УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПСИХОФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА

Полезная модель относится к автоматике, в частности к системам контроля, определения, измерения или регистрации функционального состояния операторов для диагностических целей, и может быть использована при профессиональном отборе и психофизических исследованиях.
Аналогом предлагаемой полезной модели является устройство оценки психофизического состояния человека (патент RU 29661 от 2001), содержащее цифровую видеокамеру, информационную систему или локальную вычислительную сеть, включающую в себя блок дистанционного определения температуры, блок дистанционного определения артериального давления, блок дистанционного определения частоты сердечных сокращений, блок дистанционного определения параметров дыхания, блок дистанционного определения наличия потовыделений, блок дистанционного определения параметров речи, блок дистанционного определения параметров мочи, блок программного обеспечения обработки, документирования, передачи, хранения данных и принятия решения, объединенные путем оптоволоконного или кабельного соединения с информационной системой или локальной вычислительной сетью на основе персональных компьютеров, выполненных с возможностью составить для каждого наблюдаемого человека индивидуальную базу данных, сопоставить получаемые дистанционно и поступающие в динамике фиксируемые данные, характеристики и биофизические параметры психофизического состояния и оценить при прохождении систем многоступенчатого контроля программными средствами психофизическое состояние наблюдаемого человека.
Недостаток данного устройства оценки психофизического состояния человека заключается в том, что передача информации по составным частям устройства происходит посредством оптоволоконного или кабельного соединения, что ограничивает действия оператора, не дает возможности проводить полноценное техническое обслуживание в режиме реального времени, а также не позволяет следить за оператором в другом сооружении, например, при обслуживании опасных объектов. Большие массогабаритные характеристики затрудняют эксплуатацию устройства и могут помешать оператору, что приведет к нарушению регламента технического обслуживания.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является мобильное диагностическое устройство (патент RU 128469 от 2013), содержащее корпус, датчики контроля деятельности сердечно-сосудистой системы, температуры тела, основной модуль, канал радиосвязи, датчики контроля деятельности дыхательной системы, датчики анализа гидрофильности тканей и водного баланса организма пользователя, датчики двигательной активности, положения тела в пространстве и функцию регистрации полноценной одноканальной ЭКГ, вариабельность сердечного ритма, динамику ST-сегмента кардиограммы, позволяющую классифицировать различные виды аритмий сердца, функцию регистрации факта падения пользователя, функцию записи и анализа индивидуальной биометрической карты пользователя, представленной статистической информацией по параметрам его жизнедеятельности в течение определенного периода времени, функцию мониторинга биофизических параметров в режиме 24 ч в сутки, 7 дней в неделю; при этом корпус основного модуля содержит электронную схему, управляющую датчиками контроля биофизических параметров организма, микроконтроллеры, внутреннюю память на электронном носителе, модуль беспроводной передачи данных, автономный источник питания, геолокационный контроллер, модуль для сотовой связи, пластину из эластичного материала с клеевой поверхностью; корпус основного модуля устройства крепится к пластине из эластичного материала с клеевой поверхностью, обработанной токопроводящим веществом, за счет которой фиксируется на коже человека в области проекции органа, предусмотренного для регистрации биофизических параметров; корпус основного модуля устройства и самоклеящаяся поверхность образуют разъемное соединение, за счет которого корпус является сменным и взаимозаменяемым.
Недостатками данного мобильного диагностического устройства являются: невозможность определения влажности покрова кожи в ходе работы оператора, передача множества различных параметров по одному каналу радиосвязи перегружает последний, что приводит к снижению надежности, представление сигнала набором дискретных отсчетов при цифровой обработке приводит к потере информации, так как ничего не известно о поведении сигнала в промежутках между отсчетами - периодах дискретизации, при обработке сигнала в вычислительных устройствах его отсчеты представляются в виде двоичных чисел, имеющих ограниченное число разрядов, вследствие чего отсчеты могут принимать лишь конечное множество значений и, следовательно, при представлении сигнала неизбежно происходит его округление, при этом возникают ошибки округления, называемые шумами.
Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение массогабаритных характеристик, увеличение надежности канала радиосвязи путем снижения его загруженности, повышение достоверности получаемой информации и точности обработки принятого сигнала.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в известном устройстве, содержащем датчики контроля деятельности сердечно-сосудистой системы и температуры тела, основной модуль, канал радиосвязи, при этом корпус основного модуля содержит электронную схему, управляющую датчиками контроля биофизических параметров организма, модуль беспроводной передачи данных, автономный источник питания, дополнительно введены: датчик анализа влажности покрова кожи, модуль обработки аналоговых сигналов и блок нормировки полученных данных, причем датчик анализа влажности покрова кожи подключен к электронной схеме, управляющей датчиками контроля биофизических параметров организма, электронная схема, управляющая датчиками контроля биофизических параметров организма, соединена с модулем обработки аналоговых сигналов, к которому подключен блок нормировки полученных данных, соединенный с модулем беспроводной передачи данных.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства контроля психофизического состояния оператора.
Устройство контроля психофизического состояния оператора состоит из датчиков: контроля деятельности сердечно-сосудистой системы 1, контроля температуры тела 2, анализа влажности покрова кожи 3, основного модуля 4, содержащего электронную схему 5, управляющую датчиками контроля биофизических параметров организма, модуль обработки аналоговых сигналов 6, обрабатывающий сигналы в аналоговой форме, и блок нормировки полученных данных 7, нормирующий полученные сигналы с помощью математических операций через весовые коэффициенты, модуль беспроводной передачи данных 8, отправляющий нормированную функцию по каналу радиосвязи 9 непосредственно в устройство вывода информации (УВИ), представляющее собой, например, персональный компьютер, автономный источник питания 10. Причем датчики контроля деятельности сердечно-сосудистой системы 1, контроля температуры тела 2 и анализа влажности покрова кожи 3 подключены к электронной схеме 5, управляющей датчиками контроля биофизических параметров организма, соединенной с модулем обработки аналоговых сигналов 6, который связан с блоком нормировки полученных данных 7, подсоединенным к модулю беспроводной передачи данных 8.
Работа происходит следующим образом. С датчиков контроля деятельности сердечно-сосудистой системы 1, контроля температуры тела 2 и анализа влажности покрова кожи 3 сигналы о психофизическом состоянии оператора поступают на электронную схему 5, управляющую датчиками контроля биофизических параметров организма, которая отправляет их в модуль обработки аналоговых сигналов 6, после чего они поступают в блок нормировки полученных данных 7, который посылает нормированную функцию в модуль беспроводной передачи данных 8. Передача информации происходит по каналу радиосвязи 9 непосредственно в УВИ. УВИ преобразует полученную функцию в график, сравнивает ее с имеющимися значениями и позволяет сделать вывод о состоянии оператора.
общ.
1
2
3
Преимущество предлагаемой полезной модели в том, что уменьшенные массогабаритные характеристики облегчают эксплуатацию устройства за счет применения меньшего количества функциональных блоков, увеличивается надежность канала радиосвязи путем снижения его загруженности, так как передается одна нормированная по закону ΣP=P⋅P⋅P функция, а не набор различных сигналов, увеличивается степень объективности оценки психофизического состояния оператора, повышается достоверность получаемой информации за счет обработки принятых сигналов в аналоговой форме и точность обработки принятого сигнала за счет исключения суперпозиции шумов обрабатываемых сигналов с помощью нормированной функции.