[发明专利]一种潜水员水下作业安全实时评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种潜水员水下作业安全实时评估方法及系统，属于安全监测技术领域。方法包括：采集水下作业安全实时评估数据，对所述数据进行预处理；基于所述预处理的数据进行多元线性回归分析，建立多个回归模型；基于所述多个回归模型的决定系数，确定最优的回归模型；利用所述最优的回归模型进行潜水员水下作业安全实时评估。本发明通过收集大量模拟不同深度、不同劳动强度下工作不同时间的潜水员生理数据，建立潜水员水下作业安全实时评估模型，为潜水员水下安全作业训练、执行任务提供快速、科学的评估及决策技术支持，可以实时获知潜水员的状态是否安全。

技术领域

本发明属于安全监测技术领域，尤其涉及本发明涉及一种潜水员水下作业安全实时评估方法及系统。

背景技术

潜水作业是一项高风险的特殊作业。潜水员水下作业时，将面临水下高气压压力(静水压)对机体的机械作用，潜水环境(低温、水流、水中阻力)及呼吸气体中各种气体在高分压环境下对机体的作用等一系列影响。

现有的潜水员水下作业安全监测系统，通过使Shearwater Perdix潜水电脑,HKG-07A心率传感器和HKH-11B呼吸传感器,水面服务中心(或母船)的安全工作人员可以实时掌握水下潜水人员所处环境的水文参数情况,潜水员所用的呼吸气瓶的气体供应情况,潜水员的呼吸和心率等生命体征的情况,实现对潜水员状态的实时监控,有效保障潜水员生命安全。现有的检测系统，还可以基于小波滤波算法进行潜水员水下血氧检测，该方法采用小波变换滤波算法对光电容积脉搏波进行滤波，小波变换滤波算法在时域与频域同时具有局部化特征，其窗口大小固定不变但形状可变，对信号有自适应性，克服了传统滤波算法的不足，对于受水下强运动伪影干扰且属于微弱信号的光电容积脉搏波具有较好的滤波效果，从而可以较为准确的提取得到血氧饱和度。

现有的潜水员监测系统并未涉及安全实时评估，无法实时获知潜水员的状态是否安全。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种潜水员水下作业安全实时评估方法及系统，通过收集大量模拟不同深度、不同劳动强度下工作不同时间的潜水员生理数据，建立潜水员水下作业安全实时评估模型，为潜水员水下安全作业训练、执行任务提供快速、科学的评估及决策技术支持，可以实时获知潜水员的状态是否安全。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种潜水员水下作业安全实时评估方法，所述方法包括以下步骤：

S1:采集水下作业安全实时评估数据，对所述数据进行预处理；

S2:基于所述预处理的数据进行多元线性回归分析，建立多个回归模型；

S3:基于所述多个回归模型的决定系数，确定最优的回归模型；

S4:利用所述最优的回归模型进行潜水员水下作业安全实时评估。

优选地，所述水下作业安全实时评估数据包括以下至少之一：深度depth、工作强度power、时间time、心率hr、呼吸rr和收缩压和舒张压sysbp。

优选地，所述采集水下作业安全实时评估数据，对所述数据进行预处理包括：

通过潜水训练实验及水舱模拟实验收集不同潜水深度、不同作业强度下、潜水员训练前、中、后的生理数据指标信号，将所述生理指标信号进行过滤分析处理转换为数字信息。

优选地，所述基于所述多个回归模型的决定系数，确定最优的回归模型包括：

以Brog体力劳动强度评分为应变量，深度depth、工作强度power、时间time、心率hr、呼吸rr和收缩压和舒张压sysbp为自变量，做多元线性回归，采用逐步筛选法，得出回归模型，基于决定系数R²确定最优的回归模型为：

Y＝-3.89058-