高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人體檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路在不同國家不同時(shí)代有不同規(guī)定。一般的高速鐵路的定義為:新建設(shè)計(jì)開行250公里/小時(shí)(含預(yù)留)及以上動(dòng)車組列車，初期運(yùn)營速度不小于200公里/小時(shí)的客運(yùn)專線鐵路。要點(diǎn)是時(shí)速不低于250及客專性。西歐早期把舊線改造時(shí)速達(dá)200公里、新建時(shí)速達(dá)250?300公里的定為高鐵；1985年日內(nèi)瓦協(xié)議做出新規(guī)定:新建客貨共線型高鐵時(shí)速為250公里以上，新建客運(yùn)專線型高鐵時(shí)速為350公里以上。
[0003]高鐵在載客運(yùn)營方面與其他交通工具相比具有一定的優(yōu)點(diǎn):首先，除了高鐵之外，高鐵的速度是最快的，能夠提高人們出行的效率，節(jié)省路上花費(fèi)的時(shí)間，其次，由于高鐵是在距離地面數(shù)萬英尺的高空中飛行，危險(xiǎn)程度相對較高，而高鐵是在地面上行駛，更具有可控性，最后，一般高鐵的價(jià)格還是比高鐵便宜，性價(jià)比高。
[0004]但是，由于高鐵的運(yùn)行速度是地面交通工具中最高的，因此，對高鐵的駕駛不能有任何疏忽，稍有大意就很可能造成車毀人亡的嚴(yán)重后果，因此，對于高鐵的駕駛員來說，其駕駛狀態(tài)至關(guān)重要。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，對高鐵的監(jiān)控主要集中在高鐵客體本身，而對于駕駛高鐵的駕駛員，相應(yīng)的監(jiān)控手段有限，更多的是對高鐵乘客艙的視頻監(jiān)控，即使有一些對于駕駛室的監(jiān)控手段，也更多是對駕駛室內(nèi)部溫度、氣壓等有限的物理量的檢測，缺乏對駕駛員的生理狀態(tài)的檢測，更不用說采用在駕駛員狀態(tài)異常時(shí)，及時(shí)通知乘客艙的人員的通訊機(jī)制了。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，駕駛員所在駕駛艙和乘客所在的乘客艙通常由駕駛艙位置鎖定，駕駛員的駕駛狀態(tài)乘客根本缺乏通道去獲悉。
[0006]因此，本發(fā)明提出了一種高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)，能夠及時(shí)了解駕駛位置的高鐵駕駛員的脈搏信號(hào)和腦電波信號(hào)，一旦出現(xiàn)異常時(shí)，能夠立即進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)啟動(dòng)乘客艙內(nèi)的緊急通信機(jī)制以幫助乘客了解危機(jī)信息，建立與外界的通信通道，以求快速逃離危險(xiǎn)境地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)，利用有針對性的、可用于高鐵駕駛艙的緊湊結(jié)構(gòu)的脈搏監(jiān)控設(shè)備和腦電波監(jiān)控設(shè)備分別實(shí)現(xiàn)對駕駛位置的駕駛員的脈搏信息和腦電波信息的提取，并在異常時(shí)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制和乘客緊急通話機(jī)制，幫助乘客盡早聯(lián)系到外部援助，避免嚴(yán)重的高鐵事故發(fā)生。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)，所述檢測報(bào)警平臺(tái)包括生理參數(shù)檢測子系統(tǒng)、一鍵通信設(shè)備和主控芯片，所述生理參數(shù)檢測子系統(tǒng)用于對高鐵駕駛艙內(nèi)的駕駛員的生理狀態(tài)進(jìn)行檢測，所述主控芯片與所述生理參數(shù)檢測子系統(tǒng)和所述一鍵通信設(shè)備分別連接，根據(jù)所述生理參數(shù)檢測子系統(tǒng)的檢測結(jié)果確定是否啟動(dòng)所述一鍵通信設(shè)備。
[0009]更具體地，在所述高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)中，包括:一鍵通信設(shè)備，包括呼叫鍵和無線通信接口，所述呼叫鍵用于在外部人員按壓時(shí)，自動(dòng)打開所述無線通信接口以接收外部人員的通話信息，所述無線通信接口用于將外部人員的通話信息通過無線通信鏈路發(fā)送到遠(yuǎn)端的運(yùn)營管理中心處的服務(wù)器；彈簧結(jié)構(gòu)，維系在所述一鍵通信設(shè)備上；彈簧驅(qū)動(dòng)設(shè)備，與主控芯片和彈簧結(jié)構(gòu)分別連接，用于在接收到異常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，彈開所述彈簧結(jié)構(gòu)以將所述一鍵通信設(shè)備從高鐵乘客車廂廂體內(nèi)部深處推送上來，在接收到正常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，回縮所述彈簧結(jié)構(gòu)以將所述一鍵通信設(shè)備收回至高鐵乘客車廂廂體內(nèi)部深處；電力供應(yīng)開關(guān)，與主控芯片、一鍵通信設(shè)備和獨(dú)立供電設(shè)備分別連接，用于在接收到異常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，恢復(fù)所述獨(dú)立供電設(shè)備對所述一鍵通信設(shè)備的電力供應(yīng)，在接收到正常狀態(tài)信號(hào)時(shí)，斷開所述獨(dú)立供電設(shè)備對所述一鍵通信設(shè)備的電力供應(yīng)；獨(dú)立供電設(shè)備，與所述一鍵通信設(shè)備、所述彈簧驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所述電力供應(yīng)開關(guān)分別連接，僅為所述一鍵通信設(shè)備、所述彈簧驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所述電力供應(yīng)開關(guān)提供電力供應(yīng)；第一電阻，一端與5V電源連接，另一端與紅外接收二極管的正端連接；第二電阻，一端與5V電源連接，另一端與第三電阻的一端連接；第三電阻，另一端接地，并具有與第二電阻相同的阻值；第一雙路運(yùn)算放大器，用于產(chǎn)生2.5V的基準(zhǔn)電壓，其正端與第二電阻的另一端連接，負(fù)端與第一電容的一端連接，輸出端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接，負(fù)端還與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接；第一電容，另一端接地；第四電阻，一端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接；第二雙路運(yùn)算放大器，正端與第四電阻的另一端連接，負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接，輸出端作為脈搏電壓；第五電阻，并聯(lián)在第二雙路運(yùn)算放大器負(fù)端和第二雙路運(yùn)算放大器輸出端之間；第二電容，并聯(lián)在第二雙路運(yùn)算放大器負(fù)端和第二雙路運(yùn)算放大器輸出端之間；紅外發(fā)射二極管，設(shè)置在駕駛員耳部毛細(xì)血管位置，用于發(fā)射紅外光，紅外發(fā)射二極管的負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接；紅外接收二極管，設(shè)置在駕駛員耳部毛細(xì)血管位置，位于所述紅外發(fā)射二極管的相對位置，用于接收透射駕駛員耳部毛細(xì)血管后的紅外光；檢測電極，設(shè)置在駕駛員頭部上，用于檢測大腦的神經(jīng)元活動(dòng)通過離子傳導(dǎo)到達(dá)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(jìn)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(jìn)行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號(hào)；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(hào)進(jìn)行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號(hào)；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(hào)進(jìn)行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號(hào)；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(hào)進(jìn)行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)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(hào)進(jìn)行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得駕駛員的腦電波數(shù)字信號(hào)；主控芯片，采用并行輸入輸出接口與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接以獲得所述腦電波數(shù)字信號(hào)，采用串行輸入輸出接口與所述第二雙路運(yùn)算放大器的輸出端連接以獲得所述脈搏電壓，當(dāng)所述脈搏電壓在預(yù)設(shè)脈搏范圍之外時(shí)，發(fā)出脈搏異常識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)α波和β波時(shí)，輸出淺睡眠識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)Θ波和S波時(shí)，輸出深睡眠識(shí)別信號(hào)；其中，當(dāng)主控芯片發(fā)出脈搏異常識(shí)別信號(hào)、淺睡眠識(shí)別信號(hào)或深睡眠識(shí)別信號(hào)時(shí)，主控芯片同時(shí)發(fā)出異常狀態(tài)信號(hào)，否則，主控芯片同時(shí)發(fā)出正常狀態(tài)信號(hào)；當(dāng)紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間無脈搏時(shí)，脈搏電壓為2.5V，當(dāng)紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間存在跳動(dòng)的脈搏時(shí)，血脈使耳部透光性變差，脈搏電壓大于2.5V ;所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設(shè)計(jì)，用于抵消所述第一濾波信號(hào)中的工頻分量，所述工頻分量為50Hz頻率分量。
[0010] 更具體地，在所述高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)中:無線通信接口為甚高頻通信接口。
[0011 ] 更具體地，在所述高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)中:無線通信接口為高頻通信接
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[0012]更具體地，在所述高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)中:無線通信接口為衛(wèi)星通信接
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[0013]更具體地，在所述高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)中:第一雙路運(yùn)算放大器和第二雙路運(yùn)算放大器都為TI公司的雙路運(yùn)算放大器。
【附圖說明】
[0014]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0015]圖1為本發(fā)明的高鐵駕駛員狀態(tài)檢測報(bào)警平臺(tái)的第一實(shí)施例