[发明专利]一种安全服危险信号识别系统及方法

说明书

本发明公开了一种安全服危险信号识别系统及方法，该系统包括穿戴在人员身上的主触发装置以及安装在安全服上的声音检测装置和危险信号监测装置，所述主触发装置包括第一微处理单元、三轴加速度计、三轴陀螺仪、压力传感器以及第一蓝牙传输模块，所述三轴加速度计、三轴陀螺仪、压力传感器以及第一蓝牙传输模块均与第一微处理单元电性连接；所述声音检测装置包括第二微处理单元、双麦克风阵列、转换模块以及第二蓝牙传输模块。本发明根据危险场合作业人员所穿戴的安全服采集的信息，对危险场合作业人员的行为状态信息进行记录，从而实现对作业人员进行实施监控和保护，降低安全隐患，提高人员自身的安全性。

技术领域

本发明涉及一种安全服危险信号识别系统及方法，属于数据监测技术领域。

背景技术

随着经济的飞速发展，伤害已经成为威胁人民健康的重要公共健康问题。据统计，我国每年发生各类伤害约2亿次，死亡人数达70万余人，约占死亡总人数的9％，是仅次于恶心肿瘤、脑血管病、呼吸系统疾病和心脏病的第五位死亡原因。

伤害按照意图划分又可分为意外伤害、有意识伤害和暴力与他杀，其中意外伤害占比最大。根据WHO组织估计，伴随城市化进程的加快和人口流动，全世界由伤害造成的死亡会增加65％，高达840万，意外伤害造成的威胁将呈持续上升趋势。

由于无法正确分辨危险信号造成的意外伤害，对人的健康造成严重威胁，也给社会带来沉重负担。如何避免意外伤害已经成了一个公共健康课题，造成伤害的许多时候并非直接源于危险本身，而是不能正确的识别危险信号，因而应对伤害应该立足于预防，在危险还未发生的时候识别危险信号。近年来，随着多模态信息的不断丰富和深度学习技术的长足发展，越来越多的研究人员开始研究危险信号识别技术，力求提高危险信号识别准确率，通过预测、提醒、警报、补救等手段降低对人的伤害，此类技术具有良好的应用价值和广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全服危险信号识别系统及方法，该方法可以对危险场合作业人员的行为状态信息进行记录，从而实现对作业人员进行实施监控和保护，降低安全隐患，提高人员自身的安全性。

本发明的技术方案：一种安全服危险信号识别系统，包括穿戴在人员身上的主触发装置以及安装在安全服上的声音检测装置和危险信号监测装置，所述主触发装置包括第一微处理单元、三轴加速度计、三轴陀螺仪、压力传感器以及第一蓝牙传输模块，所述三轴加速度计、三轴陀螺仪、压力传感器以及第一蓝牙传输模块均与第一微处理单元电性连接；所述声音检测装置包括第二微处理单元、双麦克风阵列、转换模块以及第二蓝牙传输模块，双麦克风阵列、转换模块以及第二蓝牙传输模块均与第二微处理单元电性连接；所述危险信号检测装置包括接收模块、计算模块以及分析模块，所述的危险信号检测装置通过接收模块分别与第一蓝牙传输模块和第二蓝牙传输模块无线通讯连接。

进一步，所述声音检测装置安装于安全服的肩部，危险信号监测装置安装于安全服的腰部。

同时，本发明还提供一种安全服危险信号识别方法，包括以下步骤：

S1，获取人员的触发信息、位置信息和声音信息；

S2，根据触发信息设计独立触发方法：使用主触发装置采集人员的加速度、角速度以及关节点压力数据，然后对采集到的数据运用FIR滤波器进行滤波处理，得到有效的测量信号，利用梯度下降法对去噪后的加速度、角速度以及关节点压力数据进行数据融合得到目标函数，将此目标函数作为主决策函数，并将此方法作为主要决策方法；

S3，根据声音信息，利用深度学习方法设计声音识别决策方法：首先使用声音检测装置采集人员的声音信息，然后通过转换模块将声音模拟信号转换为数字信号，并对声音数字信号运用小波阈值去燥方法进行降燥处理，得到有效的声音信号，提取声音信号的短时能量、短时平均过零率、梅尔倒谱系数和线性预测倒谱系数，最后利用决策树支持向量机对上述的声音特征进行数据分析，得到危险人声信号目标函数，将此目标函数作为辅助决策函数，并将此方法作为辅助决策方法；