[发明专利]一种带电作业绝缘操作杆使用疲劳性评估方法及装置

说明书

本发明提供了一种带电作业绝缘操作杆使用疲劳性评估方法，所述评估方法具体为：设置工况条件、绝缘操作杆种类和握距情况，开展预试验，并根据结果确定最优目标肌肉，采集每个工况条件下，每种绝缘操作杆的每种握距情下最优目标肌肉的生物电信号，并进行特征值提取，对其进行特征参数选择，建立疲劳性评估模型，根据肌肉状态对特征参数进行标签化处理，并以此建立训练集，通过训练集对疲劳性评估模型进行训练，采集作业人员使用带电作业绝缘操作杆过程中的生物电信号，并通过疲劳性评估模型获取作业人员上肢肌肉的疲劳状态。本发明能够通过预试验获取最优目标肌肉，根据其表面生物电信号开展肌肉疲劳评估，能够有效提高检测准确性和效率。

技术领域

本发明涉及带电作业监测技术领域，尤其是指一种带电作业绝缘操作杆使用疲劳性评估方法及装置。

背景技术

配电线路在运行中经常由于其点多、线长、面广等特点，从而容易发生各种事故，这种情况给配电网供电可靠性带来了十分严重的影响，并且还会给供电企业造成经济损失，同时也对广大城乡居民的正常生活和生产用电带来了一定的影响，这与当前各供电企业大力提升优质服务水平以及用户对供电可靠性的高要求背道而驰。而带电作业是电网设备检测、检修维护和改造的重要手段，在我国已有近70年的历史，是电力系统安全、可靠、稳定运行的重要技术保障。配网带电作业是一种高强度的上肢重复劳动，需要作业人员长时间使用工器具进行作业，这会导致作业人员的肌肉一直处于疲劳状态，肌肉疲劳累积后可能会导致一系列肌肉损伤问题，诱发工作相关肌肉骨骼疾患，因此需要及时获取作业人员的肌肉疲惫状态，从而及时降低肌肉疲劳积累致病的风险。

而肌肉疲劳研究是人机工程学领域中应用非常广泛的研究方法。目前主流的研究方法有主观评价法、生物力学分析法、生化指标分析法及生理信号分析法等。生理信号分析法中目前采用较多的是表面肌电信号(sEMG)法，其采集方式方便无创，可检测到与神经肌肉活动相关的生物电信号，包含了神经肌肉系统丰富的生理信息，反映神经肌肉系统的生理状态及活动情况。但是在表面肌电信号法的应用过程中，并未对采集对象进行有效选择，在作业过程中，由于作业内容的变化也会有不同重点使用的肌肉，但现有技术中往往对于检测对象，如上肢肌肉进行整体检测，检测效率和判断效率并不高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种带电作业绝缘操作杆使用疲劳性评估方法及装置。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种带电作业绝缘操作杆使用疲劳性评估方法，包括以下步骤：

步骤一，设置工况条件、绝缘操作杆种类和握距情况，对每个工况条件下，每种绝缘操作杆对应的每种握距情况进行预试验，根据预试验结果确定最优目标肌肉；

步骤二，采集每个工况条件下，每种绝缘操作杆的每种握距情下最优目标肌肉的生物电信号，对采集的生物电信号进行特征值提取，并对提取的特征值进行特征参数选择；

步骤三，建立疲劳性评估模型，划分肌肉状态，并划分的肌肉状态对选择的特征参数进行标签化处理，根据标签化处理后的特征参数建立训练集，通过训练集对疲劳性评估模型进行训练；

步骤四，采集作业人员使用带电作业绝缘操作杆过程中的生物电信号，并将采集的生物电信号输入训练好的疲劳性评估模型，获取作业人员的上肢肌肉疲劳状态。

进一步的，步骤二中对降噪处理后的生物电信号提取的特征值包括时域特征参数和频域特征参数，所述时域特征参数包括积分肌电值IEMG和均方根值RMS，所述频域特征参数包括平均功率频率MPF和中值频率MDF。

进一步的，步骤三中所述肌肉状态包括放松态、负重态、疲劳过渡态、深度疲劳态和疲劳态。