一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及防化装备测试评价，具体涉及一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统及方法；由生理信息采集处理模块、气候模拟试验舱、防化作业运动仿真平台三部分组成；评价方法包括如下步骤：设置、运行气候模拟试验舱，使其达到指定的气候条件；受试人员穿戴生理信息采集处理模块，连接、检查采集和通讯状态；进入气候模拟试验舱，穿戴被评价防化装备，在防化作业运动仿真平台上进行防化作业；实时采集、分析受试人员的血压、心率、呼吸频率、血氧和体表温度五项生理信息，根据系统分析得到作业能力评估值，对防化装备进行客观的生理评价。本发明专利技术实现基于多生理信息数据对防化装备的综合生理评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统及方法
本专利技术涉及防化装备测试评价，具体涉及一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统及方法。
技术介绍
目前，对现有的防化装备，虽然有相应的标准来指导试验，但这些试验的部分试验结果带有主观因素，不够客观、科学，和战士本身的耐受力、表述的准确性及个体差异等因素皆有关，试验结果不一定能准确真实的反映战士当时的生理数据；另外，现有的部分防化装备生理评价试验所采集生理信息数据单一，不能达到综合评价防化装备生理性能的目的。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的不足，提供一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，由生理信息采集处理模块、气候模拟试验舱、防化作业运动仿真平台三部分组成，所述气候模拟试验舱用于模拟防化装备生理评价所需的低温、高温和高湿气候环境，所述防化作业运动仿真平台布置于气候模拟试验舱内，用以模拟防化作业的不同劳动负荷；所述其中生理信息采集处理模块包括生理信息检测装置、微处理器系统和后台终端，生理信息检测装置采集各项生理参数，其中包括体表温度、心电、呼吸频率、血氧和血压五项参数，经过后续电路调理电路的放大和滤波，通过SPI和I2C通讯协议传给微处理器系统，进行生理参数的处理和打包，并通过WIFI短距离无线通讯将处理好的数据发送到后台电脑终端；五项生理参数输入在LibSVM支持向量机的库中建立的SVM分类模型，得到受试人员的作业能力评估值。另外，本专利技术还提供一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价方法，采用上述评价系统进行，包括以下步骤：1）将生理信息采集模块的后台监控终端通电，并打开后台生理检测、显示软件；2）打开生理信息采集模块的生理检测装置电源，并将其贴身穿戴在受试人员身上，检查生理检测装置与后台监控终端的无线通讯连接情况和生理信息采集情况，确保无线通讯和生理信息采集正常；3）根据受试人员的身高、体型选配各型防化装备，并依据装备的使用维护说明书中的方法进行穿戴，确保符合各型防化装备的穿戴技术要求；4）受试人员进入达到规定气候条件的气候模拟试验舱；5）在防化作业运动仿真平台首先进行轻运动量负荷试验，持续时间10min，接着进行中等运动量负荷试验，持续时间10min；以后依此程序循环试验，共完成3次循环，累计试验时间达到1h，结束本次试验，记录试验结果；6）在试验过程中，实时监测、记录受试人员的血压、心率、呼吸频率、血氧和体表温度五项生理指标参数，当受试人员生理状态出现异常情况，应立即停止试验，记录试验结果，并将试验结果输入在LibSVM支持向量机的库中建立的SVM分类模型，得到装备试验中受试人员的作业能力评估值；7）将受试人员不穿防护装备作为对照，重复步骤（1）、（2）、（4）、(5)和（6），得到对照试验中受试人员的作业能力评估值；8）防化装备对受试人员的生理影响主要体现在生理状态和使用时间两部分，按（1）式计算：（1）式中：T—呼吸道个人防护装备生理影响因数；n—参与呼吸道个人防护装备生理评价的受试者总人数；P0—对照试验中受试人员的单次作业能力评估值；P1—装备试验中受试人员的单次作业能力评估值；S限—测试规定时限、对照试验测试时间或装备技术规定使用时间；S1—装备测试试验时间；A、B—经验权重系数。8）防化装备的T值越大，表明防化备对受试人员的生理影响程度越大、舒适性越差。与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实现基于多生理信息数据对防化装备的综合生理评价。通过采用这种新的评价方法及系统，不仅可以便捷全面的评价目前防化装备的生理指标，同时通过试验数据分析，为以后新产品研制确定相关生理指标提供科学依据。附图说明图1为生理信息采集处理模块框图。图2为防化装备生理评价试验流程图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，其特征在于，由生理信息采集处理模块、气候模拟试验舱、防化作业运动仿真平台三部分组成，所述气候模拟试验舱用于模拟防化装备生理评价所需的低温、高温和高湿气候环境，所述防化作业运动仿真平台布置于气候模拟试验舱内，用以模拟防化作业的不同劳动负荷；所述其中生理信息采集处理模块如图1所示，包括生理信息检测装置、微处理器系统和后台终端，生理信息检测装置采集各项生理参数，其中包括体表温度、心电、呼吸频率、血氧和血压五项参数，经过后续电路调理电路的放大和滤波，通过SPI和I2C通讯协议传给微处理器系统，进行生理参数的处理和打包，并通过WIFI短距离无线通讯将处理好的数据发送到后台电脑终端；五项生理参数输入在LibSVM支持向量机的库中建立的SVM分类模型，得到受试人员的作业能力评估值。进一步的，所述气候模拟试验舱采用步入式高低温气候试验舱，温度在-25～35℃可调、湿度在20～65%可调。进一步的，所述防化作业运动仿真平台采用跑步机。如图2所示，一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价方法，采用上述评价系统进行，包括以下步骤：1）将生理信息采集模块的后台监控终端通电，并打开后台生理检测、显示软件；2）打开生理信息采集模块的生理检测装置电源，并将其贴身穿戴在受试人员身上，检查生理检测装置与后台监控终端的无线通讯连接情况和生理信息采集情况，确保无线通讯和生理信息采集正常；3）根据受试人员的身高、体型选配各型防化装备，并依据装备的使用维护说明书中的方法进行穿戴，确保符合各型防化装备的穿戴技术要求；4）受试人员进入达到规定气候条件的气候模拟试验舱；5）在防化作业运动仿真平台首先进行轻运动量负荷试验，持续时间10min，接着进行中等运动量负荷试验，持续时间10min；以后依此程序循环试验，共完成3次循环，累计试验时间达到1h，结束本次试验，记录试验结果；6）在试验过程中，实时监测、记录受试人员的血压、心率、呼吸频率、血氧和体表温度五项生理指标参数，当受试人员生理状态出现异常情况，应立即停止试验，记录试验结果，并将试验结果输入在LibSVM支持向量机的库中建立的SVM分类模型，得到装备试验中受试人员的作业能力评估值；7）将受试人员不穿防护装备作为对照，重复步骤（1）、（2）、（4）、(5)和（6），得到对照试验中受试人员的作业能力评估值；8）防化装备对受试人员的生理影响主要体现在生理状态和使用时间两部分，按（1）式计算：（1）式中：T—呼吸道个人防护装备生理影响因数；n—参与呼吸道个人防护装备生理评价的受试者总人数；P0—对照试验中受试人员的单次作业能力评估值；P1—装备试验中受试人员的单次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，其特征在于，由生理信息采集处理模块、气候模拟试验舱、防化作业运动仿真平台三部分组成，所述气候模拟试验舱用于模拟防化装备生理评价所需的低温、高温和高湿气候环境，所述防化作业运动仿真平台布置于气候模拟试验舱内，用以模拟防化作业的不同劳动负荷；所述其中生理信息采集处理模块包括生理信息检测装置、微处理器系统和后台终端，生理信息检测装置采集各项生理参数，其中包括体表温度、心电、呼吸频率、血氧和血压五项参数，经过后续电路调理电路的放大和滤波，通过SPI和I

【技术特征摘要】
1.一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，其特征在于，由生理信息采集处理模块、气候模拟试验舱、防化作业运动仿真平台三部分组成，所述气候模拟试验舱用于模拟防化装备生理评价所需的低温、高温和高湿气候环境，所述防化作业运动仿真平台布置于气候模拟试验舱内，用以模拟防化作业的不同劳动负荷；所述其中生理信息采集处理模块包括生理信息检测装置、微处理器系统和后台终端，生理信息检测装置采集各项生理参数，其中包括体表温度、心电、呼吸频率、血氧和血压五项参数，经过后续电路调理电路的放大和滤波，通过SPI和I2C通讯协议传给微处理器系统，进行生理参数的处理和打包，并通过WIFI短距离无线通讯将处理好的数据发送到后台电脑终端；五项生理参数输入在LibSVM支持向量机的库中建立的SVM分类模型，得到受试人员的作业能力评估值。


2.根据权利要求1所述的一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，其特征在于，所述气候模拟试验舱采用步入式高低温气候试验舱，温度在-25～35℃可调、湿度在20～65%可调。


3.根据权利要求1所述的一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价系统，其特征在于，所述防化作业运动仿真平台采用跑步机。


4.一种基于多生理信息数据的防化装备生理评价方法，采用如权利要求1-3的评价系统进行，其特征在于，包括以下步骤：
1）将生理信息采集模块的后台监控终端通电，并打开后台生理检测、显示软件；
2）打开生理信息采集模块的生理检测装置电源，并将其贴身穿戴在受试人员身上，检查生理检测装置与后台监控终端的无线通讯连接情况和生理信息采集情况，确保无线通讯和生理信息采集正常...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘高阳，张帅，戎德功，田伟，王京，武慧恩，孟凡海，潘仲文，王钢，刘平，王胜，姚荷，董超，李卫东，赵大力，石康，
申请(专利权)人：山西新华防化装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14