[发明专利]变电站在线监测装置

权利要求书

1.一种变电站在线监测装置，所述监测装置包括脑电波参数提取设备、心电图参数提取设备、年龄段识别设备、SD存储芯片和飞思卡尔IMX6芯片，所述SD存储芯片预先存储了不同年龄段的各个生理参数阈值，所述脑电波参数提取设备对被测人员脑电波状态进行监控，所述心电图参数提取设备基于被测人员匹配的年龄段的心电图参数阈值对被测人员的心电图参数进行监控，所述飞思卡尔IMX6芯片与所述年龄段识别设备和所述SD存储芯片连接，用于实现被测人员的年龄段匹配。

2.如权利要求1所述的变电站在线监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：

SD存储卡，预先存储了面部灰度范围，所述面部灰度范围用于将图像中的人体面部与背景分离，所述SD存储卡还预先存储了四种灰度化面部模版，所述四种灰度化面部模版为通过对基准幼儿年龄段面部、基准儿童年龄段面部、基准成人年龄段面部和基准老人年龄段面部分别进行拍摄所得到的面部图像执行灰度化处理而获得，所述SD存储卡还用于预先存储年龄段生理参数对照表，所述年龄段生理参数对照表保存了幼儿年龄段、儿童年龄段、成人年龄段和老年年龄段四种年龄段中的每一种年龄段对应的基准脉搏范围、基准窦性心率范围、基准PR间隔范围、基准QT间期范围、基准血糖上限浓度、基准血糖下限浓度、基准血氧饱和度上限浓度和基准血氧饱和度下限浓度；

摄像设备包括半球形透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述半球形透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子设备为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对被测人员面部拍摄以获得被测人员面部图像；

年龄段识别设备包括Daubechies小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述Daubechies小波滤波子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述被测人员面部图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以滤除所述被测人员面部图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Daubechies小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述小波滤波图像中的散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备和所述SD存储卡分别连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述面部灰度范围内的所有像素组成面部子图像，所述面部子图像从所述被测人员面部图像的背景处分离获得；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述SD存储卡分别连接，将所述面部子图像与四种灰度化面部模版匹配，输出匹配度最高的灰度化面部模板所对应的年龄段作为被测人员的年龄段；

检测电极，设置在被测人员头部上，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；

第一模数转换电路，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，以获得被测人员的脑电波数字信号；

信号采集设备，包括多个医用电极和多个运动轨迹传感器，所述多个医用电极分别设置在被测人员体表处的多个固定位置，用于提取被测人员心电场在体表处的多个固定位置分别产生的多个电压，每一个运动轨迹传感器紧邻一个医用电极放置，用于提取对应位置处被测人员因为呼吸和人体运动而产生的漂移心电电压信号；

运动轨迹消除设备，与所述多个医用电极和所述多个运动轨迹传感器别连接，将每一个医用电极产生的每一个电压与对应运动轨迹传感器产生的漂移心电电压信号求和，以获得对应的目标电压；

导联电路，与所述运动轨迹消除设备连接，用于接收多个目标电压，基于所述多个目标电压计算心电电压差并输出；

信号放大电路，与所述导联电路连接，用于接收所述心电电压差并对所述心电电压差放大；

带通滤波电路，与所述信号放大电路连接，用于滤除放大后的心电电压差中的噪声成分以获得滤波电压差；

第二模数转换电路，与所述带通滤波电路连接，用于对滤波电压差进行模数转换，以获得数字化电压差；

心电图参数提取电路，与所述第二模数转换器连接，基于所述数字化电压差提取被测人员的窦性心率和QT间期；

飞思卡尔IMX6芯片，与所述第一模数转换电路和所述心电图参数提取电路分别连接，用于分别接收脑电波数字信号、窦性心率和QT间期，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，当所述窦性心率在预设窦性心率范围之外时，发出窦性心率异常识别信号，当所述QT间期在预设QT间期范围之外时，发出QT间期异常识别信号；

其中，飞思卡尔IMX6芯片还与年龄段识别设备和SD存储卡分别连接，基于年龄段识别设备输出的被测人员的年龄段在所述年龄段生理参数对照表中确定基准脉搏范围、基准窦性心率范围、基准PR间隔范围、基准QT间期范围、基准血糖上限浓度、基准血糖下限浓度、基准血氧饱和度上限浓度和基准血氧饱和度下限浓度，并作为预设脉搏范围、预设窦性心率范围、预设PR间隔范围、预设QT间期范围、预设血糖上限浓度、预设血糖下限浓度、预设血氧饱和度上限浓度和预设血氧饱和度下限浓度；

其中，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；

其中，所述心电电压差包括多个电压差。