【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气工程和增强现实，涉及一种高空输电线作业工人心理负荷预警系统及方法。
技术介绍
1、带有gps定位或北斗定位实时动态技术rtk的ar眼镜，可以记录佩戴设备者的经纬度坐标信息，配合设备的内置陀螺仪、加速度传感器即可精准的确定设备所处的位置及佩戴者的运动状态(三维坐标变化值、运动加速度、陀螺仪变化量)，相应的，在高空作业中反映为工人的安全作业状态。
2、使用ppg光电容积脉搏波描记法的智能脉搏检测手环，可以利用佩戴者手腕处血液中透光率的脉动变化，折算成电信号和对应的脉搏数据，根据the-karvonen-formula(即卡沃南氏公式，用于中青年之预防性体疗，通过计算心率，以决定运动负荷耐受程度以掌握运动量。运动时最高心率(次/分)＝(按年龄预计心率-静息时心率)×60％+静息时心率。按年龄预计心率之数据是30-39岁为182次，40-49岁为178次，50-59岁为167岁，60-69岁为164次)可以确定中青年在不同年龄下的运动负荷耐受程度。
3、带有显示屏和扬声器的工程用ar眼镜，可以将虚拟的图像、声音内容和现实环境结合，在不影响现实环境信息的前提下叠加新内容，在教育、商业及工业领域有着广泛的应用。
4、在输电线高空作业过程中存在着高空坠落、电击等安全风险，而这些危险往往与工人的不安全行为密不可分。研究表明，不良情绪和精神疲劳是导致高空作业中不安全行为的两个重要因素，工程作业环境中的噪声是工人精神疲劳的主要原因之一，按照我国心理学界噪声安全建议，保障交谈和通讯联络的噪声允许值
5、工人个体在受到外部刺激做出反应的过程中，需要经历一个复杂的认知信息处理过程。从认知科学的角度，人的行为是认知的产物，高空作业过程中任何一个认知环节的失效都可能导致不安全行为的产生。因此，高空输电线工人需在其作业环境中经历清晰完善的认知过程，保持持续的警觉性和注意力，对周围动态作业现场环境内的各种风险因素做出正确的感知和判断，以识别潜在风险、防止不安全行为的发生。
6、目前高空输电线工人的工作强度及工作环境总体多变，虽然有一定的安全措施和各类防护预案，但对于心理负荷干预和管理上的措施还想对空缺。借助认知科学理论，从根源上做好其心理负荷的检测和预警才能更好的提高职业健康管理水平。
7、因此，提出了一种高空输电线作业工人心理负荷预警系统及方法，通过外部环境和工人自身状态综合评定其心理负荷，具体的：根据心理学的场动力理论，个体在某一时刻的行为是通过其心理场和外在环境场共同决定的，通过噪声对心理状态的影响和脉搏反应的疲惫程度评估心理场，为工人提供基础的心理负荷安全保障。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供一种高空输电线作业工人心理负荷预警系统及方法，为高空电力作业工人提供基础的心理负荷安全保障。
2、一种高空输电线作业工人心理负荷预警方法，具体为：
3、高空输电线作业工人工作时，佩戴工程用ar眼镜和脉搏检测手环；
4、工程用ar眼镜采集工人的三维坐标变化值、角加速度与运动加速度；同时通过工程用ar眼镜的麦克风采集工人的声音数据，声音数据包括环境声音及工人交谈、工作声音，用于反应工人所处的环境噪声水平；
5、脉搏检测手环通过ppg光电容积脉搏波描记法获得工人在一段工作时间或某一工作时间点的脉搏状态，结合the-karvonen-formula即可确定不同年龄工人的运动负荷水平。
6、当工人的所处作业环境的声音分贝<60分贝时，上位机判定工人处于噪声安全状态；
7、当工人的所处作业环境的声音分贝>60分贝时，上位机判定工人处于噪声警示状态；
8、当工人的所处作业环境的声音分贝>90分贝时，上位机判定工人处于噪声危险状态；
9、当工人的脉搏信息不在其由the-karvonen-formula计算后的安全脉搏范围内时，上位机判定工人处于脉搏危险状态；
10、当工人的位置信息偏移作业范围，且无法确认其安全状况时，上位机判定工人为位置警示状态；
11、当工人的位置信息在作业范围内，工人移动加速度和角加速度中有一者异常时，上位机判定工人为位置警示状态；当移动加速度和角加速度均发生异常时，上位机判定工人处于位置危险状态；当确认工人移动加速度和角加速度均无异常时，判定工人为位置安全状态；
12、当出现上述任意一种或多种危险/警示状态时，上位机及控制ar眼镜或脉搏检测手环为工人提供相应的危险/警示状态反馈。
13、用于实现上述方法的高空输电线作业工人心理负荷预警系统，包括工程用ar眼镜、脉搏检测手环和上位机。
14、所述的工程用ar眼镜带有显示屏和双立体扬声器，配备gps定位或北斗定位实时动态技术rtk，且内置陀螺仪状态与加速度传感器；用于采集工人高空工作环境的三维坐标变化值、角加速度、运动加速度和声音数据；
15、所述的脉搏检测手环，具有脉搏检测功能和马达提供的震动功能，用于采集高空输电线工人的脉搏数据；
16、工程用ar眼镜、脉搏检测手环与上位机无线通讯，ar眼镜将三维坐标变化值、角加速度、运动加速度、声音数据传输给上位机，脉搏检测手环将脉搏数据传输给上位机。
17、上位机接收到工程用ar眼镜、脉搏检测手环采集的三维信息数据、声音数据和脉搏数据，通过三维信息数据确定高空作业工人的运动状态，通过声音数据判断高空作业工人所处的环境噪声，通过脉搏数据判断高空作业工人身体的疲劳情况，判定工人的心理负荷状态，并根据判定结果控制工程用ar眼镜或脉搏检测手环做出相应的反馈。
18、作为优选，所述的工程用ar眼镜可配合工人现有的工程作业安全帽使用。
19、作为优选，所述的脉搏检测手环为小米手环。
20、本专利技术公开了一种高空输电线作业工人心理负荷预警系统及方法，通过工程用ar眼镜、脉搏检测手环采集、上位机判定高空输电线作业工人的心理负荷状态，并向不同心理负荷状态工人的提供相应的干预触达。旨在为工人提供全面的心理负荷检测，保障其在施工过程中的个体认知水平和心理负荷安全。
21、本专利技术结合了认知与心理负荷检测技术，在工人处于危险状况或警示状态时及时给出干预。在高空输电线作业当中能有效提高工人的安全指数，避免由于噪声、身体负荷与位置状态带来的不安全行为，降低输电线作业中的危险系数。
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1.一种高空输电线作业工人心理负荷预警方法，其特征在于：具体为：
2.用于实现权利要求1所述方法的高空输电线作业工人心理负荷预警系统，其特征在于：包括工程用AR眼镜、脉搏检测手环和上位机；
3.如权利要求2所述的高空输电线作业工人心理负荷预警系统，其特征在于：所述的工程用AR眼镜可配合工人现有的工程作业安全帽使用。
4.如权利要求2所述的高空输电线作业工人心理负荷预警系统，其特征在于：所述的脉搏检测手环为小米手环。
【技术特征摘要】
1.一种高空输电线作业工人心理负荷预警方法，其特征在于：具体为：
2.用于实现权利要求1所述方法的高空输电线作业工人心理负荷预警系统，其特征在于：包括工程用ar眼镜、脉搏检测手环和上位机；
3.如权利要求...
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