飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(Fixed-wing Aircraft)指具有機翼、一具或多具發(fā)動機的靠自身動力驅(qū)動前進，能在太空或者大氣中自身的密度大于空氣的航空器。如果飛行器的密度小于空氣，那他就是氣球或飛艇。如果沒有動力裝置，只能在空中滑翔，則被稱為滑翔機。飛機的機翼如果不固定，靠機翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，就是直升機或旋翼機。
[0003]固定翼飛機是最常見的航空器型態(tài)。動力的來源包含活塞發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機或火箭發(fā)動機等等。20世紀初，美國的萊特兄弟在世界的飛機發(fā)展史上做出了重大的貢獻。在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者一號”，并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國國會榮譽獎。同年，他們創(chuàng)辦了“萊特飛機公司”。
[0004]自從飛機發(fā)明以后，飛機日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的交通工具。他深刻的改變和影響了人們的生活，開啟了人們征服藍天歷史。從應(yīng)用角度上來說，飛機可劃分為客機、貨運飛機、軍用飛機和考察飛機?？蜋C已經(jīng)成為人們出游旅行的重要交通工具，以速度快、用時短、效率高而占據(jù)固定數(shù)量的客流。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，對飛機的監(jiān)控主要集中在飛機客體本身，而對駕駛飛機的駕駛員，尤其是機長，相應(yīng)的監(jiān)控手段有限，更多的是對飛機乘客艙的視頻監(jiān)控，即使有一些對于駕駛室的監(jiān)控手段，也更多是對駕駛室內(nèi)部溫度、氣壓等有限的物理量的檢測，缺乏對機長的生理狀態(tài)的檢測，更不用說采用在機長狀態(tài)異常時，及時通知乘客艙的人員的通訊機制了。而且，在現(xiàn)有技術(shù)中，機長所在駕駛艙和乘客所在的乘客艙通常由駕駛艙位置鎖定，機長的駕駛狀態(tài)乘客根本缺乏通道去獲悉，乘客一登上飛機，基本上將生命交付給駕駛艙內(nèi)的機長以及其他駕駛?cè)藛T。
[0006]然而實際上，機長的駕駛狀態(tài)非常重要，一方面，可能出現(xiàn)機長精神過度緊張或者患病的情況，如果不通知其他人員進行搶救和替換駕駛，很容易造成人員傷亡的經(jīng)濟損失，另一方面，也可能出現(xiàn)機長危險駕駛甚至劫機的情況，這時通常機長的生理參數(shù)會出現(xiàn)一些預(yù)兆，如果能夠預(yù)測機長的這些預(yù)兆，MH370的悲劇也許不會發(fā)生。
[0007]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問題:⑴缺乏有效的機長生理狀態(tài)檢測設(shè)備；(2)缺乏有效的生理參數(shù)預(yù)警機制；(3)缺乏在危險時刻能夠緊急觸發(fā)并幫助乘客艙人員與外部通信的緊急通信通道。
[0008]因此，本發(fā)明提出了一種飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠及時了解駕駛位置的機長的脈搏信號和腦電波信號，一旦出現(xiàn)異常時，能夠啟動緊急通信機制以幫助乘客艙的乘客尋求外部援助，從而有效地避免飛行事故發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，利用有針對性的、可用于飛機駕駛艙的緊湊結(jié)構(gòu)的脈搏監(jiān)控設(shè)備和腦電波監(jiān)控設(shè)備分別實現(xiàn)對駕駛位置的機長的脈搏信息和腦電波信息的提取，并在異常時觸發(fā)報警機制，更關(guān)鍵的是，在異常時觸發(fā)乘客緊急通話通道，幫助乘客盡早聯(lián)系到外部援助，避免乘客落于無助狀態(tài)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括脈搏監(jiān)控子系統(tǒng)、腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)和AT89C51單片機，所述脈搏監(jiān)控子系統(tǒng)用于對駕駛艙內(nèi)的機長脈搏狀態(tài)進行監(jiān)控，所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)用于對駕駛艙內(nèi)的機長腦電波狀態(tài)進行監(jiān)控，所述AT89C51單片機與所述脈搏監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)分別連接，根據(jù)所述脈搏監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果確定是否進行異常報目ο
[0011]更具體地，在所述飛機機長生理參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)中，包括:警示屏，與AT89C51單片機連接，用于在接收到異常狀態(tài)信號時，顯示按鍵通話字符，在接收到正常狀態(tài)信號時，不進行顯示操作；緊急按鍵，設(shè)置在飛機乘客艙艙體上，位于所述警示屏旁邊；按鍵驅(qū)動設(shè)備，與所述緊急按鍵連接，用于在接收到所述緊急按鍵上的按壓操作時，發(fā)出電源供應(yīng)信號；無線通信設(shè)備，設(shè)置在飛機乘客艙艙體上，位于所述警示屏旁邊，用于將外部人員的通話信息通過無線通信鏈路發(fā)送到遠端的運營管理中心處的服務(wù)器；開關(guān)切換設(shè)備，與所述按鍵驅(qū)動設(shè)備連接，在接收到所述電源供應(yīng)信號時，打開所述獨立供電設(shè)備和所述無線通信設(shè)備之間的連接通道以保持所述獨立供電設(shè)備對所述無線通信設(shè)備的電力供應(yīng)；獨立供電設(shè)備，與所述警示屏、所述按鍵驅(qū)動設(shè)備、所述開關(guān)切換設(shè)備和所述無線通信設(shè)備分別連接，僅為所述警示屏、所述按鍵驅(qū)動設(shè)備、所述開關(guān)切換設(shè)備和所述無線通信設(shè)備提供電力供應(yīng)；第一電阻，一端與5V電源連接，另一端與紅外接收二極管的正端連接；第二電阻，一端與5V電源連接，另一端與第三電阻的一端連接；第三電阻，另一端接地，并具有與第二電阻相同的阻值；第一雙路運算放大器，用于產(chǎn)生2.5V的基準電壓，其正端與第二電阻的另一端連接，負端與第一電容的一端連接，輸出端與紅外發(fā)射二極管的負端連接，負端還與紅外發(fā)射二極管的負端連接；第一電容，另一端接地；第四電阻，一端與紅外發(fā)射二極管的負端連接；第二雙路運算放大器，正端與第四電阻的另一端連接，負端與紅外接收二極管的正端連接，輸出端作為脈搏電壓；第五電阻，并聯(lián)在第二雙路運算放大器負端和第二雙路運算放大器輸出端之間；第二電容，并聯(lián)在第二雙路運算放大器負端和第二雙路運算放大器輸出端之間；紅外發(fā)射二極管，設(shè)置在機長耳部毛細血管位置，用于發(fā)射紅外光，紅外發(fā)射二極管的負端與紅外接收二極管的正端連接；紅外接收二極管，設(shè)置在機長耳部毛細血管位置，位于所述紅外發(fā)射二極管的相對位置，用于接收透射機長耳部毛細血管后的紅外光；檢測電極，設(shè)置在機長頭部上，用于檢測大腦的神經(jīng)元活動通過離子傳導(dǎo)到達大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測電極連接，用于對所述電壓變化量進行放大；低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號；兩級工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號；高通濾波器，與所述兩級工頻陷波器連接，用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對所述第二濾波信號進行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準備；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號進行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得機長的腦電波數(shù)字信號；AT89C51單片機，采用并行輸入輸出接口與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接以獲得所述腦電波數(shù)字信號，采用串行輸入輸出接口與所述第二雙路運算放大器的輸出端連接以獲得所述脈搏電壓，當所述脈搏電壓在預(yù)設(shè)脈搏范圍之外時，發(fā)出脈搏異常識別信號，當所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)α波和β波時，輸出淺睡眠識別信號，當所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)Θ波和δ波時，輸出深睡眠識別信號；其中，當AT89C51單片機發(fā)出脈搏異常識別信號、淺睡眠識別信號或深睡眠識別信號時，AT89C51單片機同時發(fā)出異常狀態(tài)信號，否則，AT89C51單片機同時發(fā)出正常狀態(tài)信號；當紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管之間無脈搏時