[发明专利]潜水员专用面板式紧急预警平台

说明书

技术领域

本发明涉及血氧饱和度检测领域，尤其涉及一种潜水员专用面板式紧 急预警平台。

背景技术

由于水下工作环境的复杂性，潜水员是一项要求较高、危险度很高的 行业。在水下工作，潜水员不仅仅要面对各种未知的环境干扰，以及各种 不同生物的侵袭，而且更危险的是，在水下一旦患病，潜水员很难凭借自 身的力量逃出水下环境，以及在水下一旦精神出现波动，潜水员也很难获 悉自身的异常状态。

因此，首先要在水下能够建造围绕潜水员各种生理参数检测而展开的 辅助电子设备，对潜水员的各个生理参数进行检测，同时还需要在发现异 常时进行报警的机制，以及为潜水员提供紧急通话设备的机制，便于外部 救援力量能够迅速与处于困境的潜水员建立联系。显然，在现有技术中缺 乏上述技术方案。

为此，本发明提出了一种潜水员专用面板式紧急预警平台，采用高精 度的血氧监控设备和脑电波监控设备对潜水员的血氧饱和度和多个脑电 波参数进行及时检测和报警，并在识别到潜水员状态异常时，及时启动紧 急通话设备，便于水上救援中心快速定位潜水员的位置，从而及时提供有 效的救援力量。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种潜水员专用面 板式紧急预警平台，利用有针对性的、可用于水下的紧凑结构的血氧监控 设备和脑电波监控设备分别实现对水下潜水员的血氧信息和脑电波信息 的提取，并在异常时触发报警机制。

根据本发明的一方面，提供了一种潜水员专用面板式紧急预警平台， 所述紧急预警平台包括血氧饱和度检测设备、可推拉式面板、紧急无线通 信设备和飞思卡尔MC9S12芯片，所述血氧饱和度检测设备用于对水下的 潜水员的血氧饱和度进行检测，所述飞思卡尔MC9S12芯片与所述血氧饱 和度检测设备连接，根据所述血氧饱和度检测设备的检测结果确定是否推 开覆盖所述紧急无线通信设备的可推拉式面板。

更具体地，在所述潜水员专用面板式紧急预警平台中，包括：防水外 壳，位于潜水服上，用于为所述紧急预警平台内的电子设备提供防水保护； 检测电极，设置在潜水员头部上，用于检测大脑的神经元活动通过离子传 导到达大脑皮层而形成的电压变化量；前置差分放大器，与所述检测电极 连接，用于对所述电压变化量进行放大；低通滤波器，与所述前置差分放 大器连接，用于将放大后的电压变化量进行100Hz低通滤波，以输出第一 滤波信号；两级工频陷波器，与所述低通滤波器连接，用于对所述第一滤 波信号进行两级工频陷波处理，以输出陷波信号；高通滤波器，与所述两 级工频陷波器连接，用于对所述陷波信号进行0.1Hz高通滤波，以输出第 二滤波信号；电平调节电路，与所述高通滤波器连接，对所述第二滤波信 号进行电平调节处理，以为后续模数转换做准备；模数转换电路，与所述 电平调节电路连接，将经过电平调节处理后的第二滤波信号进行8位的模 数转换，以获得潜水员的脑电波数字信号；近红外光发射器，设置在潜水 员手指指尖毛细血管位置，与光源驱动电路连接，用于基于光源驱动电路 发送的发光控制信号，发射近红外光；光源驱动电路，与所述近红外光发 射器连接，用于向所述近红外光发射器发送发光控制信号；近红外光接收 器，设置在潜水员手指指尖上，位于所述发光二极管的相对位置，用于接 收透射潜水员手指指尖毛细血管后的近红外光；参数提取设备，与所述近 红外光发射器和所述近红外光接收器分别连接，基于发射的近红外光与透 射的近红外光的光线衰减程度，计算潜水员血液中的氧合血红蛋白含量和 还原血红蛋白含量；紧急无线通信设备，位于潜水服内，用于接收人员的 通话信息，并将通话信息通过无线通信链路发送到岸上的潜水管理中心处 的服务器；可推拉式面板，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，镶嵌在潜水服 上，用于在接收到正常状态信号时，自动推送到所述紧急无线通信设备的 正前方以覆盖所述紧急无线通信设备，还在接收到异常状态信号时，自动 从所述紧急无线通信设备的正前方处拉开并回缩到所述紧急无线通信设 备的右侧；通信开启设备，与飞思卡尔MC9S12芯片和所述紧急无线通信 设备分别连接，用于在接收到异常状态信号时，启动所述紧急无线通信设 备，在接收到正常状态信号时，关闭所述紧急无线通信设备；独立供电设 备，与所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启设备分 别连接，仅为所述紧急无线通信设备、所述可推拉式面板和所述通信开启 设备提供电力供应；飞思卡尔MC9S12芯片，与所述参数提取设备连接， 基于氧合血红蛋白含量和还原血红蛋白含量计算潜水员的血氧饱和度，采 用并行通信接口与所述模数转换电路连接以接收脑电波数字信号；其中， 所述飞思卡尔MC9S12芯片当所述脑电波数字信号中出现α波和β波时， 输出浅睡眠识别信号，当所述脑电波数字信号中出现θ波和δ波时，输出 深睡眠识别信号，当所述血氧饱和度在预设血氧饱和度上限浓度时，发出 血氧饱和度过高识别信号，当所述血氧饱和度在预设血氧饱和度下限浓度 时，发出血氧饱和度过低识别信号；所述两级工频陷波器采用带通滤波抵 消方式设计，用于抵消所述第一滤波信号中的工频分量，所述工频分量为 50Hz频率分量；当飞思卡尔MC9S12芯片发出浅睡眠识别信号、深睡眠 识别信号、血氧饱和度过高识别信号或血氧饱和度过低识别信号时，飞思 卡尔MC9S12芯片同时发出异常状态信号，否则，飞思卡尔MC9S12芯片 同时发出正常状态信号。