潛水員專用面板式緊急預警平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及血氧飽和度檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種潛水員專用面板式緊急預警平臺O
【背景技術(shù)】
[0002]由于水下工作環(huán)境的復雜性，潛水員是一項要求較高、危險度很高的行業(yè)。在水下工作，潛水員不僅僅要面對各種未知的環(huán)境干擾，以及各種不同生物的侵襲，而且更危險的是，在水下一旦患病，潛水員很難憑借自身的力量逃出水下環(huán)境，以及在水下一旦精神出現(xiàn)波動，潛水員也很難獲悉自身的異常狀態(tài)。
[0003]因此，首先要在水下能夠建造圍繞潛水員各種生理參數(shù)檢測而展開的輔助電子設(shè)備，對潛水員的各個生理參數(shù)進行檢測，同時還需要在發(fā)現(xiàn)異常時進行報警的機制，以及為潛水員提供緊急通話設(shè)備的機制，便于外部救援力量能夠迅速與處于困境的潛水員建立聯(lián)系。顯然，在現(xiàn)有技術(shù)中缺乏上述技術(shù)方案。
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種潛水員專用面板式緊急預警平臺，采用高精度的血氧監(jiān)控設(shè)備和腦電波監(jiān)控設(shè)備對潛水員的血氧飽和度和多個腦電波參數(shù)進行及時檢測和報警，并在識別到潛水員狀態(tài)異常時，及時啟動緊急通話設(shè)備，便于水上救援中心快速定位潛水員的位置，從而及時提供有效的救援力量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種潛水員專用面板式緊急預警平臺，利用有針對性的、可用于水下的緊湊結(jié)構(gòu)的血氧監(jiān)控設(shè)備和腦電波監(jiān)控設(shè)備分別實現(xiàn)對水下潛水員的血氧信息和腦電波信息的提取，并在異常時觸發(fā)報警機制。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種潛水員專用面板式緊急預警平臺，所述緊急預警平臺包括血氧飽和度檢測設(shè)備、可推拉式面板、緊急無線通信設(shè)備和飛思卡爾MC9S12芯片，所述血氧飽和度檢測設(shè)備用于對水下的潛水員的血氧飽和度進行檢測，所述飛思卡爾MC9S12芯片與所述血氧飽和度檢測設(shè)備連接，根據(jù)所述血氧飽和度檢測設(shè)備的檢測結(jié)果確定是否推開覆蓋所述緊急無線通信設(shè)備的可推拉式面板。
[0007]更具體地，在所述潛水員專用面板式緊急預警平臺中，包括:防水外殼，位于潛水服上，用于為所述緊急預警平臺內(nèi)的電子設(shè)備提供防水保護;檢測電極，設(shè)置在潛水員頭部上，用于檢測大腦的神經(jīng)元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量;前置差分放大器，與所述檢測電極連接，用于對所述電壓變化量進行放大;低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進行10Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號;兩級工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號；高通濾波器，與所述兩級工頻陷波器連接，用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對所述第二濾波信號進行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準備;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號進行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得潛水員的腦電波數(shù)字信號;近紅外光發(fā)射器，設(shè)置在潛水員手指指尖毛細血管位置，與光源驅(qū)動電路連接，用于基于光源驅(qū)動電路發(fā)送的發(fā)光控制信號，發(fā)射近紅外光;光源驅(qū)動電路，與所述近紅外光發(fā)射器連接，用于向所述近紅外光發(fā)射器發(fā)送發(fā)光控制信號;近紅外光接收器，設(shè)置在潛水員手指指尖上，位于所述發(fā)光二極管的相對位置，用于接收透射潛水員手指指尖毛細血管后的近紅外光；參數(shù)提取設(shè)備，與所述近紅外光發(fā)射器和所述近紅外光接收器分別連接，基于發(fā)射的近紅外光與透射的近紅外光的光線衰減程度，計算潛水員血液中的氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量;緊急無線通信設(shè)備，位于潛水服內(nèi)，用于接收人員的通話信息，并將通話信息通過無線通信鏈路發(fā)送到岸上的潛水管理中心處的服務器;可推拉式面板，與飛思卡爾MC9S12芯片連接，鑲嵌在潛水服上，用于在接收到正常狀態(tài)信號時，自動推送到所述緊急無線通信設(shè)備的正前方以覆蓋所述緊急無線通信設(shè)備，還在接收到異常狀態(tài)信號時，自動從所述緊急無線通信設(shè)備的正前方處拉開并回縮到所述緊急無線通信設(shè)備的右側(cè);通信開啟設(shè)備，與飛思卡爾MC9S12芯片和所述緊急無線通信設(shè)備分別連接，用于在接收到異常狀態(tài)信號時，啟動所述緊急無線通信設(shè)備，在接收到正常狀態(tài)信號時，關(guān)閉所述緊急無線通信設(shè)備;獨立供電設(shè)備，與所述緊急無線通信設(shè)備、所述可推拉式面板和所述通信開啟設(shè)備分別連接，僅為所述緊急無線通信設(shè)備、所述可推拉式面板和所述通信開啟設(shè)備提供電力供應;飛思卡爾MC9S12芯片，與所述參數(shù)提取設(shè)備連接，基于氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量計算潛水員的血氧飽和度，采用并行通信接口與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接以接收腦電波數(shù)字信號;其中，所述飛思卡爾MC9S12芯片當所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)α波和β波時，輸出淺睡眠識別信號，當所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)Θ波和δ波時，輸出深睡眠識別信號，當所述血氧飽和度在預設(shè)血氧飽和度上限濃度時，發(fā)出血氧飽和度過高識別信號，當所述血氧飽和度在預設(shè)血氧飽和度下限濃度時，發(fā)出血氧飽和度過低識別信號;所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設(shè)計，用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量，所述工頻分量為50Hz頻率分量；當飛思卡爾MC9S12芯片發(fā)出淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧飽和度過高識別信號或血氧飽和度過低識別信號時，飛思卡爾MC9S12芯片同時發(fā)出異常狀態(tài)信號，否則，飛思卡爾MC9S12芯片同時發(fā)出正常狀態(tài)信號。
[0008]更具體地，在所述潛水員專用面板式緊急預警平臺中:所述緊急通信設(shè)備為超聲波通信設(shè)備。
[0009]更具體地，在所述潛水員專用面板式緊急預警平臺中:所述緊急通信設(shè)備為聲納通信設(shè)備。
[0010]更具體地，在所述潛水員專用面板式緊急預警平臺中:所述兩級工頻陷波器、所述高通濾波器和所述低通濾波器被集成在一塊集成電路板上。
[0011]更具體地，在所述潛水員專用面板式緊急預警平臺中:所述緊急無線通信設(shè)備位于潛水員胸口位置處的潛水服內(nèi)。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0013]圖1為本發(fā)明的潛水員專用面板式緊急預警平臺的第一實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標記:I血氧飽和度檢測設(shè)備;2可推拉式面板;3緊急無線通信設(shè)備;4飛思卡爾MC9S12芯片
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本發(fā)明的潛水員專用面板式緊急預警平臺的實施方案進行詳細說明。
[0016]潛水員，是在水下工作的專業(yè)人員，即按規(guī)定經(jīng)醫(yī)學檢查與選拔確認身體合格，經(jīng)專業(yè)知識和技能訓練獲得資格證書的從事潛水工作的專業(yè)人員。
[0017]潛水員負擔的水下工作常見的有:水下勘測、水下救援、水下打撈、水下教學等工作，由于工作環(huán)境在水下，而水下并非人類正常的生活環(huán)境，在水下工作的過程中，潛水員很容易產(chǎn)生各種生理參數(shù)的變化，甚至情緒上的波動，這些變化和波動都能在生理參數(shù)上得到反映。一旦潛水員在水下突發(fā)疾病或者精神突變，對潛水員的人身安全將造成極大的影響，嚴重時甚至導致潛水員溺亡。
[0018]由此可見，如果能夠?qū)λ聺撍畣T的各項生理參數(shù)進行準確探測，在感應到某項生理參數(shù)超過警戒值時即立即進行報警，通知潛水員乃至水上救援中心，就能夠為潛水員的水下操作營造一個安全的工作環(huán)境。
[0019]然而，現(xiàn)有技術(shù)中，潛水員在水下所攜帶的檢測器件主要集中在對水下環(huán)境的檢測，例如水壓檢測、圖像傳感器等，而對潛水員本身的生理狀態(tài)缺乏有效的水下檢測儀器，更不用說在潛水員生理狀態(tài)異常時，能夠提供便于潛水員緊急報警的通信設(shè)備。
[0020]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問題:缺乏有效的潛水員水下生理狀態(tài)檢測設(shè)備;缺乏有效的生理參數(shù)預警機制;缺乏在危險時刻能夠緊急觸發(fā)并幫助潛水員與水上救援平臺通信的緊急通信通道。
[0021]為此，本發(fā)明搭建了一種潛水員專用面板式緊急預警平臺，能夠及時了解水下潛水員的血氧信息和腦電波信息，一旦出現(xiàn)異常時，能夠啟動緊急通信機制以幫助潛水員快速與水上救援平臺建立通信聯(lián)系，從而為落難的水下潛水員提供及時有效的援助。
[0022]圖1為本發(fā)明的潛水員專用面板式緊急預警平臺的第一實施例的結(jié)構(gòu)方框圖，所述緊急預警平臺包括血氧飽和度檢測設(shè)備、可推拉式面板、緊急無線通信設(shè)備和飛思卡爾MC9S12芯片，所述血氧飽和度檢測設(shè)備用于對水下的潛水員的血氧飽和度進行檢測，所述飛思卡爾MC9S12芯片與所述血氧飽和度檢測設(shè)備連接，根據(jù)所述血氧飽和度檢測設(shè)備的檢測結(jié)果確定是否推開覆蓋所述緊急無線通信設(shè)備的可推拉式面板。
[0023]接著，繼續(xù)對本發(fā)明的潛水員專用面板式緊急預警平臺的第二實施例進行進一步的說明。
[0024]所述緊急預警平臺包括:防水外殼，位于潛水服上，用于為所述緊急預警平臺內(nèi)的電子設(shè)備提供防水保護;檢測電極，設(shè)置在潛水員頭部上，用于檢測大腦的神經(jīng)元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量;前置差分放大器，與所述檢測電極連接，用于對所述電壓變化量進行放大。
[0025]所述緊急預警平臺包括:低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進行10Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號;兩級工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號；高通濾波器，與所述兩級工頻陷波器連接，用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對所述第二濾波信號進行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準備;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號進行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得潛水員的腦電波數(shù)字信號。
[0026]所述緊急預警平臺包括:近紅外光發(fā)射器，設(shè)置在潛水員手指指尖毛細血管位置，與光源驅(qū)動電路連接，用于基于光源驅(qū)動電路發(fā)送的發(fā)光控制信號，發(fā)射近紅外光;光源驅(qū)動電路，與所述近紅外光發(fā)