[发明专利]基于脑电检测的矿工生理与心理疲劳监测方法

说明书

技术领域

基于脑电检测的矿工生理与心理疲劳监测方法。

背景技术

煤炭是我国国民经济的能源支柱，对国家经济持续增长起着关键作用。在未来很长一段时间内，我国以煤炭消耗为主的能源格局不会改变。近来煤炭资源开采逐步向深部延伸，深部煤炭开采的力学环境、储层结构与浅部明显不同，采场的时空关系更加复杂，开采作业安全管理难度无疑将越来越大，煤炭企业的安全生产状况将更加严峻，煤矿安全问题将是我国深井开发的一大难题。能否在开采难度越来越大的情况下，有效控制事故的发生，确保安全高效生产，是摆在国内煤炭企业面前的重大安全管理课题。人是煤矿生产中的薄弱环节，相关资料统计显示，因矿工的不安全行为而导致的安全事故占95％，工人是煤炭生产过程中作业主体，也是控制主体和被保护主体，安全控制主要取决于人对危险的预防能力、识别能力和处理能力，而这一切都有成熟的规范化理论和方法。但是在现有的安全管理制度体系中缺少对矿工疲劳监测的手段和管理体系，尚难以掌握煤矿作业人员的生理和心理状况是否适合相应的岗位操作，严重制约了安全生产管理水平的进步提升。

研究表明人的生理和心理状态会影响其行为，在煤矿安全生产过程中起到了关键性的作用。长期以来，引起煤矿事故的环境因素和技术因素受到了相当的重视，人的生理和心理因素却被忽略。我们强调作业过程中矿工的规范操作，却忽视了对矿工井下作业时生理与心理状况的分析。如果矿工带着过度疲劳的生理状态或者不稳定的心理情绪投入到煤炭生产工作过程中，就容易产生不可预见的失误行为，为煤矿安全生产埋下隐患，最终导致煤炭生产事故的发生。煤矿是一个复杂特殊的生产环境，许多岗位处于低亮度、超静、恒温环境；由于自动化作业，许多岗位仅需要间歇性操作，单人作业岗位容易导致困倦、呆滞、走神，使得事故隐患难以察觉，操作安全规范未能实施。因此研究矿工的生理与心理状况监测，及时掌握和处理各种不安全的生理与心理状态，可以发现潜在的人为危险隐患，避免事故的发生。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于脑电检测的矿工生理与心理疲劳监测方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种基于脑电检测的矿工生理与心理疲劳监测方法，该方法为：脑波检测终端将所述采集到的矿工的脑电波数据从时域信号转换为频域信号，再对所述转换后的频域信号进行分析得出脑电波数据中不同节律的脑波能量占比，最后根据脑波能量占比确定所述矿工的生理与心理疲劳状况。

上述方案中，所述对所述转换后的频域信号进行分析得出脑电波数据中不同节律的脑波能量占比，具体为：首先建立岗位适应性分析模型，再根据所述岗位适应性分析模型得到Y波、β波、α波的权重系数和α波、θ波、δ波的权重系数，最后根据Y波、β波、α波的权重系数得到专注度，根据α波、θ波、δ波的权重系数得到放松度；所述建立岗位适应性分析模型包括建立专注度层次模型和放松度层次模型。

上述方案中，所述建立专注度层次模型通过以下步骤实现：

步骤201：构造判断(成对比较)矩阵:

在煤矿井下作业时，专注度相对于专注度持续时间更重要，所以专注度与专注度持续时间比值选为2；

Aa=121/21]]>

步骤202：层次单排序及其一致性检验

由所述判断矩阵得出：

所述判断矩阵的最大特征值λmax为2；特征向量Wa＝(0.89,0.45,)^T；一致性指标为CI=2-22-1=0;]]>