一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法及系统，该方法包括以下步骤：选取个性化的操纵员疲劳监测策略；获取通过非接触式采集到的符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合；根据操纵员疲劳监测策略和疲劳监测生理参数组合，计算操纵员的疲劳值；根据预设的预警规则，对操纵员的疲劳值及疲劳监测生理参数组合进行预警判断，若符合预警规则，则进行预警。本发明专利技术通过非接触式采集疲劳监测生理参数，不影响操纵员日常工作，且进行疲劳预警，便于管理人员进行疲劳干预，如个人提醒、人员替换等。人员替换等。人员替换等。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及核电厂主控室人因工程
，尤其涉及一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法及系统。

技术介绍

[0002]核电被称为复杂社会技术系统，包括技术设备、人的群体和组织三类元素的大型经济实体。安全是核电存在和发展的基础，一旦发生事故，不但造成重大的人员和经济损失，也会产生超出自身范围的巨大社会负面影响。对于自然灾害导致的核事故，人因失误导致的核事故是可以避免的。据统计，50%以上的核电失误是由人因失误导致的。这些人因失误来源包括个人生理状况、工作条件的情景因素和人机交互等要素，一方面需要优化工作环境和任务分配来减少人因失误出现的可能性，另一方面可以通过监控人的精神疲劳状态来合理安排工作时间，确保操纵员工作时的状态。
[0003]现有的人员疲劳检测方式主要有：
[0004]1）主观报告
[0005]主观上通过报告感觉到疲惫，缺乏动机和警觉性推测精神疲劳程度，这是最为常用的一种疲劳测量方式，但主观报告法需要打断操纵员当前的任务状态进行评估，做不到实时的状态监控，且是一种主观的自我评价法。
[0006]2）行为绩效
[0007]行为绩效的疲劳测量方式则是从操纵员当前操作表现判断疲劳状况，疲劳状态的出现导致绩效表现的下降，但是这种方法却用绩效表现的下降来推断之前的疲劳状态，做不到预警的效果。
[0008]3）生理指标的变化
[0009]生理信号是疲劳状态快速和直接的反应结果，大量的研究利用生理参数来对疲劳程度进行测量，现市面上已有大量便携式生理测量设备的出现，需研究生理参数采集的便利性和数据精确性之间的权衡。
[0010]例如应用于汽车驾驶的疲劳监测技术，通过在驾驶员正前方安装图像传感器采集驾驶员面部特征和肢体图像，识别闭眼、打哈欠、离岗、打手机等，推断驾驶员精神状态，识别疲劳时进行提醒。
[0011]但核电厂主控室操纵员工作特征与相关技术有明显差异，如操纵员长时间紧张监视核电厂机组状态，精神长时间高度紧张；及时关注响应机组各项参数变化和预判机组总体状态趋势，需积极开展各种思维活动；并及时且准确完成各种任务，确保不引发严重后果。相关技术适用于社会大众完成特定任务场景，不能匹配核电厂主控室操纵员工作特征，例如汽车驾驶仅需专心驾驶和预判路况等，故汽车疲劳驾驶监测系统采集分析驾驶员面部生理特征，如闭眼、打哈欠、离岗、打手机等。
[0012]且，核电厂主控室工作站采用多屏幕，工作中操纵员会随时切换到不同屏幕，相关技术不具备这种工作人员面部朝向随时变化的生理参数采集功能。
[0013]另外，相关技术并不具备实时的操纵员疲劳监测预警机制。

技术实现思路

[0014]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述
技术介绍
中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：相关技术适用于社会大众完成特定任务场景，不能匹配核电厂主控室操纵员工作特征；以及相关技术并不具备实时的操纵员疲劳监测预警机制，提供一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法及系统。
[0015]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，包括以下步骤：
[0016]S1、选取个性化的操纵员疲劳监测策略；
[0017]S2、获取通过非接触式采集到的符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合；
[0018]S3、根据所述操纵员疲劳监测策略和所述疲劳监测生理参数组合，计算操纵员的疲劳值；
[0019]S4、根据预设的预警规则，对所述操纵员的疲劳值及所述疲劳监测生理参数组合进行预警判断，若符合所述预警规则，则进行预警。
[0020]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，步骤S1包括：
[0021]根据每个操纵员对疲劳感知程度的不同，确定每个操纵员各所述疲劳监测生理参数的权重；
[0022]根据各所述疲劳监测生理参数及其所述权重，确定每个操纵员疲劳值的计算方式。
[0023]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，所述每个操纵员疲劳值的计算方式包括：
[0024]对各所述疲劳监测生理参数进行标准化处理，得到标准化后的变量；
[0025]将每个所述变量与其对应的所述权重进行乘积后再求和，得到每个操纵员的所述疲劳值。
[0026]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，所述符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合包括眼睑闭合率、血压和心率。
[0027]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，步骤S2包括：
[0028]S21、获取主控室中每个屏幕上布置的摄像头矩阵所采集到的所述疲劳监测生理参数组合。
[0029]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，步骤S21包括：
[0030]根据主控室中每个屏幕上布置的摄像头矩阵的摄像头数据来实时识别操纵员正面面对的屏幕；
[0031]获取操纵员正面面对的屏幕上布置摄像头矩阵所采集到的所述疲劳监测生理参数组合。
[0032]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，还包括以下步骤：
[0033]S5、根据预警的所述操纵员的疲劳值和/或所述疲劳监测生理参数，结合时间和操纵员姓名生成疲劳日志。
[0034]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，还包括以下步骤：
[0035]S6、根据监测人员输入的复位指令，对所有预警进行复位。
[0036]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法中，还包括以下步骤：
[0037]S7、获取操纵员的实时头像并进行显示，供监测人员判断操纵员的精神状态以实现辅助预警。
[0038]本专利技术还构造了一种核电厂主控室操纵员疲劳监测系统，包括：
[0039]选取模块，用于选取个性化的操纵员疲劳监测策略；
[0040]获取模块，用于获取通过非接触式采集到的符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合；
[0041]计算模块，用于根据所述操纵员疲劳监测策略和所述疲劳监测生理参数组合，计算操纵员的疲劳值；
[0042]预警模块，用于根据预设的预警规则，对所述操纵员的疲劳值及所述疲劳监测生理参数组合进行预警判断，若符合所述预警规则，则进行预警。
[0043]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测系统中，所述选取模块包括：
[0044]第一确定单元，用于根据每个操纵员对疲劳感知程度的不同，确定每个操纵员各所述疲劳监测生理参数的权重；
[0045]第二确定单元，用于根据各所述疲劳监测生理参数及其所述权重，确定每个操纵员疲劳值的计算方式。
[0046]优选地，在本专利技术所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测系统中，所述每个操纵员疲劳值的计算方式包括：
[0047]对各所述疲劳监测生理参数进行标准化处理，得到标准化后的变量；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取个性化的操纵员疲劳监测策略；S2、获取通过非接触式采集到的符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合；S3、根据所述操纵员疲劳监测策略和所述疲劳监测生理参数组合，计算操纵员的疲劳值；S4、根据预设的预警规则，对所述操纵员的疲劳值及所述疲劳监测生理参数组合进行预警判断，若符合所述预警规则，则进行预警。2.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，步骤S1包括：根据每个操纵员对疲劳感知程度的不同，确定每个操纵员各所述疲劳监测生理参数的权重；根据各所述疲劳监测生理参数及其所述权重，确定每个操纵员疲劳值的计算方式。3.根据权利要求2所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，所述每个操纵员疲劳值的计算方式包括：对各所述疲劳监测生理参数进行标准化处理，得到标准化后的变量；将每个所述变量与其对应的所述权重进行乘积后再求和，得到每个操纵员的所述疲劳值。4.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，所述符合操纵员日常工作特征的疲劳监测生理参数组合包括眼睑闭合率、血压和心率。5.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，步骤S2包括：S21、获取主控室中每个屏幕上布置的摄像头矩阵所采集到的所述疲劳监测生理参数组合。6.根据权利要求5所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，步骤S21包括：根据主控室中每个屏幕上布置的摄像头矩阵的摄像头数据来实时识别操纵员正面面对的屏幕；获取操纵员正面面对的屏幕上布置摄像头矩阵所采集到的所述疲劳监测生理参数组合。7.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，所述方法还包括：S5、根据预警的所述操纵员的疲劳值和/或所述疲劳监测生理参数，结合时间和操纵员姓名生成疲劳日志。8.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，所述方法还包括：S6、根据监测人员输入的复位指令，对所有预警进行复位。9.根据权利要求1所述的核电厂主控室操纵员疲劳监测方法，其特征在于，所述方法还包括：S7、获取操纵员的实时头像并进行显示，供监测人员判断操纵员的精神状态以实现辅
助预警。10.一种核电厂主控室操纵员疲劳监测系统，其特征在于，包括：选取模块，用于选取个性化的操纵员疲劳监测策略；获取模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷中平，徐志辉，张学刚，贾明，彭华清，张建波，徐晓梅，苏德颂，刘至垚，刘燕子，高智彦，刘鹏，张杰梅，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：