining the professional reliability of specialists with an extreme profile of activity and will find effective application in medicine, psychology and occupational health, psychophysiology, sociology, profession, acmeology, etc. Occupations of an extreme profile of activity, in particular, include:

- обслуживание и эксплуатация систем ядерной энергетики, производства по переработке углеводородов, предприятия химической промышленности;- maintenance and operation of nuclear energy systems, production of hydrocarbon processing, chemical industry enterprises;

- локализация чрезвычайных ситуаций, связанных с природными катаклизмами и нарушениями нормальной жизнедеятельности людей;- localization of emergencies associated with natural disasters and disruptions in the normal functioning of people;

- боевая служба систем управления и эксплуатации современных вооружений, содержащих, прежде всего, ядерные и химические компоненты, во всех видах вооруженных сил;- the combat service of control systems and the operation of modern weapons, containing primarily nuclear and chemical components in all types of armed forces;

- обслуживание высокотехнологичных транспортных средств в области освоения космического пространства, авиации, в море;- maintenance of high-tech vehicles in the field of space exploration, aviation, at sea;

- отдельные виды спорта и туризма.- individual sports and tourism.

Известны традиционные способы оценки профессиональной пригодности кадров при подборе персонала, описанные в книге авторов Базарова Т.Ю., Еремина Е.Л. «Управление персоналом». М.: ЮНИТИ, 2001 г.Known traditional methods for assessing the professional suitability of personnel in the selection of personnel, described in the book of the authors T. Bazarova, E. Eremina. "Personnel Management". M .: UNITY, 2001

В частности, в книге описан способ оценки профпригодности (стр.227-231), который включает в себя последовательное проведение предварительной отборочной беседы, заполнение бланка заявления, проведение беседы по найму (интервью), тестирование, проверку рекомендаций и послужного списка, медицинский осмотр (при наличии особых требований к здоровью кандидата в зависимости от особенностей работы) и принятие решения о приеме или отказе в приеме на работу.In particular, the book describes a method for assessing professional suitability (pp. 227-231), which includes consecutive preliminary screening interviews, filling out an application form, conducting an interview (hiring), testing, checking recommendations and a track record, medical examination ( in the presence of special requirements for the health of the candidate, depending on the characteristics of the work) and the adoption of a decision on admission or denial of employment.

Недостаток известного способа заключается в том, что он предназначен для отбора на работу, не связанную с опасным производством или с чрезвычайными обстоятельствами и не требующую особой ответственности.The disadvantage of this method is that it is intended for selection for work that is not related to hazardous production or emergency situations and does not require special responsibility.

Известен также способ оценки профпригодности кадров при подборе персонала, описанный в вышеназванной книге (стр.328, 329), который методологически базируется на одновременном использовании трех теоретических подходов к изучению проявлений человека, а именно: психометрии, которая подразделяет поведение человека на ряд более или менее независимых категорий и предоставляет способы измерения, позволяющие сравнивать людей между собой; социально-психологические и антропологические принципы описания поведения, позволяющие фиксировать конкретные факты, выделять типичные способы поведения в конкретных условиях, обучать неспециалистов в области поведенческой психологии категоризованному, структурированному наблюдению за организационным поведением людей; клиническое наблюдение, дающее возможность сравнивать индивидуальные проявления в данный момент с тем, что клиницисты считают оптимальным для данной личности. Он включает моделирование ключевых моментов деятельности, разработку системы критериев оценки в соответствии со спецификой деятельности, испытание различными взаимодополняющими техниками и упражнениями с проведением оценки не только специалистами, но также специально подготовленными наблюдателями, причем проводится перекрестная (оценка каждого участника несколькими наблюдателями и каждым наблюдателем нескольких участников) оценка реального поведения с выявлением и описанием качественных характеристик, особенностей индивидуального стиля деятельности оцениваемых.There is also a method for assessing the suitability of personnel in the selection of personnel, described in the above book (p. 328, 329), which is methodologically based on the simultaneous use of three theoretical approaches to the study of human manifestations, namely psychometry, which divides human behavior into a series of more or less independent categories and provides measurement methods that allow you to compare people with each other; socio-psychological and anthropological principles of the description of behavior that allow you to record specific facts, highlight typical ways of behavior in specific conditions, teach non-specialists in the field of behavioral psychology categorized, structured observation of organizational behavior of people; clinical observation, which makes it possible to compare individual manifestations at the moment with what clinicians consider optimal for this person. It includes modeling the key points of activity, developing a system of assessment criteria in accordance with the specifics of the activity, testing it with various complementary techniques and exercises, not only by experts, but also specially trained observers, and moreover, a cross-section is conducted (each participant is evaluated by several observers and each observer has several participants ) assessment of real behavior with the identification and description of qualitative characteristics, individual characteristics new style of activity being evaluated.

Недостатком известного способа оценки является тот факт, что оцениваются, в первую очередь, «технические возможности» человека к выполнению данной работы и не учитываются его нейропсихологические особенности.A disadvantage of the known evaluation method is the fact that, first of all, the “technical capabilities” of a person to perform this work are evaluated and their neuropsychological features are not taken into account.

Кроме того, в данной книге приведен (стр.336-337) способ оценки профпригодности персонала при подборе кадров, который включает в себя моделирование наиболее типичных деловых ситуаций посредством специальных упражнений, получение информации о профессиональных целях и ценностях, организаторских способностях, коммуникативных и личностных качествах от самого оцениваемого с помощью интервью, психологическое тестирование с целью получения информации о качествах, влияющих на поведение человека в организации, и его профессиональной эффективности, проведение организационно-управленческих игр и составление заключения.In addition, this book provides (pp. 363-337) a method for assessing the professional suitability of personnel in the selection of personnel, which includes modeling the most typical business situations through special exercises, obtaining information about professional goals and values, organizational abilities, communicative and personal qualities from the most evaluated through interviews, psychological testing in order to obtain information about the qualities that influence the behavior of a person in an organization, and his professional sti, holding organizational and managerial games and drawing up a conclusion.

Недостаток известного способа заключается в том, что он также ориентирован преимущественно только на определение деловых качеств, между тем как в последнее время участились случаи нервных срывов при выполнении людьми своих обязанностей в чрезвычайных или сложных обстоятельствах.The disadvantage of this method is that it also focuses mainly on the definition of business qualities, while recently there have been more frequent cases of nervous breakdowns when people perform their duties in extreme or difficult circumstances.

Известен способ определения профессиональной пригодности персонала при отборе кадров (патент РФ №2089101 «Способ определения профессиональной пригодности и психологической подготовки работников органов внутренних дел», МПК: А61В 5/16).A known method for determining the professional suitability of personnel in the selection of personnel (RF patent No. 2089101 "Method for determining professional suitability and psychological training of employees of the internal affairs bodies", IPC: А61В 5/16).

Известный способ включает оценку параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем, внимания и быстроты реакции до и после психофизических нагрузок, в процессе предъявления которых осуществляют внезапное воздействие психогенными и помеховыми факторами, дополнительно определяют электрокожное сопротивление, правильность выбора решения, память, способность к логическому мышлению, время, затраченное на выполнение отдельных этапов и всего задания, полученные показатели оценивают в баллах и по сумме определяют профессиональную пригодность и психологическую подготовку. При этом в процессе подготовки воздействуют визуальным, звуковым, тактильным и запаховым раздражителями, а также дополнительно черно-желтым визуальным раздражителем.The known method includes evaluating the parameters of the cardiovascular and respiratory systems, attention and speed of reaction before and after psychophysical stresses, during the presentation of which they carry out a sudden exposure to psychogenic and interference factors, additionally determine the skin resistance, the correct decision, memory, the ability to logical thinking, the time spent on the implementation of individual stages and the entire task, the obtained indicators are evaluated in points and the amount determines the professional suitability nost and psychological training. In this process, they are affected by visual, sound, tactile and odor stimuli, as well as an additional black-yellow visual stimulus.

Недостатком известного способа является тот факт, что с его помощью оценивается, в основном, способность здорового человека к физическим нагрузкам и принятию решения в сложной ситуации, но не принимаются во внимание возможные «неполадки» в состоянии его центральной нервной системы, могущие привести к тяжелым последствиям.The disadvantage of this method is the fact that it is used to evaluate mainly the ability of a healthy person to exercise and make decisions in a difficult situation, but possible “malfunctions” in the state of his central nervous system, which can lead to serious consequences, are not taken into account .

Известен также способ оценки профессиональной пригодности персонала для различных видов деятельности (патент РФ №2245097, МПК: А61В 5/16), наиболее близкий по технической сущности к патентуемому изобретению и выбранный в качестве прототипа.There is also a method of assessing the professional suitability of personnel for various activities (RF patent No. 2245097, IPC: AB 5/16), the closest in technical essence to the patented invention and selected as a prototype.

Известный способ по патенту РФ №2245097 включает проведение физиологического обследования с регистрацией электроэнцефалограмм, психологическое тестирование для определения профессионально важных качеств персонала и принятие решения о профессиональной пригодности по результатам обследования и тестирования. Особенностью известного способа является то, что физиологическое обследование с регистрацией электроэнцефалограмм дополняют методом когнитивных вызванных потенциалов и выполняют как нейропсихологическое для выявления грубых и скрытых органических поражений головного мозга, обуславливающих патологию центральной нервной системы. Кроме того, дополнительно проводят психофизиологические обследования персонала, которые включают:The known method according to the patent of the Russian Federation No. 2245097 includes conducting a physiological examination with registration of electroencephalograms, psychological testing to determine professionally important qualities of the staff and deciding on professional suitability according to the results of the examination and testing. A feature of the known method is that physiological examination with the registration of electroencephalograms is supplemented by the method of cognitive evoked potentials and is performed as neuropsychological to detect gross and latent organic brain lesions that cause pathology of the central nervous system. In addition, psycho-physiological examinations of personnel are additionally carried out, which include:

- оценку зрительного анализатора, оценку зрительно-моторной реакции и по ней оценку выбора, оценку различения, оценку помехоустойчивости,- an assessment of the visual analyzer, an assessment of the hand-motor reaction and, based on it, an assessment of choice, an assessment of discrimination, an assessment of noise immunity,

- а также оценку показателя мышечной выносливости, оценку координации движений, оценку реакции на движущийся объект и интегральную оценку свойств внимания и способности восприятия значимой информации, оценку скоростных возможностей двигательного анализатора и оценку характера реакции сердечно-сосудистой системы на заданную психоэмоциональную нагрузку.- as well as an assessment of muscle endurance, an assessment of coordination of movements, an assessment of the response to a moving object, and an integrated assessment of the properties of attention and the ability to perceive significant information, an assessment of the speed capabilities of a motor analyzer, and an assessment of the nature of the reaction of the cardiovascular system to a given psychoemotional load.

Обследование выполняют последовательно как первичный контроль при устройстве на работу, как периодический контроль и сопровождение процесса обучения и противоаварийных тренировок.The examination is carried out sequentially as a primary control when applying for a job, as periodic monitoring and maintenance of the learning process and emergency training.

Психологическое тестирование выполняют многоаспектным, для чего используют набор методик и тестов, обладающих надежностью, а также прогностической и содержательной валидностью и включающих интеллектуальные и проективные тесты, а также стандартизированные самоотчеты, при принятии решения о профпригодности по итогам обследования и тестирования выделяют «группу риска» из оперативного персонала.Psychological testing is carried out in many aspects, for which they use a set of methods and tests that have reliability, as well as predictive and substantive validity and include intellectual and projective tests, as well as standardized self-reports, when deciding on professional suitability according to the results of the examination and testing, they identify the “risk group” from operational staff.

Существенными недостатками известного способа-прототипа являются:Significant disadvantages of the known prototype method are:

- большой объем психофизиологических обследований специалистов с использованием специального медицинского оборудования, в частности способ предусматривает проведение физиологического обследования с регистрацией электроэнцефалограмм, применение метода когнитивных вызванных потенциалов для выявления грубых и скрытых органических поражений головного мозга, оценку зрительного анализатора, оценку зрительно-моторной реакции и по ней оценку выбора, оценку различения, оценку помехоустойчивости, а также оценку показателя мышечной выносливости, оценку координации движений, оценку реакции на движущийся объект и интегральную оценку свойств внимания и способности восприятия значимой информации, оценку скоростных возможностей двигательного анализатора и т.п.- a large amount of psychophysiological examinations of specialists using special medical equipment, in particular, the method involves conducting a physiological examination with registration of electroencephalograms, using the method of cognitive evoked potentials to detect gross and hidden organic lesions of the brain, evaluating the visual analyzer, evaluating the visual-motor reaction and using it assessment of choice, assessment of discrimination, assessment of noise immunity, as well as assessment of muscle take-off rainfall, an assessment of the coordination of movements, an assessment of the reaction to a moving object and an integral assessment of the properties of attention and the ability to perceive significant information, an assessment of the speed capabilities of a motor analyzer, etc.

Подобный максимализм психофизиологических исследований естественно требует помещения обследуемого специалиста в специальное медицинское учреждение, что негативно отражается на объективности окончательной оценки профессиональной пригодности специалиста и вносит значительные погрешности в итоговые выводы обследования, поскольку все многочисленные этапы обследования проводят в специфической обстановке, которая далека от реальной обстановки профессиональной деятельности специалиста, и его реакции на те или иные тесты и задания не адекватны практическим реалиям деятельности специалиста;Such maximalism of psychophysiological studies naturally requires the placement of the examined specialist in a special medical institution, which negatively affects the objectivity of the final assessment of the professional suitability of the specialist and introduces significant errors in the final conclusions of the examination, since all the numerous stages of the examination are carried out in a specific environment that is far from the real situation of professional activity specialist, and his reactions to certain tests and tasks are not adequate to the practical realities of the specialist;

- для реализации известного способа требуется сложное, дорогостоящее и многофункциональное медицинское оборудование, что существенно ограничивает область реального использования запатентованного способа.- to implement the known method requires complex, expensive and multifunctional medical equipment, which significantly limits the scope of the real use of the patented method.

Что касается аппаратной реализации патентуемого изобретения в части выбора наиболее близкого по технической сущности устройства (прототипа) для реализации патентуемого способа определения профессиональной пригодности, то известно устройство для определения психофизиологического состояния человека (патент РФ №2214166, А61В 5/16).As for the hardware implementation of the patented invention in terms of choosing the closest in technical essence devices (prototype) for implementing the patented method for determining professional suitability, a device is known for determining the psychophysiological state of a person (RF patent No. 2214166, АВВ 5/16).

Устройство, описанное в патенте РФ №2214166, содержит последовательно соединенные между собой блок датчиков электрокожного сопротивления (ЭКС) и фотоплетизмограммы (ФПГ), двухканальный измерительный блок, двухканальный блок обработки сигналов, анализатор психофизиологического состояния (ПФС) человека, блок выбора комбинации тест-стимулов, воздействующих на человека-оператора. Измерительный блок содержит в каждом канале шумоподавляющий фильтр, усилитель и аналого-цифровой преобразователь. Блок обработки сигналов выполнен по числу каналов на цифровых фильтрах, дифференциаторах и компараторах, а также блоках определения психоэмоционального состояния человека, накопления и определения параметров R-R интервалов и анализаторе состояния сердечно-сосудистой системы. Устройство обеспечивает повышение оперативности и достоверности результатов диагностики, а также увеличение информативности определения психофизиологического состояния человека и обеспечение надежности профессиональной деятельности и сохранения здоровья различных категорий населения за счет расширения функциональных возможностей.The device described in RF patent No. 2214166 contains a series of interconnected sensors of electric skin resistance (EX) and photoplethysmograms (PPG), a two-channel measuring unit, a two-channel signal processing unit, a psychophysiological state analyzer (PPS) of a person, and a selection of a combination of test stimuli affecting the human operator. The measuring unit contains a noise canceling filter, an amplifier, and an analog-to-digital converter in each channel. The signal processing block is made according to the number of channels on digital filters, differentiators and comparators, as well as blocks for determining the psychoemotional state of a person, accumulation and determination of parameters of R-R intervals, and an analyzer of the state of the cardiovascular system. The device provides an increase in the efficiency and reliability of diagnostic results, as well as an increase in the information content of determining the psychophysiological state of a person and ensuring the reliability of professional activity and maintaining the health of various categories of the population by expanding functional capabilities.

Существенным недостатком известного устройства являются его увеличенные габаритные размеры, а также необходимость постоянного подключения к персональному компьютеру, что обуславливает возможность его использования только в стационарных условиях. Использование известного устройства отвлекает и сковывает специалиста, что приводит к значительным погрешностям измерения и неадекватным выводам относительно его профессиональной пригодности.A significant disadvantage of the known device is its increased overall dimensions, as well as the need for constant connection to a personal computer, which makes it possible to use it only in stationary conditions. Using a known device distracts and fetters a specialist, which leads to significant measurement errors and inadequate conclusions regarding his professional suitability.

Настоящее изобретение решает задачу:The present invention solves the problem:

- повышения точности оценки реального уровня профессиональной готовности специалиста экстремального профиля деятельности и исключения (сокращения) субъективных показателей и характеристик при оценке уровня профессиональной надежности специалиста;- improving the accuracy of assessing the real level of professional readiness of a specialist with an extreme profile of activity and eliminating (reducing) subjective indicators and characteristics when assessing the level of professional reliability of a specialist;

- получения объективных расчетных показателей уровня профессиональной надежности специалиста;- obtaining objective calculated indicators of the level of professional reliability of a specialist;

- повышения точности выявления специалистов, непригодных для работы в экстремальных ситуациях;- improving the accuracy of identifying specialists unsuitable for work in extreme situations;

- повышения достоверности и объективности показателей результативности труда специалиста и величины его психофизиологических затрат в процессе труда;- increase the reliability and objectivity of the performance indicators of the specialist’s labor and the magnitude of his psychophysiological costs in the labor process;

- сокращения объема психофизиологических обследований специалиста и упрощения технических средств для реализации способа оценки профессиональной пригодности специалиста;- reducing the volume of psychophysiological examinations of a specialist and simplifying technical means to implement a method for assessing the professional suitability of a specialist;

- упрощения схемотехнической реализации устройства для осуществления патентуемого способа, достижения компактности, автономности его работы, высокой надежности и информативности съема информации о психофизиологическом состоянии исследуемого специалиста.- simplification of the circuitry implementation of the device for implementing the patented method, achieving compactness, autonomy of its work, high reliability and informativeness of information retrieval on the psychophysiological state of the studied specialist.

Решение поставленной задачи достигается следующим образом.The solution to this problem is achieved as follows.

Согласно патентуемому изобретению, оценку профессиональной надежности специалиста экстремального профиля деятельности (СЭПД), осуществляют на основе анализа серии кардиоинтервалов, полученных в результате исследования параметров его фотоплетизмограммы (ФПГ). На наружной поверхности верхней трети плеча левой или правой руки специалиста закрепляют блок датчика ФПГ, при этом процессор блока управления предварительно программируют на формирование определенной серии кардиоинтервалов. Затем осуществляют регистрацию, измерение и обработку сигналов блока датчика ФПГ. Накопленную информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы (ССС) сохраняют до конца рабочей смены в виде цифровых файлов, содержащих рассчитанные параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР).According to the patented invention, the assessment of the professional reliability of a specialist of an extreme profile of activity (EPR) is carried out on the basis of an analysis of a series of cardio intervals obtained as a result of studying the parameters of its photoplethysmogram (PPG). On the outer surface of the upper third of the shoulder of the specialist’s left or right hand, the PPG sensor block is fixed, while the processor of the control unit is pre-programmed to form a certain series of cardio intervals. Then carry out registration, measurement and processing of signals of the block of the PPG sensor. The accumulated information about the state of the cardiovascular system (CCC) is stored until the end of the shift in the form of digital files containing the calculated heart rate variability (HRV) parameters.

Для расчета надежности СЭПД изобретение предусматривает передачу накопленной информации в виде параметров, характеризующих функциональный ответ ССС человека на трудовую нагрузку, на персональный компьютер. В процессе расчета:To calculate the reliability of the EPRS, the invention provides for the transfer of accumulated information in the form of parameters characterizing the functional response of a human CCC to a workload to a personal computer. In the calculation process:

- оценивают достигнутый результат деятельности;- evaluate the achieved result of the activity;

- оценивают психофизиологическое состояние специалиста путем оценки вариабельности сердечного ритма;- assess the psychophysiological state of a specialist by assessing heart rate variability;

- проводят проверочные мероприятия по определению надежности работы СЭПД путем предъявления ему специальных по профилю работы интеллектуальных, психомоторных и т.п.компьютерных тестовых заданий с одновременной регистрацией ВСР;- carry out verification measures to determine the reliability of the EPRS by presenting it with special intellectual, psychomotor, etc. computer test tasks with the simultaneous registration of HRV;

- вводят экспертные оценки результативности трудовой деятельности;- introduce expert evaluations of labor productivity;

- проводят оценку вариабельности сердечного ритма и величины надежности в различные периоды работы специалиста.- conduct an assessment of heart rate variability and reliability in different periods of the specialist.

Для реализации патентуемого способа разработано компактное и удобное в проведении исследований устройство.To implement the patented method, a compact and convenient device for research has been developed.

Устройство содержит блок датчика фотоплетизмограммы (ФПГ) в виде инфракрасной оптической пары на основе светодиода и фотодиода, измерительный блок сигналов датчика ФПГ и блок обработки сигналов с блока датчика ФПГ. Согласно патентуемому изобретению устройство снабжено блоком управления, который содержит процессор, блок оперативной памяти, цифроаналоговый преобразователь, исполнительный элемент, например, на основе реле и автономный блок питания, обеспечивающий функционирование устройства в автономном режиме, и два многоразрядных разъема для подключения патентуемого устройства к персональному компьютеру и блоку обработки сигнала датчика ФПГ.The device comprises a photoplethysmogram (FPG) sensor unit in the form of an infrared optical pair based on an LED and a photodiode, a measuring unit of the PPG sensor signals and a signal processing unit from the PPG sensor unit. According to the patented invention, the device is equipped with a control unit that contains a processor, random access memory, digital-to-analog converter, an actuating element, for example, based on a relay and an autonomous power supply unit, which enables the device to operate autonomously, and two multi-bit connectors for connecting the patented device to a personal computer and the processing unit of the signal of the PPG sensor.

Изобретением предусмотрено, что блок управления содержит клавиатуру и блок визуализации в виде жидкокристаллического дисплея для обеспечения возможности программирования процессора, контроля работы блока датчика ФПГ и внесения при необходимости программных поправок в работу устройства без использования стационарного персонального компьютера.The invention provides that the control unit comprises a keyboard and a visualization unit in the form of a liquid crystal display to enable the processor to be programmed, to control the operation of the FPG sensor unit and to make, if necessary, program corrections to the device without using a stationary personal computer.

Технический результат патентуемого комплексного технического решения заключается в том, что разработанное изобретение позволяет:The technical result of the patented integrated technical solution is that the developed invention allows:

- обеспечить высокую точность определения профессиональной надежности специалистов экстремального профиля деятельности за счет принципиально нового и технологичного способа мониторинга показателей психофизиологического состояния и психофизиологических затрат СЭПД и результатов его трудовой деятельности, преобразования этих показателей в конкретные расчетные данные, которые позволяют получить объективные параметры и характеристики профессиональной надежности специалиста с учетом сферы его практической деятельности;- to ensure high accuracy in determining the professional reliability of specialists with an extreme profile of activity due to a fundamentally new and technologically advanced way of monitoring indicators of the psychophysiological state and psychophysiological costs of EPDM and the results of its labor activity, converting these indicators into specific calculation data that allow obtaining objective parameters and characteristics of the specialist's professional reliability taking into account the scope of his practical activities;

- существенно снизить объем различных психофизиологических обследований и сложность используемой медицинской аппаратуры, что позволяет проводить обследования практически на рабочем месте специалиста и получать максимально адекватные и точные результаты его профессиональной надежности;- significantly reduce the volume of various psychophysiological examinations and the complexity of the medical equipment used, which allows conducting examinations practically at the specialist’s workplace and obtaining the most adequate and accurate results of his professional reliability;

- реализовать на практике оптимальные физиологичные методы исследования параметров психофизиологического состояния (в частности, ритма сердца) и психофизиологических затрат СЭПД, которые позволяют получать точные и объективные показатели состояния организма специалиста не только в начале работы, в процессе работы, после ее завершения, но и в периоды ее наибольшей напряженности, что в итоге позволяет объективно исследовать и оценивать «запас прочности» конкретного специалиста в конкретных условиях его профессиональной деятельности;- to put into practice the optimal physiological methods for studying the parameters of the psychophysiological state (in particular, the heart rhythm) and the psychophysiological costs of EPDM, which allow you to obtain accurate and objective indicators of the specialist’s body, not only at the beginning of work, in the process of work, after its completion, but also in periods of its greatest tension, which in the end allows you to objectively examine and evaluate the "margin of safety" of a particular specialist in the specific conditions of his professional activity;

- обеспечить получение в процессе мониторинга точной комплексной информации психофизиологических затрат и состояния специалиста, а также объективно оценить результативность профессионального труда. Это позволяет кардинально сократить «субъективную составляющую» в итоговой оценке профессиональной надежности специалиста, существенно повысить объективную независимость конечных результатов и выводов относительно уровня профессиональной надежности специалиста от ошибок, обусловленных «человеческим фактором», и специфики места проведения обследования;- to ensure that in the process of monitoring accurate complex information of psychophysiological costs and the state of a specialist is obtained, as well as objectively evaluate the effectiveness of professional work. This allows you to drastically reduce the "subjective component" in the final assessment of the professional reliability of a specialist, significantly increase the objective independence of the final results and conclusions regarding the level of professional reliability of a specialist from errors caused by the "human factor" and the specific location of the survey;

- разработать устройство, компактное по схемотехнике, автономности работы и обеспечению высокой информативности получаемой медико-технической информации для проведения исследования специалистов экстремального профиля деятельности.- to develop a device that is compact in circuit design, autonomy of work and ensuring high information content of the received medical and technical information for research of specialists with an extreme profile of activity.

Сущность изобретения поясняется описанием патентуемого способа определения надежности СЭПД с использованием разработанного устройства и графическими материалами, на которых представлены:The invention is illustrated by the description of the patented method for determining the reliability of the EPDM using the developed device and graphic materials on which are presented:

фиг.1 - блок-схема устройства для реализации патентуемого способа;figure 1 is a block diagram of a device for implementing the patented method;

фиг.2 - укрупненная блок-схема алгоритма работы блока управления.figure 2 - an enlarged block diagram of the algorithm of the control unit.

Патентуемый способ реализуют с помощью аппаратно-программного комплекса, представляющего собой компактный носимый блок - регистратор психофизиологического состояния (основанный на регистрации серий кардиоинтервалов) и программного обеспечения, которое позволяет осуществить:The patented method is implemented using a hardware-software complex, which is a compact wearable unit - a psychophysiological state recorder (based on recording a series of cardio intervals) and software that allows you to:

- оценку вариабельности сердечного ритма по методу Баевского P.M. в соответствии со стандартом Рабочей группы Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологиии;- assessment of heart rate variability according to the method of Baevsky P.M. in accordance with the standard of the Working Group of the European Cardiology Society and the North American Society for Stimulation and Electrophysiology;

- расчет профессиональной надежности СЭПД по способу выявления канонических корреляционных связей между результативностью работы и величинами затрат организма, полученных из оценки ВСР в процессе работы;- calculation of the professional reliability of the EPRS according to the method for identifying the canonical correlation between work performance and the cost of the organism obtained from the assessment of HRV in the process of work;

- проведение проверочных мероприятий по определению надежности работы СЭПД путем предъявления ему специальных (по профилю работы - интеллектуальных, психомоторных и др.) компьютерных тестовых заданий с одновременной регистрацией ВСР и принятия решения о прогнозе его надежности;- carrying out verification measures to determine the reliability of the EPRS by presenting him with special (according to the profile of work - intellectual, psychomotor, etc.) computer test tasks with the simultaneous registration of HRV and making a decision on the forecast of its reliability;

- ввод экспертных оценок результативности трудовой деятельности;- input of expert evaluations of labor productivity;

- вывод оценки вариабельности сердечного ритма и величины надежности в различные периоды работы специалиста для принятия оперативного решения.- the conclusion of the assessment of heart rate variability and reliability in different periods of a specialist to make an operational decision.

Устройство для определения профессиональной надежности СЭПД содержит (фиг.1) соединенные между собой и установленные в карманах специальной манжеты (не показана), крепящейся лентой велькро («липучка») на наружной поверхности верхней трети плеча левой или правой (для праворуких и леворуких людей, соответственно) руки, блок датчика фотоплетизмограммы 1, измерительный блок 2 сигналов с блока датчика ФПГ, блок обработки сигналов с блока датчика ФПГ 3 и блок управления 4.The device for determining the professional reliability of the EPDM contains (Fig. 1) interconnected and installed in the pockets of a special cuff (not shown), fastened with a Velcro tape (Velcro) on the outer surface of the upper third of the left or right shoulder (for right-handed and left-handed people, accordingly) hands, a photoplethysmogram sensor unit 1, a measuring unit 2 of signals from an FPG sensor unit, a signal processing unit from an FPG sensor unit 3, and a control unit 4.

Блок датчика фотоплетизмограмы (ФПГ) 1 выполнен в виде оптоэлектронной пары инфракрасного диапазона и содержит светодиод 5 (СД) инфракрасного диапазона излучения и фотодиод 6 (ФД).The sensor unit photoplethysmogram (PPG) 1 is made in the form of an optoelectronic pair of the infrared range and contains a LED 5 (SD) of the infrared radiation range and a photodiode 6 (PD).

Блок датчика ФПГ 1 воспринимает отраженный световой поток, пропорциональный кровенаполнению периферических сосудов человека и преобразует его в пульсирующий электрический ток, пропорциональный пульсации сердца. Электрический сигнал от фотодиода 6 представляет собой вторичную электрокардиограмму сердца. Подключение процессора 15 блока управления 4 (через реле 22 и цифроаналоговый преобразователь 21) к блоку датчика ФПГ 1 позволяет осуществлять регулировку блока датчика ФПГ 1 для обеспечения учета индивидуальных особенностей кожного покрова исследуемого специалиста, исключения из обработки кардиоимпульсов низкой амплитуды, а также других помеховых сигналов, возникающих за счет перемещения чувствительного элемента блока датчика ФПГ 1 при физической активности работника.The FPG sensor unit 1 senses the reflected light flux proportional to the blood supply to the human peripheral vessels and converts it into a pulsating electric current proportional to the heart pulsation. The electrical signal from photodiode 6 is a secondary electrocardiogram of the heart. The connection of the processor 15 of the control unit 4 (through the relay 22 and the digital-to-analog converter 21) to the FPG sensor unit 1 allows you to adjust the FPG sensor unit 1 to take into account the individual characteristics of the skin of the specialist under study, to exclude low-amplitude cardio pulses from processing, as well as other interfering signals, arising due to the movement of the sensitive element of the sensor block FPG 1 during physical activity of the employee.

Измерительный блок 2 сигналов с блока датчика ФПГ включает последовательно соединенные шумоподавляющий фильтр 7, вход которого подключен к выходу фотодиода 6, усилитель сигналов 8 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9.The measuring unit 2 of the signals from the FPG sensor unit includes a noise-canceling filter 7 connected in series, the input of which is connected to the output of the photodiode 6, a signal amplifier 8 and an analog-to-digital converter (ADC) 9.

Аналого-цифровой преобразователь 9 необходим для преобразования электрических сигналов фотодиода 6 в цифровые. АЦП 9 должен иметь не менее 8 разрядов и быстродействие порядка 1 мс. В патентуемом устройстве может быть использован, например, стандартный по схемотехнике АЦП Analog Devices AD7810YN (каталог Чип Дип).An analog-to-digital converter 9 is necessary for converting the electrical signals of the photodiode 6 into digital. The ADC 9 must have at least 8 bits and a speed of about 1 ms. In the patented device, for example, Analog Devices AD7810YN standard in ADC circuitry can be used (Chip Dip catalog).

Блок обработки сигналов с блока датчика ФПГ 3 содержит последовательно соединенные цифровой фильтр 10, вход которого подключен к выходу АЦП 9, дифференциатор 11, компаратор 12, вариометр кардиоинтервала 13 и анализатор состояния сердечно-сосудистой системы 14.The signal processing unit from the FPG sensor unit 3 contains a digital filter 10 connected in series, the input of which is connected to the output of the ADC 9, a differentiator 11, a comparator 12, a cardio interval variometer 13 and a cardiovascular system analyzer 14.

Компаратор 12 обеспечивает сравнение амплитуды сигнала ФПГ с опорным значением Uonop. Выход компаратора 12 канала ФПГ соединен с вариометром кардиоинтервала 13, накапливающим массив их значений и определяющим их вариабельность (степень изменчивости). Выход вариометра 13 соединен с анализатором состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) 14, определяющим уровень напряжения регуляторных механизмов ССС.The comparator 12 provides a comparison of the amplitude of the PPG signal with the reference value Uonop. The output of the comparator 12 of the PPG channel is connected to the variometer of the cardiointerval 13, accumulating an array of their values and determining their variability (degree of variability). The output of the variometer 13 is connected to the analyzer of the state of the cardiovascular system (CCC) 14, which determines the voltage level of the regulatory mechanisms of the CCC.

С помощью анализатора состояния сердечно-сосудистой системы 14 осуществляют оценку уровня напряжения регуляторных механизмов ССС человека на основе расчета параметров вариабельности сердечного ритма, в том числе:Using the analyzer of the state of the cardiovascular system 14, an assessment is made of the voltage level of the regulatory mechanisms of human CVS based on the calculation of heart rate variability parameters, including:

- определение статистических характеристик динамического ряда кар-диоинтервалов: математическое ожидание /М/, дисперсия /Д/, среднее квадратическое отклонение /СКО/, коэффициент вариации /V/;- determination of the statistical characteristics of the dynamic range of cardio intervals: mathematical expectation / M /, variance / D /, standard deviation / standard deviation /, coefficient of variation / V /;

- оценка вариационной пульсометрии в виде гистограммы с обозначением Мо (моды), АМо (амплитуды моды), ВАР (вариационного размаха);- assessment of variational pulsometry in the form of a histogram with the designation Mo (modes), AMo (amplitude of the mode), VAP (variational range);

- расчет корреляционной ритмографии по методу графического представления динамического ряда кардиоинтервалов в виде скаттерограммы;- calculation of correlation rhythmography by the method of graphical representation of a dynamic series of cardio intervals in the form of a scatterogram;

- вычисление и построение автокорреляционной функции динамического ряда кардиоинтервалов;- calculation and construction of the autocorrelation function of the dynamic series of cardio intervals;

- оценка результатов спектрального анализа, с помощью которого оценивается взаимодействие отдельных уровней управления ритмом сердца.- assessment of the results of spectral analysis, with the help of which the interaction of individual levels of heart rhythm control is evaluated.

Анализатор состояния сердечно-сосудистой системы 14 для решения вышеприведенных задач может быть выполнен на процессоре Intel Pentium II 450 MHz, который может быть реализован, например, на микросхеме SL2WB или SL2U7.The analyzer of the state of the cardiovascular system 14 for solving the above problems can be performed on an Intel Pentium II 450 MHz processor, which can be implemented, for example, on a SL2WB or SL2U7 chip.

Блок управления 4 осуществляет программное управление работой устройства и содержит:The control unit 4 provides program control of the operation of the device and contains:

- процессор 15, обеспечивающий процесс управления съемом и анализом ФПГ;- processor 15, providing the process of controlling the removal and analysis of FIGs;

- блок оперативной памяти 17, многоразрядный вход которого, через многоразрядный разъем 16 соединен с многоразрядным выходом анализатора состояния сердечно-сосудистой системы 14, подключен двунаправленной многоразрядной шиной к процессору 15;- a random access memory block 17, the multi-bit input of which, through the multi-bit connector 16 is connected to the multi-bit output of the state analyzer of the cardiovascular system 14, is connected by a bi-directional multi-bit bus to the processor 15;

- клавиатуру 18, первый многоразрядный выход которой подключен к первому многоразрядному входу процессора 15;- a keyboard 18, the first multi-bit output of which is connected to the first multi-bit input of the processor 15;

- автономный блок питания 19, обеспечивающий работоспособность энергопотребляющих элементов устройства и подключенный соответственно к входу процессора 15, блоку оперативной памяти 17, клавиатуре 18, а также к схемотехническим элементам 5, 7-14 устройства;- an autonomous power supply 19, which ensures the operability of energy-consuming elements of the device and is connected respectively to the input of the processor 15, the RAM block 17, the keyboard 18, as well as to the circuit elements 5, 7-14 of the device;

- многоразрядный разъем 20 для подключения патентуемого устройства к персональному компьютеру (ПК);- multi-bit connector 20 for connecting a patented device to a personal computer (PC);

- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 21, многоразрядный вход которого подключен к второму многоразрядному выходу процессора 15, а выход через исполнительный элемент, например реле 22, к входу светодиода 5, тем самым обеспечивается возможность программного управления СД 5 (включение и выключение, регулировка яркости свечения). ЦАП 21 обеспечивает преобразование цифровых сигналов в аналоговые и может быть реализован, например, в виде микросхемы Analog Devices AD7224KN (каталог Чип Дип);- a digital-to-analog converter (DAC) 21, the multi-bit input of which is connected to the second multi-bit output of the processor 15, and the output through an actuating element, for example, a relay 22, to the input of the LED 5, thereby providing the possibility of programmed control of LED 5 (turning on and off, adjusting the brightness of the glow ) DAC 21 provides the conversion of digital signals to analog and can be implemented, for example, in the form of a chip Analog Devices AD7224KN (catalog Chip Dip);

- блок визуализации 23 в виде жидкокристаллического дисплея, многоразрядный выход которого подключен к второму многоразрядному входу процессора 15, многоразрядный вход подключен к второму многоразрядному входу клавиатуры 18.- a visualization unit 23 in the form of a liquid crystal display, the multi-bit output of which is connected to the second multi-bit input of the processor 15, the multi-bit input is connected to the second multi-bit input of the keyboard 18.

Блок визуализации 23 в виде жидкокристаллического дисплея и клавиатура 18 предназначены для обеспечения возможности программирования процессора 15, контроля работы блока датчика ФПГ 1 и внесения, при необходимости, программных поправок в работу устройства без использования стационарного персонального компьютера.The visualization unit 23 in the form of a liquid crystal display and a keyboard 18 are designed to provide the ability to program the processor 15, monitor the operation of the FPG sensor unit 1, and, if necessary, make software corrections to the operation of the device without using a stationary personal computer.

Клавиатура 18 и блок визуализации 23 могут быть реализованы в одном блоке тачскрина КПК, например, марки HP iPAQ hx4700.The keyboard 18 and the visualization unit 23 can be implemented in one PDA touchscreen unit, for example, the brand HP iPAQ hx4700.

Блок управления 4 в зависимости от функциональных задач может иметь различную конечную схемотехническую реализацию.The control unit 4, depending on the functional tasks, may have a different final circuitry implementation.

В простейшей схемотехнической реализации блок управления 4 содержит процессор 15, многоразрядный разъем 16, блок оперативной памяти 17 и автономный блок питания 19. В качестве процессора 15 может быть использован, например, микроконтроллер ATMEGA8535, микропроцессор или другие устройства, аналогичные по функциям программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС). В данной схемотехнической редакции блока управления 4 программирование процессора 15 осуществляется непосредственно с клавиатуры персонального компьютера, подключенного через многоразрядный разъем 20.In the simplest circuit design, the control unit 4 contains a processor 15, a multi-bit socket 16, a random access memory block 17, and a standalone power supply 19. For example, an ATMEGA8535 microcontroller, a microprocessor, or other devices similar in function to a programmable logic integrated circuit can be used as processor 15 (FPGA). In this schematic version of the control unit 4, the programming of the processor 15 is carried out directly from the keyboard of a personal computer connected via a multi-bit connector 20.

Возможна схемотехническая реализация блока управления 4 с персональной клавиатурой 18, которая обеспечивает возможность непосредственного программирования процессора 15 как перед началом исследования состояния СЭПД, так и в процессе проведения исследований и внесения каких-либо изменений в характер работы блока датчика ФПГ 1.A circuitry implementation of the control unit 4 with a personal keyboard 18 is possible, which allows the processor 15 to be directly programmed both before beginning the study of the state of the electronic control system and during research and making any changes to the nature of the operation of the FIG block 1.

Блок оперативной памяти 17 обеспечивает хранение сравнительно больших объемов информации. В качестве оперативной памяти 17 используют, например, микросхему AM29F010.The RAM block 17 provides storage of relatively large amounts of information. As the RAM 17 is used, for example, the chip AM29F010.

Многоразрядный разъем 16, 20 (порт USB) предназначен для подключения различных внешних устройств и может быть реализован, например, на базе разъема ВН 1.27-40 (каталог ЧипДип). Возможна и другая схемотехническая реализация многоразрядного разъема. В частности, многоразрядный разъем 20 служит для подключения, например, персонального компьютера рабочего места психофизиолога (КПРМП). Для этих целей может быть использован, например, разъем RJ 45.The multi-bit connector 16, 20 (USB port) is designed to connect various external devices and can be implemented, for example, based on the VN 1.27-40 connector (ChipDip catalog). Another circuit implementation of a multi-bit connector is possible. In particular, the multi-bit connector 20 is used to connect, for example, a personal computer of the workplace of the psychophysiologist (CPRMP). For these purposes, for example, an RJ 45 connector can be used.

Автономный блок питания 19 обеспечивает электрическое питание блоков и элементов устройства и может быть реализован, например, в виде источника питания марки Mean Well АП 6121.Autonomous power supply 19 provides electrical power to the units and elements of the device and can be implemented, for example, in the form of a power supply brand Mean Well AP 6121.

Блок 21, выполняющий функцию цифроаналогового преобразования сигналов управления работой СД 5 от процессора 15, может быть реализован на схеме ATMEGA8 (каталог фирмы «AMTEL»).Block 21, which performs the function of digital-to-analog conversion of control signals for the operation of LED 5 from processor 15, can be implemented on the ATMEGA8 scheme (AMTEL catalog).

Блок управления 4 (в частности) может быть реализован на базе карманного персонального компьютера (КПК), например, марки HP JPAQ hx4700 (оперативная система - Microsoft Windows Mobile 2003 SE, процессор Intel PXA270, 624 МГц, RAM 64 мб, ROM 128 мб).The control unit 4 (in particular) can be implemented on the basis of a personal digital assistant (PDA), for example, HP JPAQ hx4700 brand (operating system - Microsoft Windows Mobile 2003 SE, Intel PXA270 processor, 624 MHz, RAM 64 mb, ROM 128 mb) .

Клавиатура 18 и блок визуализации 23 (ЖК дисплей) могут быть реализованы как конструктивные устройства КПК.The keyboard 18 and the visualization unit 23 (LCD display) can be implemented as constructive devices PDAs.

Необходимо отметить, что специалисты, работающие в области медицинской радиоэлектронной аппаратуры, располагают соответствующими знаниями о наличии многообразных комплектующих элементов для конечной реализации патентуемого устройства помимо тех элементов, что приведены в качестве возможных вариантов реализации.It should be noted that specialists working in the field of medical electronic equipment have relevant knowledge about the availability of diverse components for the final implementation of the patented device in addition to those elements that are listed as possible implementations.

Конкретная техническая реализация и идентификация всех возможных исходных компонентов и комплектующих элементов для производства патентуемого устройства не представляет труда для специалистов, поскольку вытекает из уровня техники на основе практических данных и включает в себя известные стандартные комплектующие элементы и компоненты, зафиксированные в различных научно-технических изданиях и справочниках, в силу чего более подробное раскрытие этих исходных компонентов и комплектующих элементов нецелесообразно.Specific technical implementation and identification of all possible source components and components for the manufacture of a patentable device is not difficult for specialists, since it follows from the prior art on the basis of practical data and includes well-known standard components and components recorded in various scientific and technical publications and reference books, due to which a more detailed disclosure of these source components and components is impractical.

Изготовление всего устройства не требует применения специальных технологий и может быть реализовано по стандартной схеме изготовления радиоэлектронной аппаратуры. Вся элементная база выпускается серийно и доступна для свободного приобретения.The manufacture of the entire device does not require the use of special technologies and can be implemented according to the standard scheme for the manufacture of electronic equipment. All components are mass-produced and available for free purchase.

Определение надежности СЭПД с использованием разработанного устройства проводят следующим образом.Determination of the reliability of the EPDM using the developed device is carried out as follows.

Перед закреплением патентуемого устройства на наружной поверхности верхней трети плеча левой или правой руки осуществляют программирование процессора 15 блока управления 4. В результате процессор 15 формирует, согласно заложенной программе, 15 сеансов съема выборок из 100 кардиоинтервалов (всего 1500 кардиоинтервалов) на протяжении четырех часов рабочего времени. Укрупненная блок-схема алгоритма работы процессора 15 приведена на фиг.2. При этом заявителем для осуществления патентуемого способа и расчета профессиональной надежности СЭПД разработано соответствующее полное и подробное программное обеспечение.Before fixing the patented device on the outer surface of the upper third of the shoulder of the left or right hand, the processor 15 of the control unit 4 is programmed. As a result, the processor 15 forms, according to the established program, 15 sampling sessions of 100 cardio intervals (1,500 cardio total intervals) for four hours of working time . An enlarged block diagram of the algorithm of the processor 15 is shown in figure 2. At the same time, the applicant has developed appropriate full and detailed software to implement the patented method and calculate the professional reliability of the EPRS.

Процессор 15 разработанного устройства позволяет при начальной настройке реализовать следующие варианты работы устройства:The processor 15 of the developed device allows the initial configuration to implement the following options for the device:

а) при известном графике трудовых операций и прогнозируемом времени наступления критических или сложных действий:a) with a known schedule of labor operations and the predicted time of onset of critical or complex actions:

- запись начальных, фоновых параметров ССС перед началом работы в спокойной обстановке (одна выборка из 100 кардиоинтервалов);- recording of initial, background parameters of CVS before starting work in a calm environment (one sample of 100 cardio intervals);

- периодическая запись ФПГ перед наступлением критического этапа работы (с интервалом от 15 до 5 минут);- periodic recording of FIGs before the onset of a critical phase of work (with an interval of 15 to 5 minutes);

- регулярная запись ФПГ в течение критического этапа с интервалом в пять минут (время записи одной выборки из 100 кардиоинтервалов составляет 90 секунд);- regular recording of PPG during a critical stage with an interval of five minutes (the recording time of one sample of 100 cardio intervals is 90 seconds);

- запись ФПГ после завершения сложных действий, периодичность определяется объемом устройства (15 выборок - использованные ранее),- PPG recording after completion of complex actions, the frequency is determined by the volume of the device (15 samples - previously used),

б) при непрогнозируемом ритме работы запись ФПГ планируется равномерно на четыре часа, то есть 15 выборок через 15 минут работы.b) at an unpredictable rhythm of operation, the FPG recording is planned to be uniformly for four hours, that is, 15 samples after 15 minutes of operation.

После программирования процессора 15 блока управления 4 разработанное устройство закрепляют на обследуемом специалисте.After programming the processor 15 of the control unit 4, the developed device is fixed on the subject under examination.

Оптоэлектронная пара инфракрасного диапазона, состоящая из светодиода 5 (СД) подсветки кровеносных сосудов и фотодиода 6 (ФД) воспринимают отраженный световой поток, пропорциональный кровенаполнению периферических сосудов человека, и преобразуют его в пульсирующий электрический ток, пропорциональный пульсации сердца. Электрический сигнал от ФД 6, представляющий собой вторичную электрокардиограмму сердца, поступает на вход измерительного блока сигналов ФПГ 2. Шумоподавляющий фильтр 7 для выделения полезного сигнала кардиоимпульсов, превышающих определенный пороговый уровень, устанавливается при калибровке и настройке прибора для исключения из обработки кардиоимпульсов низкой амплитуды, а также других помеховых сигналов, возникающих при физической активности СЭПД. После прохождения шумоподавляющего фильтра 7 сигналы усиливают усилителем 8 до величины, обеспечивающей нормальную работу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9. Аналогоцифровой преобразователь 9 измерительного блока 2 преобразует сигнал кардиоимпульсов в цифровую форму.An infrared optoelectronic pair consisting of a LED 5 (LED) for illumination of blood vessels and a photodiode 6 (PD) perceive the reflected light flux proportional to the blood supply to the human peripheral vessels and convert it into a pulsating electric current proportional to the pulsation of the heart. The electrical signal from PD 6, which is a secondary electrocardiogram of the heart, is fed to the input of the measuring unit of the PPG 2 signals. A noise reduction filter 7 for extracting a useful signal of cardio pulses that exceed a certain threshold level is set when calibrating and tuning the device to exclude low-amplitude cardio pulses from processing, and also other interfering signals arising from the physical activity of the EPRS. After passing through the noise-canceling filter 7, the signals are amplified by an amplifier 8 to a value that ensures the normal operation of an analog-to-digital converter (ADC) 9. An analog-to-digital converter 9 of the measuring unit 2 converts the signal of cardiac pulses into digital form.

С выхода измерительного блока 2 цифровые коды кардиоритмов поступают на вход блока обработки сигналов с блока датчика ФПГ 3 в цифровой фильтр 10. После цифровой фильтрации в блоке 10 (понижение частоты дискретизации и избирательная фильтрация) преобразованный сигнал через дифференциатор 11 блока обработки сигналов 3, в котором выделяются передние фронты кардиоимпульсов, характеризующие временные параметры измеряемых сигналов, поступает через компаратор 12 на вход вариометра 13, который определяет степень изменчивости кардиоинтервалов и накапливает статистические параметры массива выборки интервалов. Полученные данные подаются на анализатор состояния ССС испытуемого 14, в котором определяется психофизиологическое состояние человека в процессе выполнения им необходимых трудовых действий.From the output of the measuring unit 2, digital cardiac rhythm codes are fed to the input of the signal processing unit from the FPG sensor unit 3 to a digital filter 10. After digital filtering in unit 10 (downsampling and selective filtering), the converted signal is through a differentiator 11 of the signal processing unit 3, in which the leading edges of the cardio pulses that characterize the temporal parameters of the measured signals are distinguished, enters through the comparator 12 to the input of the variometer 13, which determines the degree of variability of the cardio intervals and aplivaet statistical parameters of the sampling intervals of the array. The obtained data are fed to the analyzer of the state of the CCC of the subject 14, which determines the psychophysiological state of a person in the process of performing the necessary labor actions.

Полученная информация о состоянии ССС специалиста с многоразрядного выхода блока обработки сигналов ФПГ 3 поступает через многоразрядный разъем 16 на многоразрядный вход блока оперативной памяти 17 блока управления 4.The obtained information about the condition of the CCC specialist from the multi-bit output of the FPG 3 signal processing unit is supplied through the multi-bit connector 16 to the multi-bit input of the random access memory block 17 of the control unit 4.

Накопленная информация о состоянии ССС сохраняется в блоке оперативной памяти 17 до конца рабочей смены в виде цифровых файлов, содержащих рассчитанные параметры вариабельности сердечного ритма (ВСР). Максимально может быть создано 15 файлов по 25 параметров каждый, то есть (15×25=375). В патентуемом устройстве за величину рабочей смены принято четыре часа рабочего времени (смена, вахта).The accumulated information about the state of the CCC is stored in the RAM block 17 until the end of the shift in the form of digital files containing the calculated heart rate variability (HRV) parameters. A maximum of 15 files can be created with 25 parameters each, that is (15 × 25 = 375). In the patented device, four hours of working time (shift, shift) are taken for the size of the work shift.

Собранная, обработанная и накопленная таким образом комбинированная информация в виде параметров, характеризующих функциональный ответ ССС человека на трудовую нагрузку, после завершения работы с многоразрядного выхода блока управления 4 через многоразрядный разъем 20 передается на персональный компьютер рабочего места психофизиолога (ПКРМП) для расчета надежности СЭПД.The combined information collected, processed and accumulated in this way in the form of parameters characterizing the functional response of a person's CCC to a workload, after work is completed from the multi-bit output of the control unit 4, is transmitted via a multi-bit connector 20 to the personal computer of the psychophysiologist’s workstation (PCRMP) to calculate the reliability of the EPDM.

Расчет надежности СЭПД на основе полученной информации осуществляют в персональном компьютере рабочего места психофизиолога следующим образом.The calculation of the reliability of the EPDM based on the information obtained is carried out in the personal computer of the workplace of the psychophysiologist as follows.

Оценивают достигнутый результат деятельности: в общем случае, удовлетворительный и неудовлетворительный. Степень градации и количественные критерии могут быть различными в зависимости от характера деятельности, но они нормируются в пределах значений от 0 до 1 по результатам экспертного опроса, проведенного ранее при изучении требований надежности к специалисту на конкретном месте работы (в ходе профессиографического исследования).Evaluate the achieved result of the activity: in general, satisfactory and unsatisfactory. The degree of gradation and quantitative criteria may vary depending on the nature of the activity, but they are normalized in the range of values from 0 to 1 according to the results of an expert survey conducted earlier in studying the reliability requirements for a specialist at a particular place of work (during a professiographic study).

Оценивают психофизиологическое состояние специалиста (в виде набора параметров ВСР, максимально - 375) на момент решения конкретной (оцениваемой) работы.The psychophysiological state of a specialist is evaluated (in the form of a set of HRV parameters, maximum - 375) at the time of solving a specific (estimated) work.

Каждая выборка обрабатывается по методу Баевского P.M. (статистический анализ динамического ряда кардиоинтервалов, вариационная пульсометрия, корреляционная ритмография, автокорреляционный и спектральный анализы).Each sample is processed according to the Baevsky method P.M. (statistical analysis of the dynamic range of cardio intervals, variational pulsometry, correlation rhythmography, autocorrelation and spectral analyzes).

Техническая задача, которая реализуется патентуемым устройством, состоит в отслеживании изменений в психофизиологическом состоянии сотрудника в экстремальных условиях труда и реагировании на быстрые, оперативные изменения в работе ССС, вызываемые, как правило, стрессовыми воздействиями на центральную нервную систему.The technical problem, which is implemented by the patented device, is to monitor changes in the psychophysiological state of an employee in extreme working conditions and respond to quick, rapid changes in the work of the CVS, caused, as a rule, by stressful effects on the central nervous system.

Исходя из того, что СЭПД прошел предварительное медицинское обследование, мероприятия профессионального психологического отбора, получил специальную профессиональную подготовку и признан годным к решению задач специальности, для оценки его надежности нами использованы именно те показатели ВСР, которые в наибольшей степени характеризуют напряжение регуляторных систем.Based on the fact that the SEED has undergone a preliminary medical examination, professional psychological selection measures, received special professional training and is recognized as suitable for solving specialty problems, we used precisely those HRV indicators that most characterize the tension of regulatory systems to assess its reliability.

В патентуемом устройстве в качестве таких параметров избраны следующие 10 показателей ВСР по каждой выборке, то есть всего 15×10=150 значений.In the patented device, the following 10 HRV indicators for each sample are selected as such parameters, that is, a total of 15 × 10 = 150 values.

1. Среднее значение кардиоинтервалов - величина, обратная частоте пульса (математическое ожидание М), которое характеризует текущий уровень функционирования ССС и зависит как от условий, действующих на организм в данный момент, так и от индивидуальных особенностей организма.1. The average value of cardio intervals is the reciprocal of the heart rate (mathematical expectation M), which characterizes the current level of functioning of the CVS and depends both on the conditions acting on the body at the moment and on the individual characteristics of the body.

2. Мода кардиоинтервалов Мо - это наиболее часто встречающееся значение кардиоинтервала, которое характеризует наиболее вероятный уровень функционирования ССС.2. Mo mode of cardio intervals is the most common value of the cardio interval, which characterizes the most probable level of functioning of CVS.

3. Амплитуда моды АМо - это число кардиоинтрвалов, соответствующих моде, в процентном отношении к объему выборки, отражает стабилизирующий эффект централизации управления ритмом сердца и обусловлен, в основном, степенью активации автономного контура регуляции.3. The amplitude of the AMO mode is the number of cardio intervals corresponding to the mode, as a percentage of the sample size, reflects the stabilizing effect of centralization of heart rhythm control and is mainly determined by the degree of activation of the autonomous regulation loop.

4. Среднее квадратическое отклонение СКО - это чрезвычайно чувствительный показатель состояния механизмов регуляции сердца. Изменения СКО могут быть связаны как с автономным, так и с центральным контурами регуляции. Как правило, рост СКО указывает на усиление автономной регуляции, резкое снижение СКО связано со значительным напряжением регуляторных систем, когда в процесс управления включаются высшие уровни, что ведет к почти полному подавлению активности автономного центра.4. The standard deviation of the standard deviation is an extremely sensitive indicator of the state of the mechanisms of regulation of the heart. Changes in the standard deviation can be associated with both autonomous and central contours of regulation. As a rule, an increase in the standard deviation indicates a strengthening of autonomous regulation, a sharp decrease in standard deviation is associated with a significant tension in regulatory systems when higher levels are included in the control process, which leads to an almost complete suppression of the activity of the autonomous center.

5. Коэффициент вариации V - это один из основных показателей вариабельности сердечного ритма, он указывает на суммарный эффект влияния на синусовый узел симпатического или парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. В данном случае он использован как нормированный показатель величины дисперсии, что позволяет его применять для сравнения людей с различными значениями частоты пульса.5. The coefficient of variation V is one of the main indicators of heart rate variability; it indicates the total effect of the sympathetic or parasympathetic parts of the autonomic nervous system on the sinus node. In this case, it is used as a normalized indicator of the magnitude of the variance, which allows it to be used to compare people with different values of heart rate.

6. Вариационный размах ВАР - это разность максимального и минимального кардиоинтервалов, он отражает степень изменчивости значений кардиоинтервалов и связан с активностью парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Высокая вариативность указывает на относительно слабую централизацию управления сердечным ритмом, на преобладание автономного контура регуляции, однако в определенных условиях труда ВАР зависит в большой степени от состояния подкорковых нервных центров.6. The variational range of VAR is the difference between the maximum and minimum cardio intervals, it reflects the degree of variability of the values of cardio intervals and is associated with the activity of the parasympathetic department of the autonomic nervous system. High variability indicates a relatively weak centralization of heart rhythm control, the predominance of an autonomous regulation loop, however, in certain working conditions, VAR depends to a large extent on the state of the subcortical nerve centers.

7. Коэффициент асимметрии As - позволяет судить о степени стационарности исследуемого динамического ряда кардиоинтервалов, о наличии и выраженности переходных процессов, в том числе и трендов.7. Asymmetry coefficient As - allows you to judge the degree of stationarity of the studied dynamic range of cardio intervals, the presence and severity of transients, including trends.

8. Эксцесс Ex - показывает скорость изменения нестационарных случайных компонентов динамического ряда кардиоинтервалов и характеризует, в основном, локальные нестационарности, чем наличие трендов.8. Excess Ex - shows the rate of change of non-stationary random components of the dynamic series of cardio intervals and characterizes mainly local non-stationary than the presence of trends.

9. Индекс напряжения ИН - это производный показатель, рассчитываемый по соотношению ИН=АМо/2×Мо×ВАР, он характеризует активность механизмов регуляции кардиоритма, состояние центрального контура. Показатель очень чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы, небольшие нагрузки (физические или психические) вызывают увеличение ИН в 1,5-2 раза, при значительных нагрузках он растет в 5-10 раз.9. The IN index of stress is a derived indicator calculated by the ratio IN = AMo / 2 × Mo × BAP; it characterizes the activity of cardiac rhythm regulation mechanisms and the state of the central circuit. The indicator is very sensitive to increased tone of the sympathetic nervous system, small loads (physical or mental) cause an increase in ID 1.5-2 times, with significant loads it grows 5-10 times.

10. Вегетативный показатель ритма ВП - это производный параметр, рассчитываемый по соотношению ВП=1/Мо×ВАР, он характеризует сбалансированность системы регуляции между симпатическим и парасимпатическим отделами. Чем выше активность автономного контура регуляции (чем меньше величина ВП), тем более преобладает парасимпатический отдел вегетативной нервной системы.10. The vegetative indicator of the rhythm of VP is a derived parameter calculated by the ratio of VP = 1 / Mo × VAP; it characterizes the balance of the regulatory system between the sympathetic and parasympathetic departments. The higher the activity of the autonomous regulation loop (the lower the VP value), the more prevailing is the parasympathetic part of the autonomic nervous system.

Таким образом, формируется два множества показателей, комплексно характеризующих деятельность специалиста.Thus, two sets of indicators are formed that comprehensively characterize the activities of a specialist.

Введем {Yi}, i=1, 2, … n, - совокупность показателей, характеризующих результативность деятельности, и {Xj}, j=1, 2, … m, - совокупность параметров сердечного ритма, регистрируемых в ходе деятельности. Обозначим «наихудшее» и «наилучшее» состояние организма и достигнутые результаты как {Xj-}, {Xj+} и {Yi-}, {Yi+}, соответственно. Методом канонического корреляционного анализа вычисляются коэффициенты канонической корреляции «ρk», оценивающие силу связи между {Yi} и {Xj}.We introduce {Y i }, i = 1, 2, ... n, is the set of indicators characterizing the effectiveness of the activity, and {X j }, j = 1, 2, ... m, is the set of heart rate parameters recorded during the activity. Denote the “worst” and “best” state of the body and the achieved results as {X j- }, {X j + } and {Y i- }, {Y i + }, respectively. Using the method of canonical correlation analysis, the canonical correlation coefficients “ρ k ” are calculated, which evaluate the strength of the connection between {Y i } and {X j }.

Каждому значимому «ρk» соответствует пара канонических переменных:Each significant "ρ k " corresponds to a pair of canonical variables:

Figure 00000001
Figure 00000001

Значимость «ρk» оценивается по критерию Бартлетта.The significance of “ρ k ” is estimated by the Bartlett test.

При подстановке в (1) значения показателей результативности и психофизиологического состояния «наилучших» и «наихудших» величин получаем соответствующие альтернативы для каждой пары: {Yk+,Xk+) и (Yk-,Xk-).Substituting in (1) the values of the performance indicators and the psychophysiological state of the “best” and “worst” values, we obtain the corresponding alternatives for each pair: {Y k + , X k + ) and (Y k- , X k- ).

В n-мерном пространстве результативности и m-мерном пространстве психофизиологических показателей указанные пары канонических переменных играют роль центроидов. Применив метод Махаланобиса, оцениваем, насколько каждый случай оценки результата работы и состояния организма отклоняется от центров статистической совокупности (для данного индивида).In the n-dimensional space of productivity and the m-dimensional space of psychophysiological indicators, these pairs of canonical variables play the role of centroids. Applying the Mahalanobis method, we evaluate how much each case of evaluating the result of work and the state of the body deviates from the centers of the statistical population (for a given individual).

Таким образом, обозначив через:

Figure 00000002
- расстояние текущей результативности до «наилучшего» состояния, Mtk- - расстояние текущего состояния до «наихудшего» показателя результативности, получаем интегральные оценки результативности и психофизиологической цены в момент времени «t»:Thus, denoting by:
Figure 00000002
is the distance of the current performance to the “best” state, M tk- is the distance of the current state to the “worst” indicator of performance, we obtain integral estimates of performance and the psychophysiological price at time t:

Figure 00000003
Figure 00000003

е - количество значимых (по Бартлетту) коэффициентов канонической корреляции «ρk».e is the number of significant (according to Bartlett) canonical correlation coefficients "ρ k ".

Интегральные оценки Rt и Ct меняются в диапазоне - 0-1.Integral estimates of R t and C t vary in the range - 0-1.

Крайние случаи:Extreme cases:

1. Совпадение текущего (в момент t) состояния организма с «наилучшим» альтернативным состоянием

Figure 00000004
соответствует максимальной результативности Rt=1 и минимальной цене Ct=0.1. Coincidence of the current (at time t) state of the body with the “best” alternative state
Figure 00000004
corresponds to the maximum performance R t = 1 and the minimum price C t = 0.

2. Совпадение текущего состояния с «наихудшим» альтернативным2. Coincidence of the current state with the “worst” alternative

(Mtk--Mtk=0) соответствует нулевой результативности Rt=0 и предельным возможностям организма Ct=1.(M tk- -M tk = 0) corresponds to zero productivity R t = 0 and the limit of the body's capabilities C t = 1.

Текущая, фактически мгновенная надежность специалиста в контролируемый момент времени вычисляется по формуле:The current, actually instantaneous reliability of a specialist at a controlled time is calculated by the formula:

Ht=K1RtK2(1-Ct).H t = K 1 R t K 2 (1-C t ).

Коэффициенты К1 и К2 в конкретной работе определяются экспертным путем исходя из требований, предъявляемых к данному виду деятельности. В общем случае (в том числе и при тестовых испытаниях) они определяются методом пошагового дискриминантного анализа результативности и цены по f - критерию Фишера.The coefficients K 1 and K 2 in a particular work are determined by experts on the basis of the requirements for this type of activity. In the general case (including during test tests) they are determined by the method of step-by-step discriminant analysis of performance and price according to the F - Fisher criterion.

Таким образом, за рабочую смену (4 часа) представляется возможность не менее 15 раз проконтролировать состояние специалиста, определить уровень его надежного функционирования, наблюдать динамику изменения работоспособности, не создавая при этом помех и неудобств в выполнении функциональных обязанностей.Thus, for a working shift (4 hours), it is possible to monitor the condition of a specialist at least 15 times, determine the level of his reliable functioning, observe the dynamics of changes in working capacity, without creating interference and inconvenience in performing functional duties.

По полученным результатам, которые сами по себе весьма информативны и используются в диагностике психофизиологического состояния работника, вычисляется интегральный критерий - показатель активности регуляторных систем (ПАРС), характеризующий состояние регуляторных систем, обусловленное приспособительными (адаптивными) реакциями организма. На его основе оценивается степень напряжения регуляторных систем - индекс напряжения (ИН). Этот параметр играет важнейшую роль в характеристике выраженности стресса и существенно зависит от функциональных резервов организма.Based on the results, which are themselves very informative and are used in the diagnosis of the psychophysiological state of an employee, an integral criterion is calculated - an indicator of the activity of regulatory systems (PARS), which characterizes the state of regulatory systems due to adaptive (adaptive) reactions of the body. On its basis, the degree of voltage of regulatory systems is evaluated - the voltage index (IN). This parameter plays a crucial role in characterizing the severity of stress and significantly depends on the functional reserves of the body.

Создается база данных для фиксации в реальном, текущем времени снятых рядов кардиоинтервалов (15 выборок по 100 кардиоинтервалов), накопления и сохранения всех рассчитываемых параметров ВСР.A database is created to record in real, current time the taken rows of cardio-intervals (15 samples of 100 cardio-intervals), to accumulate and store all calculated HRV parameters.

Сохраняются следующие показатели: средняя частота сердечных сокращений, среднее значение кардиоинтервалов, минимальный и максимальнй кардиоинтервалы, вариационный размах, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, мода, амплитуда моды, асимметрия, эксцесс, индекс вегетативного равновесия, вегетативный показатель ритма, показатель активности процессов регуляции, индекс функционального состояния, индекс напряжения, психофизиологическая цена, параметры кардиоцикла (А0, Т, Т0), параметры скаттерограммы (альфа, бета, альфа/бета, dN-N), всего 25 параметров, которые могут быть использованы врачом-кардиологом для оценки состояния ССС работника, ряд из названных показателей использованы в качестве исходных данных для расчета надежности.The following indicators are saved: average heart rate, average value of cardio intervals, minimum and maximum cardio intervals, variational range, variance, mean square deviation, coefficient of variation, mode, mode amplitude, asymmetry, excess, vegetative equilibrium index, vegetative rhythm index, process activity indicator regulation, functional state index, stress index, psychophysiological price, cardiocycle parameters (A0, T, T0), scatterogram parameters (alpha, a, alpha / beta, dN-N), total 25 parameters which may be used by a cardiologist for the assessment of SSA worker, some of these parameters are used as input data for calculating reliability.

Кроме того, на персональном компьютере психофизиолога, осуществляющего обследование специалиста, установлены тестовые программы для проведения предсменных испытаний СЭПД по различным деятельностным тестовым методикам (блоки: «Психомоторика», «Нейродинамика», «Внимание», «Память», «Антиципация», «Восприятие», «Мышление», «Деятельностные стили», «Теппинг», «Тремор», «Координация»).In addition, on the personal computer of a psychophysiologist examining a specialist, test programs for conducting pre-shift tests of EDS according to various activity test methods (blocks: “Psychomotorics”, “Neurodynamics”, “Attention”, “Memory”, “Anticipation”, “Perception” are installed ”,“ Thinking ”,“ Activity Styles ”,“ Tapping ”,“ Tremor ”,“ Coordination ”).

В ходе тестового контроля осуществляется запись и анализ ВСР с автоматическим вводом параметров сердечного ритма и достигнутых результатов тестирования для расчета и прогноза надежности специалиста.During the test control, HRV is recorded and analyzed with automatic input of heart rate parameters and the achieved test results to calculate and predict the reliability of a specialist.

В соответствии с порядком расчета надежности специалиста экстремального профиля деятельности критерием определения профессиональной надежности специалиста является результат выполнения специалистом трудового задания и специальных профессиональных действий при минимальной психофизиологической цене их осуществления.In accordance with the procedure for calculating the reliability of a specialist with an extreme profile of activity, the criterion for determining the professional reliability of a specialist is the result of the specialist fulfilling a labor task and special professional actions with a minimum psychophysiological price for their implementation.

Признаком профессиональной надежности является величина расчета мгновенной надежности специалиста в контролируемый момент времени, производимого по формуле Ht=K1RtK2(1-Ct), где Rt - результативность, Ct - психофизиологическая цена, К1К2 - коэффициенты, которые определяются исходя из требований к конкретному виду деятельности методом пошагового дискриминантного анализа результативности и цены по f - критерию Фишера.A sign of professional reliability is the value of calculating the instant reliability of a specialist at a controlled point in time, produced by the formula H t = K 1 R t K 2 (1-C t ), where R t is the effectiveness, C t is the psychophysiological price, K 1 K 2 - coefficients, which are determined on the basis of the requirements for a particular type of activity by the method of step-by-step discriminant analysis of performance and price according to the F - Fisher criterion.

Признаком надежности специалиста является положительное значение показателя Ht - больше нуля.A sign of reliability of a specialist is a positive value of the indicator H t - more than zero.

Признаком ненадежности специалиста является нулевое и отрицательное значения показателя Ht.A sign of unreliability of the specialist is the zero and negative values of the indicator H t .

Проведенные Заявителем тестовые испытания патентуемого способа определения профессиональной надежности СЭПД и устройства для его осуществления подтвердили:The tests conducted by the Applicant of the patented method for determining the professional reliability of the EPRS and the device for its implementation confirmed:

- высокую индивидуальную точность и объективность получаемых в реальном масштабе времени результатов расчета профессиональной надежности специалистов экстремального профиля деятельности;- high individual accuracy and objectivity of the results of real-time calculation of professional reliability of specialists with an extreme profile of activity obtained in real time;

- а также компактность, высокую надежность работы и эксплуатационное удобство разработанного устройства для проведения мониторинга специалистов.- as well as compactness, high reliability and operational convenience of the developed device for monitoring specialists.

Claims (7)

1. Способ определения профессиональной надежности специалиста, включающий регистрацию и анализ психофизиологических данных исследуемого специалиста, оценку характера реакции сердечно-сосудистой системы на заданную нагрузку, отличающийся тем, что регистрацию психофизиологических данных исследуемого и оценку реакции его сердечно-сосудистой системы осуществляют на основе анализа серии кардиоинтервалов, полученных из параметров фотоплетизмограммы исследуемого, для чего процессор блока управления программируют на формирование серий кардиоинтервалов, после чего блок датчика фотоплетизмограммы закрепляют, например, на руке исследуемого, осуществляют регистрацию, измерение и обработку сигналов блока датчика фотоплетизмограммы, накопленную информацию о вариабельности сердечного ритма сохраняют в виде цифровых файлов, которые передают на персональный компьютер, в который вводят экспертные оценки результативности деятельности исследуемого и определяют профессиональную надежность специалиста путем вычисления ее величины методом канонических корреляционных связей между результативностью деятельности и величиной затрат организма - ценой деятельности.1. A method for determining the professional reliability of a specialist, including registration and analysis of the psychophysiological data of the researched specialist, assessment of the nature of the reaction of the cardiovascular system to a given load, characterized in that the registration of the psychophysiological data of the researched and assessment of the reaction of his cardiovascular system is carried out on the basis of the analysis of a series of cardio intervals obtained from the parameters of the photoplethysmogram of the subject, for which the processor of the control unit is programmed to form series of cardio intervals, after which the photoplethysmogram sensor block is fixed, for example, on the hand of the subject, registration, measurement and processing of the signals of the photoplethysmogram sensor block are carried out, the accumulated information on heart rate variability is stored in the form of digital files that are transmitted to a personal computer into which expert performance evaluations are entered activities of the researched and determine the professional reliability of a specialist by calculating its value by the method of canonical correlation th between the productive activity and the size of the body of costs - the cost of operations. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для расчета достигнутого результата и оценки психофизиологического состояния специалиста формируют два множества показателей, комплексно характеризующих деятельность специалиста, так вводят {Yi}, i=1, 2, … n - совокупность показателей, характеризующих результативность деятельности, и {Xj}, j=1, 2, … m - совокупность параметров сердечного ритма, регистрируемых в ходе деятельности, обозначают «наихудшее» и «наилучшее» состояние организма и достигнутые результаты как {Xj-}, {Xj+} и {Yi-}, {Yi+}, где
Yi - совокупность показателей, характеризующих результативность деятельности, при i=1, 2, … n, где n - число показателей результативности деятельности;
Xj - совокупность параметров сердечного ритма, регистрируемых в ходе деятельности, j=1, 2, … m, где m - число физиологических показателей;
ai и bj - коэффициенты корреляции из показателей Yi и Xj с соответствующей канонической переменной,
соответственно, методом канонического корреляционного анализа вычисляют коэффициенты канонической корреляции «ρk», оценивающие силу связи между {Yi} и {Xj}, каждому значимому «ρk» соответствует пара канонических переменных:
Figure 00000005

при этом значимость «ρk» оценивают по критерию Бартлетта, при подстановке в (1) значения показателей результативности и психофизиологического состояния «наилучших» и «наихудших» величин получают соответствующие альтернативы для каждой пары: (Yk+,Xk+) и (Yk-,Xk-);
в n-мерном пространстве результативности и m-мерном пространстве психофизиологических показателей указанные пары канонических переменных играют роль центроидов, применяют метод Махаланобиса, оценивают, насколько каждый случай оценки результата работы и состояния организма отклоняется от центров статистической совокупности для данного индивида, обозначив через: Мtk+ - расстояние текущей результативности до «наилучшего» состояния, Mtk- - расстояние текущего состояния до «наихудшего» показателя результативности, получают интегральные оценки результативности и психофизиологической цены в момент времени «t»:
Figure 00000006

е - количество значимых (по Бартлетту) коэффициентов канонической корреляции «ρk», при этом интегральные оценки Rt и Ct меняются в диапазоне - 0-1.
2. The method according to claim 1, characterized in that for calculating the achieved result and assessing the psychophysiological state of a specialist, two sets of indicators are formed that comprehensively characterize the activities of a specialist, so enter {Y i }, i = 1, 2, ... n - a set of indicators, characterizing the effectiveness of the activity, and {X j }, j = 1, 2, ... m - the set of heart rate parameters recorded during the activity, indicate the "worst" and "best" state of the body and the results achieved as {X j- }, { X j + } and {Y i- }, {Y i + }, where
Y i - a set of indicators characterizing the performance of activities, for i = 1, 2, ... n, where n is the number of performance indicators;
X j - the set of heart rate parameters recorded during the course of activity, j = 1, 2, ... m, where m is the number of physiological indicators;
a i and b j are the correlation coefficients from the indicators Y i and X j with the corresponding canonical variable,
accordingly, the canonical correlation coefficients “ρ k ” are calculated by the canonical correlation analysis method, evaluating the strength of the connection between {Y i } and {X j }, each significant “ρ k ” corresponds to a pair of canonical variables:
Figure 00000005

the significance of “ρ k ” is estimated according to the Bartlett criterion, when substituting in (1) the values of the performance indicators and the psychophysiological state of the “best” and “worst” values receive the corresponding alternatives for each pair: (Y k + , X k + ) and (Y k - , X k- );
in the n-dimensional space of productivity and the m-dimensional space of psychophysiological indicators, these pairs of canonical variables play the role of centroids, apply the Mahalanobis method, evaluate how each case of evaluating the result of work and the state of the body deviates from the centers of the statistical population for a given individual, denoting by: M tk + - the distance of the current performance to the "best" state, M tk- - the distance of the current state to the "worst" performance indicator, receive integral price performance and psychophysiological prices at time t:
Figure 00000006

e - the number of significant (according to Bartlett) canonical correlation coefficients "ρ k ", while the integral estimates of R t and C t vary in the range - 0-1.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что текущая, фактически мгновенная, надежность специалиста в контролируемый момент времени вычисляется по формуле:
Ht=K1RtK2(1-Ct),
где коэффициенты K1 и К2 в конкретной работе определяют экспертным путем, исходя из требований, предъявляемых к данному виду деятельности, в общем случае, в том числе и при тестовых испытаниях, их определяют методом пошагового дискриминантного анализа результативности и цены по f-критерию Фишера.
3. The method according to claim 2, characterized in that the current, actually instantaneous, reliability of the specialist at a controlled point in time is calculated by the formula:
H t = K 1 R t K 2 (1-C t ),
where the coefficients K 1 and K 2 in a particular work are determined expertly, based on the requirements for this type of activity, in the general case, including during test trials, they are determined by the method of step-by-step discriminant analysis of performance and price according to the Fisher f-criterion .
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по полученным результатам вычисляют интегральный критерий - показатель активности регуляторных систем, который характеризует состояние регуляторных систем специалиста, и на основании которого оценивают степень напряжения регуляторных систем - индекс напряжения, характеризующий функциональные резервы организма.4. The method according to claim 1, characterized in that according to the results obtained, an integral criterion is calculated - an indicator of the activity of regulatory systems, which characterizes the state of specialist regulatory systems, and on the basis of which the degree of tension of regulatory systems is evaluated - a voltage index characterizing the functional reserves of the body. 5. Устройство для сбора, обработки и накопления информации о функциональном ответе сердечно-сосудистой системы человека на трудовую нагрузку для определения профессиональной надежности специалиста экстремального профиля деятельности, содержащее блок датчика фотоплетизмограммы, в виде инфракрасной оптической пары светодиода и фотодиода, выход которого подключен к входу шумоподавляющего фильтра измерительного блока датчика фотоплетизмограммы, который включает также последовательно соединенные с ним усилитель сигналов и аналого-цифровой преобразователь, подключенный к входу цифрового фильтра блока обработки сигналов с блока датчика фотоплетизмограммы, включающего также последовательно соединенные с ним дешифратор, компаратор, вариометр кардиоинтервала и анализатор состояния сердечно-сосудистой системы, при этом вход цифрового фильтра подключен к аналого-цифровому преобразователю, отличающееся тем, что устройство снабжено блоком управления, который содержит процессор, подключенный двунаправленной многоразрядной шиной к блоку оперативной памяти, связанному через многоразрядный разъем с выходом анализатора состояния сердечно-сосудистой системы, цифроаналоговый преобразователь, многоразрядный вход которого подключен ко второму многоразрядному выходу процессора, а выход - через исполнительный элемент, подключен ко входу светодиода блока фотоплетизмограммы, блок визуализации, многоразрядный выход которого подключен к второму многоразрядному входу процессора, при этом первый многоразрядный выход процессора соединен с многоразрядным разъемом для подключения персонального компьютера и автономный блок питания, подключенный соответственно к входу процессора, входу блока оперативной памяти, цифроаналогового преобразователя, исполнительного элемента, блока визуализации, а также к светодиоду блока датчика фотоплетизмограммы и элементам, включенным в измерительный блок датчика фотоплетизмограммы и блок обработки сигналов с блока датчика фотоплетизмограммы.5. A device for collecting, processing and accumulating information about the functional response of the human cardiovascular system to a workload to determine the professional reliability of an expert with an extreme profile of activity, containing a photoplethysmogram sensor unit, in the form of an infrared optical pair of an LED and a photodiode, the output of which is connected to the noise reduction input the filter of the measuring unit of the photoplethysmogram sensor, which also includes a signal amplifier and analog a digital converter connected to the digital filter input of the signal processing unit from the photoplethysmogram sensor unit, which also includes a decoder, comparator, cardiointervariometer and a cardiovascular system analyzer connected in series, while the digital filter input is connected to an analog-to-digital converter, characterized in that the device is equipped with a control unit that contains a processor connected by a bi-directional multi-bit bus to a random access memory unit through a multi-bit connector with the output of the analyzer of the state of the cardiovascular system, a digital-to-analog converter, the multi-bit input of which is connected to the second multi-bit output of the processor, and the output through the actuator, connected to the LED input of the photoplethysmogram unit, a visualization unit, the multi-bit output of which is connected to the second multi-bit input processor, while the first multi-bit output of the processor is connected to a multi-bit socket for connecting a personal computer and tonomny power supply unit connected respectively to the input processor, input memory block, the digital to analog converter, an actuator imaging unit and the LED unit photoplethysmogram sensor and the elements included in the measuring unit photoplethysmogram sensor and a signal processing unit with a photoplethysmogram sensor unit. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что блок управления содержит клавиатуру, первый многоразрядный выход которой подключен к первому многоразрядному входу процессора, второй многоразрядный выход - к многоразрядному входу блока визуализации, а вход соединен с выходом автономного блока питания.6. The device according to claim 5, characterized in that the control unit comprises a keyboard, the first multi-bit output of which is connected to the first multi-bit input of the processor, the second multi-bit output is connected to the multi-bit input of the visualization unit, and the input is connected to the output of the autonomous power supply. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что исполнительный элемент выполнен в виде реле. 7. The device according to claim 5, characterized in that the actuating element is made in the form of a relay.
RU2008150601/14A 2008-12-22 2008-12-22 Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas RU2392860C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150601/14A RU2392860C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150601/14A RU2392860C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2392860C1 true RU2392860C1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008150601/14A RU2392860C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2392860C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460458C1 (en) * 2011-03-01 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Восточно-Сибирский научный центр экологии человека" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Method of selecting trained workers who are in contact with metal mercury vapour into group of risk of development of chronic mercury intoxication
RU2480156C1 (en) * 2012-01-31 2013-04-27 Евгений Аркадьевич Голубев Adaptive method of remote identification of human responses to unconscious psychic irritants by analysis of heart rate variability
RU2579422C1 (en) * 2014-10-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Method of hidden evaluating and monitoring of hazardous psychophysiological states of human-machine system operator during professional activities
RU2586582C2 (en) * 2013-09-06 2016-06-10 Акционерное Общество "Клинский институт охраны и условий труда " (АО"КИОУТ") Device for determination of working conditions at workplace
WO2016122342A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Ярослав Валерьевич ГОЛУБ "linguostim" sensory stimulation device
RU2601177C2 (en) * 2014-11-20 2016-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П.Королева" Device for increasing accuracy of measurements
RU179092U1 (en) * 2017-12-27 2018-04-26 Алексей Алексеевич Долгов DEVICE FOR DETERMINING PROFESSIONAL SUITABILITY OF CANDIDATES FOR TRAINING IN NEGOTIATOR TRAINING PROGRAMS
RU2667615C2 (en) * 2013-06-11 2018-09-21 Конинклейке Филипс Н.В. System, method and device for control of light and sound influence on human
RU209995U1 (en) * 2021-10-15 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "СПбГАСУ-Дорсервис" Infrared recorder of cardio intervals for vehicle drivers
RU2777221C1 (en) * 2021-12-30 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" Method for recognizing functional state "nervous-emotional stress"

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБ Я.В. Определение индивидуального психофизиологического профиля - актуальная задача медицины экстремальных ситуаций. - Организм и окружающая среда, 2000, 1, с.118-120. Heart Rate Variability, Standarts of measurement, physiological interpretation and clinical use. Europ. Heart Journal, 1996, 17, p.354-381. *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460458C1 (en) * 2011-03-01 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Восточно-Сибирский научный центр экологии человека" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Method of selecting trained workers who are in contact with metal mercury vapour into group of risk of development of chronic mercury intoxication
RU2480156C1 (en) * 2012-01-31 2013-04-27 Евгений Аркадьевич Голубев Adaptive method of remote identification of human responses to unconscious psychic irritants by analysis of heart rate variability
RU2667615C2 (en) * 2013-06-11 2018-09-21 Конинклейке Филипс Н.В. System, method and device for control of light and sound influence on human
US10110859B2 (en) 2013-06-11 2018-10-23 Koninklijke Philips N.V. System, method and device for monitoring light and sound impact on a person
RU2586582C2 (en) * 2013-09-06 2016-06-10 Акционерное Общество "Клинский институт охраны и условий труда " (АО"КИОУТ") Device for determination of working conditions at workplace
RU2579422C1 (en) * 2014-10-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" Method of hidden evaluating and monitoring of hazardous psychophysiological states of human-machine system operator during professional activities
RU2601177C2 (en) * 2014-11-20 2016-10-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П.Королева" Device for increasing accuracy of measurements
WO2016122342A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 Ярослав Валерьевич ГОЛУБ "linguostim" sensory stimulation device
RU179092U1 (en) * 2017-12-27 2018-04-26 Алексей Алексеевич Долгов DEVICE FOR DETERMINING PROFESSIONAL SUITABILITY OF CANDIDATES FOR TRAINING IN NEGOTIATOR TRAINING PROGRAMS
RU209995U1 (en) * 2021-10-15 2022-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "СПбГАСУ-Дорсервис" Infrared recorder of cardio intervals for vehicle drivers
RU2777221C1 (en) * 2021-12-30 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" Method for recognizing functional state "nervous-emotional stress"
RU215950U1 (en) * 2022-06-24 2023-01-11 Борис Самуилович Доброборский Infrared recorder of cardio intervals for vehicle drivers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2392860C1 (en) Method of professional reliability evaluation for specialists in critical activity areas
JP4243605B2 (en) Autonomic nerve inspection device
US10925533B2 (en) Systems and methods for determining human performance capacity and utility of a person-utilized device
CN105578961A (en) Screening system for fatigue and stress
US20030208106A1 (en) Method of cardiac risk assessment
CN115299887B (en) Detection and quantification method and system for dynamic metabolic function
Affanni et al. Dual channel Electrodermal activity sensor for motion artifact removal in car drivers’ stress detection
CN114027842B (en) Objective screening system, method and device for depression
JP2965618B2 (en) Stress degree judgment device
RU2245097C1 (en) Method for estimating occupational skills of personnel working in various application fields
RU2464935C1 (en) Method of estimating functional reserves of human organism
Satani et al. Heart arrhythmia detection using labview GUI based approach
Mayorov et al. Application of space technologies for valuation of a stress level
RU129681U1 (en) SYSTEM FOR DETERMINING THE FUNCTIONAL CONDITION OF A GROUP OF FEEDBACK PEOPLE
Boos et al. The effect of high-altitude acclimatisation on ultra-short heart rate variability
Patil et al. Stress detection by measuring heart rate variability
RU83003U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE PROFESSIONAL RELIABILITY OF THE EXPERIENCE PROFESSIONAL SPECIALIST
Koryahin et al. Integration of Information Systems in the Control of Heart Rate in the Process of Physical Education
US20210137441A1 (en) Equipment for determining human health status using synchronized data from multiple sensors and method of operation thereof
RU2091057C1 (en) Method of continuous check psychophysiological state of operator in process of moving object control and system intended for its realization
Farhan et al. Impact of Heart Rate Variability on Physiological Stress: Systematic Review
RU129680U1 (en) SYSTEM FOR DETERMINING THE FUNCTIONAL STATE OF A PEOPLE GROUP
RU2083155C1 (en) Method for assessing human organism's condition as integral system as function of degree of strain of its regulatory mechanisms
RU2751817C1 (en) Computerized method for non-invasive detection of carbohydrate metabolism disorders by heart rate variability and wearable autonomous device for its implementation
Suma et al. The IoT based PPG Signal Classification System for Acute Audio-Visual Stimulus Induced Stress

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151223