【技术实现步骤摘要】
核电厂操作员工作负荷评估方法、系统、介质及电子设备
[0001]本专利技术涉及人因工程领域和核电领域，尤其涉及一种核电厂操作员工作负荷评估方法、系统、介质及电子设备。
技术介绍
[0002]工作负荷的分析和评估技术在核电厂设计阶段对于系统的前期设计以及预防人员超负荷操作具有重要意义，是开展人因工程分析，进行设计改进优化的有效技术工具。在核电厂运行阶段也可用于进行核电厂运行人员绩效监测与评价、以及优化人员任务和系统设计。
[0003]现有的工作负荷的评估方法包括主任务度量法、次任务度量法、主观测量法等，但均存在不同程度的缺陷，主任务度量法是通过测量人员任务绩效以用于间接衡量工作负荷，需要采集主任务的相关绩效数据，复杂度较高；次任务度量法使用中会对主要任务造成入侵，这在核电厂操纵员工作中是不允许的；主观测量法能够较直观的反馈出人员的主观负荷，但该方法主观性强、易受影响，一致性和可信度略低。目前国内尚未建立基于多维度客观生理数据的工作负荷评估方法与系统，急需建立更加科学、完善的核电厂运行人员任务负荷分析方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种核电厂操作员工作负荷评估方法、系统、介质及电子设备。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂操作员工作负荷评估方法，包括以下步骤：
[0006]S1：采集与工作负荷相关的操作员生理指标数据；
[0007]S2：根据所述生理指标分别在工作负荷主成分中的权重...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集与工作负荷相关的操作员生理指标数据；S2：根据所述生理指标分别在工作负荷主成分中的权重模型，获得当前所述生理指标数据对应的工作负荷主成分因子得分；S3：根据所述工作负荷主成分在工作负荷评估中的权重模型，获得所述工作负荷主成分因子得分下的工作负荷评估值。2.根据权利要求1所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述生理指标包括：心率、心率变异性、呼吸频率、呼吸波幅、活动状态、倾斜度、生理强度、机械强度、训练强度、行走步数、生理负荷、机械负荷以及训练负荷。3.根据权利要求1所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11：采集操作员的多个生理指标数据；S12：预设平均工作负荷，根据Spearman相关性分析法，提取所述多个生理指标中与平均工作负荷相关的生理指标。4.根据权利要求1所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述步骤S2之前还包括：采用归一化方法对所述生理指标数据进行标准化处理。5.根据权利要求1所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述方法还包括：预构建所述生理指标分别在工作负荷主成分中的权重模型，其中包括：根据主成分分析法，提取所述生理指标中所表示的信息主成分，获得多个主成分因子；计算多个所述主成分因子的特征值，选择特征值大于1的所述主成分因子，得到工作负荷主成分因子；根据主成分分析法，计算所述工作负荷主成分因子在各预设生理指标数据中的得分系数，并作为所述生理指标分别在所述工作负荷主成分中的权重。6.根据权利要求5所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述步骤根据主成分分析法，提取所述生理指标中所表示的信息主成分，获得多个主成分因子，之前还包括：通过KMO检验和Bartlett检验，判断获得适合进行主成分分析的生理指标。7.根据权利要求5所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述方法还包括：预构建所述工作负荷主成分在所述工作负荷评估中的权重模型，其中包括：对所述工作负荷主成分因子进行旋转，计算所述工作负荷主成分因子的方差贡献率以及累计方差贡献率，将方差贡献率与累计方差贡献率之比作为所述工作负荷主成分在所述工作负荷评估中的权重。8.根据权利要求5所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述工作负荷主成分因子包括：心脏活动因子F1、身体活动因子F2、呼吸活动因子F3以及身体姿态因子F4；所述生理指标分别在工作负荷主成分中的权重模型，包括：F1＝a1X1+b1X2+c1X3+d1X4+e1X5+f1X6+g1X7+h1X8+i1X9+j1X
10
+k1X
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+l1X
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+m1X
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；F2＝a2X1+b2X2+c2X3+d2X4+e2X5+f2X6+g2X7+h2X8+i2X9+j2X
10
+k2X
11
+l2X
12
+m2X
13
；F3＝a3X1+b3X2+c3X3+d3X4+e3X5+f3X6+g3X7+h3X8+i3X9+j3X
10
+k3X
11
+l3X
12
+m3X
13
；
F4＝a4X1+b4X2+c4X3+d4X4+e4X5+f4X6+g4X7+h4X8+i4X9+j4X
10
+k4X
11
+l4X
12
+m4X
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；其中，X1为心率值，a1为所述心率值在所述心脏活动因子F1中的权重，a2为所述心率值在所述身体活动因子F2中的权重，a3为所述心率值在所述呼吸活动因子F3中的权重，a4为所述心率值在所述身体姿态因子F4中的权重；X2为心率变异性，b1为所述心率变异性在所述心脏活动因子F1中的权重，b2为所述心率变异性在所述身体活动因子F2中的权重，b3为所述心率变异性在所述呼吸活动因子F3中的权重，b4为所述心率变异性在所述身体姿态因子F4中的权重；X3为呼吸频率，c1为所述呼吸频率在所述心脏活动因子F1中的权重，c2为所述呼吸频率在所述身体活动因子F2中的权重，c3为所述呼吸频率在所述呼吸活动因子F3中的权重，c4为所述呼吸频率在所述身体姿态因子F4中的权重；X4为呼吸波幅，d1为所述呼吸波幅在所述心脏活动因子F1中的权重，d2为所述呼吸波幅在所述身体活动因子F2中的权重，d3为所述呼吸波幅在所述呼吸活动因子F3中的权重，d4为所述呼吸波幅在所述身体姿态因子F4中的权重；X5为活动状态，e1为所述活动状态在所述心脏活动因子F1中的权重，e2为所述活动状态在所述身体活动因子F2中的权重，e3为所述活动状态在所述呼吸活动因子F3中的权重，e4为所述活动状态在所述身体姿态因子F4中的权重；X6为倾斜度，f1为所述倾斜度在所述心脏活动因子F1中的权重，f2为所述倾斜度在所述身体活动因子F2中的权重，f3为所述倾斜度在所述呼吸活动因子F3中的权重，f4为所述倾斜度在所述身体姿态因子F4中的权重；X7为生理强度，g1为所述生理强度在所述心脏活动因子F1中的权重，g2为所述生理强度在所述身体活动因子F2中的权重，g3为所述生理强度在所述呼吸活动因子F3中的权重，g4为所述生理强度在所述身体姿态因子F4中的权重；X8为机械强度，h1为所述机械强度在所述心脏活动因子F1中的权重，h2为所述机械强度在所述身体活动因子F2中的权重，h3为所述机械强度在所述呼吸活动因子F3中的权重，h4为所述机械强度在所述身体姿态因子F4中的权重；X9为训练强度，i1为所述训练强度在所述心脏活动因子F1中的权重，i2为所述训练强度在所述身体活动因子F2中的权重，i3为所述训练强度在所述呼吸活动因子F3中的权重，i4为所述训练强度在所述身体姿态因子F4中的权重；X
10
为行走步数，j1为所述行走步数在所述心脏活动因子F1中的权重，j2为所述行走步数在所述身体活动因子F2中的权重，j3为所述行走步数在所述呼吸活动因子F3中的权重，j4为所述行走步数在所述身体姿态因子F4中的权重；X
11
为生理负荷，k1为所述生理负荷在所述心脏活动因子F1中的权重，k2为所述生理负荷在所述身体活动因子F2中的权重，k3为所述生理负荷在所述呼吸活动因子F3中的权重，k4为所述生理负荷在所述身体姿态因子F4中的权重；X
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为机械负荷，l1为所述机械负荷在所述心脏活动因子F1中的权重，l2为所述机械负荷在所述身体活动因子F2中的权重，l3为所述机械负荷在所述呼吸活动因子F3中的权重，l4为所述机械负荷在所述身体姿态因子F4中的权重；X
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为训练负荷，m1为所述训练负荷在所述心脏活动因子F1中的权重，m2为所述训练负荷在所述身体活动因子F2中的权重，m3为所述训练负荷在所述呼吸活动因子F3中的权重，m4为
所述训练负荷在所述身体姿态因子F4中的权重。9.根据权利要求8所述的核电厂操作员工作负荷评估方法，其特征在于，所述工作负荷主成分在所述工作负荷评估中的权重模型为：F＝AF1+BF2+CF3+DF4；其中，F为工作负荷评估值，A为心脏活动因子F1在工作负荷评估值F中的权重，B身体活动因子F2在工作负荷评估值F中的权重，C为呼吸活动因子F3在工作负荷评估值F中的权重，D为身体姿态因子F4在工作负荷评估值F中的权重。10.一种核电厂操作员工作负荷评估系统，其特征在于，包括：生理指标模块，用于采集与工作负荷相关的操作员生理指标数据；因子得分计算模块，用于根据所述生理指标分别在工作负荷主成分中的权重模型，获得当前所述生理指标数据对应的工作负荷主成分因子得分；工作负荷评估模块，用于根据所述工作负荷主成分在工作负荷评估中的权重模型，获得所述工...
【专利技术属性】
技术研发人员：张学刚，张宜静，贾明，李志忠，甘钰，殷中平，吴官寅，高智彦，齐江波，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司清华大学，
类型：发明
国别省市：
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