[发明专利]一种基于双模态生物电信号与生理数据的疲劳度评估系统及评估方法

说明书

本发明公开了一种基于双模态生物电信号与生理数据的疲劳度评估系统及评估方法，该系统包括生物电信号分系统、生理数据分系统和综合分析与管理分系统，其中生物信号分系统用于测量脑电和心电双模态的生物电信号，生理数据分系统用于测量睡眠情况、眨眼频率、闭眼百分比、哈欠频率、点头频率、睡眠时长、睡眠质量和体重压力分布生理表现数据信息，综合分析与管理分系统通过双模态的生物电信号与生理表现数据对不同原因引起的疲劳程度进行综合评估。本发明有利于精确、动态地评估值班人员的疲劳程度，从而科学地指导其轮岗排班时间表的制定，优化值班效率。

技术领域

本发明涉及一种人体的疲劳程度评估系统及评估方法，特别是一种基于生物电信号和生理表现数据的疲劳程度综合评估系统及评估方法。

背景技术

当今各行各业需要持续值班的重要岗位增多，如空管、电力等行业均需要相当数量的人员进行轮岗值班，一旦人员过度疲劳，精神状态不足以履行值班任务时，可能会发生误操作，因此需要对人员的疲劳程度进行及时的评估并告警。诱发疲劳的原因很多，通常认为有睡眠缺乏、时差、生物钟紊乱、高强度体力活动、精神压力等因素的单独及综合作用，由于成因复杂，疲劳程度往往难以直接定量测量，通常需要通过各项生理指标及生理表现进行间接的预测或评判。

现有的疲劳程度评估设备及系统通常以疲劳驾驶为典型应用场景，存在应用场景单一、评估手段单一、考虑疲劳诱发因素单一的问题，还不能适应不同的使用场景。随着行业的进步和需求，不同岗位的工作人员会需要疲劳程度评估系统，以科学地指导其轮岗排班时间表的制定，优化值班效率。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有疲劳评估系统的不足，提供一种基于双模态生物电信号与生理数据的疲劳度评估系统及评估方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于双模态生物电信号与生理数据的疲劳度评估系统，该系统包括生物电信号分系统、生理数据分系统和综合分析与管理分系统，其中生物信号分系统用于测量脑电和心电双模态的生物电信号，生理数据分系统用于测量睡眠情况、眨眼频率、闭眼百分比、哈欠频率、点头频率、睡眠时长、睡眠质量和体重压力分布生理表现数据信息，综合分析与管理分系统通过双模态的生物电信号与生理表现数据对不同原因引起的疲劳程度进行综合评估。

可选的，所述生物电信号分系统包括用于测量脑电信号的脑电子系统和测量心电信号的心电子系统。

可选的，所述生理数据分系统包括测量眨眼频率和闭眼百分比的眼部动作子系统，测量哈欠频率和点头频率的头部动作子系统，测量睡眠时长和睡眠质量的睡眠子系统和测量体重压力分布的坐姿子系统。

可选的，所述综合分析与管理分系统包括数据分析处理平台、管理终端和反馈干预子系统，其中，数据分析处理平台进行疲劳度评估并根据疲劳度的计算结果对人员的生理周期节律进行数据库管理，管理终端为进行评估结果的可视化显示并提供人机交互的渠道；反馈干预子系统进行振动、闪光形式的干预，或由系统建议人工干预。

本发明还提供了一种基于双模态生物电信号与生理数据的疲劳度评估方法，包括以下步骤：

(1)通过管理终端登录系统，将开始值班时间、D-d日的睡前疲劳程度EFL_D-d输入至数据分析处理平台；

(2)通过数据分析处理平台的疲劳度评估模型，计算出休息后的D日初始疲劳程度SFL_D，并对D日初始疲劳程度SFL_D数据进行处理；

(3)以一定的周期T定时测量D日t时刻的生物电信号和生理表现数据，作为疲劳程度评估的依据输入至数据分析处理平台，在每个周期内计算出D日t时刻的疲劳程度FL_D|t，并对疲劳程度FL_D|t进行处理；