RU209108U1 - Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума - Google Patents
Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума Download PDFInfo
- Publication number
- RU209108U1 RU209108U1 RU2021134494U RU2021134494U RU209108U1 RU 209108 U1 RU209108 U1 RU 209108U1 RU 2021134494 U RU2021134494 U RU 2021134494U RU 2021134494 U RU2021134494 U RU 2021134494U RU 209108 U1 RU209108 U1 RU 209108U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcomputer
- operator
- flush
- case
- built
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 3
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Pathology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Psychology (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области эргономики. Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума состоит из корпуса, выполненного в виде шара, внутри которого закреплены микрокомпьютер и соединенные с микрокомпьютером по топологии «активная звезда» накопитель с энергонезависимой памятью, блок считывания меток радиочастотной идентификации, блок беспроводного интерфейса, биорадиолокатор и датчик шума, причем: чувствительный элемент датчика шума, излучатель и приемник биорадиолокатора, приемник и передатчик блока беспроводного интерфейса, приемник и передатчик блока считывания меток радиочастотной идентификации выполнены заподлицо внешней поверхности корпуса; корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении и оборудован креплением, встроенным заподлицо с поверхностью корпуса; внутрь корпуса встроен аккумулятор, обеспечивающий электропитание микрокомпьютера, блока считывания меток радиочастотной идентификации, блока беспроводного интерфейса, биорадиолокатора и датчика шума, соединенный с разъемом для подзарядки аккумулятора, встроенным в корпус устройства заподлицо его поверхности; заподлицо поверхности корпуса встроен индикатор исправности устройства, соединенный с микрокомпьютером и аккумулятором; микрокомпьютер выполнен с возможностью определения текущего астрономического времени и расчета оценки состояния оператора эргатической системы по величинам частоты пульса, частоты дыхания оператора и уровня шума. Достигаемый технический результат заключается в упрощении контроля состояния оператора эргатической системы. 4 з.п. ф-лы.
Description
Полезная модель относится к области эргономики и может применяться для информирования оператора эргатической системы о текущем психофизиологическом состоянии, динамике его изменения в реальном времени с возможностью учета оценки текущей и прогностической оценки состояния оператора в контуре управления эргатической системы.
Из уровня техники известно устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия акустических колебаний (патент на полезную модель RU №202550), состоящее из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда со скругленными углами, внутри которого закреплены микрокомпьютер, накопитель с энергонезависимой памятью, аккумулятор и блок приема информации; в одну из внешних боковых граней корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтирован USB-порт; в смежную с ней внешнюю боковую грань корпуса вмонтировано цифровое табло и трехрежимный световой индикатор; накопитель с энергонезависимой памятью, блок приема информации, USB-порт, цифровое табло и трехрежимный световой индикатор соединены проводами с микрокомпьютером; блок приема информации, USB-порт, цифровое табло, трехрежимный световой индикатор и микрокомпьютер соединены проводами с аккумулятором; внешняя боковая грань корпуса, противоположная грани с цифровым табло, выполнена из материала с магнитными свойствами и оборудована креплением, встроенным заподлицо с поверхностью грани; отличающееся тем, что: устройство выполнено в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении; блок приема информации выполнен с возможностью приема по беспроводному интерфейсу информации о частоте пульса, частоте дыхания, температуре тела и влажности кожных покровов человека с датчиков, встроенных в экипировку оператора эргатической системы и подключенных к встроенному в эту экипировку блоку передачи информации; в верхнюю грань корпуса заподлицо ее внешней поверхности встроены и соединены с микрокомпьютером датчик шума, датчик температуры воздуха и датчик влажности воздуха; а микрокомпьютер выполнен с возможностью расчета оценки состояния оператора эргатической системы по величинам уровня шума, температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела и влажности кожных покровов оператора. Недостатком этого технического решения является отсутствие возможности автоматической идентификации оператора, занявшего рабочее место, для персонификации определения его состояния.
Технической задачей полезной модели является развитие арсенала устройств для мониторинга состояния оператора эргатической системы в процессе деятельности в рамках поиска способов эффективного ответа общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий.
Решение технической задачи достигается тем, что устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума, состоящее из корпуса, выполненного в виде шара, внутри которого закреплены микрокомпьютер и соединенные с микрокомпьютером по топологии «активная звезда» накопитель с энергонезависимой памятью, блок считывания меток радиочастотной идентификации, блок беспроводного интерфейса, биорадиолокатор и датчик шума, причем:
чувствительный элемент датчика шума, излучатель и приемник биорадиолокатора, приемник и передатчик блока беспроводного интерфейса, приемник и передатчик блока считывания меток радиочастотной идентификации выполнены заподлицо внешней поверхности корпуса;
корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении и оборудован креплением, встроенным заподлицо с поверхностью корпуса;
внутрь корпуса встроен аккумулятор, обеспечивающий электропитание микрокомпьютера, блока считывания меток радиочастотной идентификации, блока беспроводного интерфейса, биорадиолокатора и датчика шума, соединенный с разъемом для подзарядки аккумулятора, встроенным в корпус устройства заподлицо его поверхности;
заподлицо поверхности корпуса встроен индикатор исправности устройства, соединенный с микрокомпьютером и аккумулятором;
микрокомпьютер выполнен с возможностью определения текущего астрономического времени и расчета оценки состояния оператора эргатической системы по величинам частоты пульса, частоты дыхания оператора и уровня шума.
Для удобства изготовления устройства его корпус может быть выполнен из двух полушарий, соединенных резьбовым соединением.
Для удобства визуального контроля состояния устройства его корпус может быть выполнен из оптически прозрачного материала.
Для удобства изготовления устройства его корпус может быть выполнен из пластика.
Для устройства от наведенных токов его корпус может быть выполнен из армированной резины.
Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в упрощении контроля состояния оператора эргатической системы за счет автоматической идентификации оператора, занявшего рабочее место, в интересах персонификации определения его состояния в процессе деятельности.
Составные части заявляемой полезной модели известны из уровня техники:
микрокомпьютером является встраиваемая система (англ. embedded system) - специализированная микропроцессорная система управления, концепция разработки которой заключается в том, что такая система работает, будучи встроенной непосредственно в устройство, но в то же время не воспринимается как компьютер (так как не имеет обычного монитора и клавиатуры, не отображает привычной операционной системы и другого программного обеспечения) - модельный ряд микрокомпьютеров насчитывает тысячи наименований и модификаций;
накопитель с энергонезависимой памятью может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение №2243588;
биорадиолокатор может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель №167288;
блок считывания меток радиочастотной идентификации может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель №123279;
блок беспроводного интерфейса может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение №2713603;
датчик шума (интенсивности акустических колебаний в различных частотных диапазонах) может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение №1769381;
крепление может быть реализовано согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель №191276;
кабель, которым соединены компоненты заявляемого устройства, обеспечивают двунаправленную передачу сигналов - например, типовой кабель витой пары 6 или 5 категории.
Перед началом применения заявляемого устройства его закрепляют на рабочем месте оператора эргатической системы с помощью крепления так, чтобы излучатель и приемник биорадиолокатора были направлены в область лица оператора эргатической системы.
В снаряжение (экипировку) каждого оператора эргатической системы заранее встраивается метка радиочастотной идентификации. В накопитель с накопитель с энергонезависимой памятью заносится информация о индивидуальных особенностях состояния всех операторов, которые могут работать на конкретном рабочем месте.
Оператор занимает рабочее место, устройство считывает метку радиочастотной идентификации, идентифицирует оператора.
В процессе деятельности биорадиолокатор с дискретностью, задаваемой микрокомпьютером, направляет в сторону лица оператора радиосигнал, регистрирует этот сигнал, отраженный телом оператора. По результатам обработки сигналом микрокомпьютер определяет частоту пульса и частоту дыхания оператора.
Параллельно с этим датчик шума регистрирует уровни звукового давления (уровни шума) в окружающем пространстве в диапазоне частот от 2 Гц до 31,5 кГц.
По величинам частоты пульса, частоты дыхания, уровней шума и длительности рабочей смены (определяемой интервалом времени от момента идентификации оператора с помощью метки радиочастотной идентификации до текущего момента времени) микрокомпьютер определяет оценку текущего состояния оператора. Методики определения оценки текущего состояния оператора широко известны и изложены в литературе, например:
Богомолов А.В., Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А., Ушаков И.Б. Диагностика состояния человека: математические подходы. М.: Медицина, 2003. 464 с.
Психофизиологические исследования: теория и практика. Под ред. Г.М. Зараковского. М.: Полет, 2005. 304 с.
Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. Под ред. А.И. Григорьева. М.: Наука, 2008. 318 с.
Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Паттерны функциональных состояний оператора. М.: Наука, 2010. 390 с.
Информация о состоянии оператора передается во внешний контур посредством блока беспроводного интерфейса.
Микрокомпьютер с заданной дискретностью опрашивает соединенные с ним компоненты устройства, формируя сигнал о исправности всего устройства, определяющий режим свечения соединенного с микрокомпьютером индикатора исправности устройства, встроенного заподлицо поверхности его корпуса.
Корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении и оборудован креплением, встроенным заподлицо с поверхностью корпуса.
Внутрь корпуса встроен аккумулятор, обеспечивающий электропитание микрокомпьютера, блока считывания меток радиочастотной идентификации, блока беспроводного интерфейса, биорадиолокатора и датчика шума, соединенный с разъемом для подзарядки аккумулятора, встроенным в корпус устройства заподлицо его поверхности.
Состояние оператора эргатической системы в контексте заявляемой полезной модели определяет функциональную надежность его профессиональной деятельности. Применяя заявляемое устройство оператор эргатической системы обеспечивается информацией о текущем состоянии. Динамика изменения интегрального показателя состояния сохраняется в накопителе с энергонезависимой памятью и может быть использована при решении практических задач анализа динамики состояния в зависимости от режимов и условий эксплуатации эргатической системы.
Факт покидания оператором рабочего места может быть зафиксирован как с помощью биорадиолокатора (отсутствие в принятом радиосигнале модуляций, обусловленных дыханием и сердцебиением) так и с помощью блока считывания меток радиочастотной идентификации (периодический мониторинг наличия метки радиочастотной идентификации, закрепленной за конкретным оператором, в зоне обзора блока считывания меток радиочастотной идентификации). Тем самым можно определять динамику изменения состояния оператора в течение рабочей смены, накапливая, при необходимости, эту информацию в накопителе с энергонезависимой памятью.
Таким образом, цель применения заявляемой полезной модели достигнута.
Описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны, размещены в одном корпусе и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники - то есть заявляемое устройство представляет собой новое техническое решение.
Конструктивное единство заявленного технического решения обеспечивается тем, что элементы, входящие в состав устройства, выполнены в одном корпусе, соединены проводами по топологии «активная звезда», центральным элементом которой является микрокомпьютер, и запитаны от одного источника питания.
Функциональная взаимосвязь элементов заявленной системы обеспечивается топологией их проводного соединения. Микрокомпьютер анализирует информацию, поступающую от всех других элементов, управляет функционированием устройства в целом.
Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации (НШ-2553.2020.8).
Claims (5)
1. Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума, состоящее из корпуса, выполненного в виде шара, внутри которого закреплены микрокомпьютер и соединенные с микрокомпьютером по топологии «активная звезда» накопитель с энергонезависимой памятью, блок считывания меток радиочастотной идентификации, блок беспроводного интерфейса, биорадиолокатор и датчик шума, причем: чувствительный элемент датчика шума, излучатель и приемник биорадиолокатора, приемник и передатчик блока беспроводного интерфейса, приемник и передатчик блока считывания меток радиочастотной идентификации выполнены заподлицо внешней поверхности корпуса; корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении и оборудован креплением, встроенным заподлицо с поверхностью корпуса; внутрь корпуса встроен аккумулятор, обеспечивающий электропитание микрокомпьютера, блока считывания меток радиочастотной идентификации, блока беспроводного интерфейса, биорадиолокатора и датчика шума, соединенный с разъемом для подзарядки аккумулятора, встроенным в корпус устройства заподлицо его поверхности; заподлицо поверхности корпуса встроен индикатор исправности устройства, соединенный с микрокомпьютером и аккумулятором; микрокомпьютер выполнен с возможностью определения текущего астрономического времени и расчета оценки состояния оператора эргатической системы по величинам частоты пульса, частоты дыхания оператора и уровня шума.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из двух полушарий, соединенных резьбовым соединением.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из оптически прозрачного материала.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из пластика.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен из армированной резины.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021134494U RU209108U1 (ru) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021134494U RU209108U1 (ru) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU209108U1 true RU209108U1 (ru) | 2022-02-01 |
Family
ID=80215115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021134494U RU209108U1 (ru) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU209108U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130324805A1 (en) * | 2008-09-08 | 2013-12-05 | Phillip R. Sprague | Psychophysiological Touch Screen Stress Analyzer |
| RU2013127747A (ru) * | 2013-06-18 | 2014-12-27 | Учреждение Федерации Независимых Профсоюзов России "Научно-исследовательский институт охраны труда в г. Екатеринбурге" | Способ оценки склонности человека к риску |
| RU183786U1 (ru) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | Алексей Алексеевич Долгов | Монитор психофизиологического состояния человека |
| RU202550U1 (ru) * | 2020-10-19 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия акустических колебаний |
-
2021
- 2021-11-25 RU RU2021134494U patent/RU209108U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130324805A1 (en) * | 2008-09-08 | 2013-12-05 | Phillip R. Sprague | Psychophysiological Touch Screen Stress Analyzer |
| RU2013127747A (ru) * | 2013-06-18 | 2014-12-27 | Учреждение Федерации Независимых Профсоюзов России "Научно-исследовательский институт охраны труда в г. Екатеринбурге" | Способ оценки склонности человека к риску |
| RU183786U1 (ru) * | 2018-06-14 | 2018-10-02 | Алексей Алексеевич Долгов | Монитор психофизиологического состояния человека |
| RU202550U1 (ru) * | 2020-10-19 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук" | Устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия акустических колебаний |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160150981A1 (en) | Monitoring systems | |
| US20120271180A1 (en) | Multifunctional mouse | |
| JP4129477B1 (ja) | 熱指標測定装置 | |
| EP1943943A2 (en) | Biometric information measuring apparatus and biometric information measuring system | |
| JP2004351107A (ja) | 携帯式医療用測定装置 | |
| KR20190093432A (ko) | 생체 정보를 감지하기 위한 전자 장치 및 그 제어 방법 | |
| RU209108U1 (ru) | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии шума | |
| KR101712878B1 (ko) | 뇌파모니터링을 통한 숙면 유도 시스템 | |
| RU209049U1 (ru) | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии вибраций | |
| RU211138U1 (ru) | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии гипоксии | |
| RU209048U1 (ru) | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при воздействии пилотажной перегрузки | |
| RU209084U1 (ru) | Устройство для контроля состояния оператора эргатической системы при психоэмоциональном стрессе | |
| US20210085233A1 (en) | Wearable Device for Determining and Monitoring Emotional States of a User, and a System Thereof | |
| RU202550U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия акустических колебаний | |
| RU211049U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия шума | |
| RU211050U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия вибраций | |
| RU211057U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях воздействия химического фактора | |
| TW201313185A (zh) | 健康管理系統 | |
| JPWO2023017619A5 (ru) | ||
| RU211060U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях гипоксической гипоксии | |
| KR100545041B1 (ko) | 생체정보 측정모듈을 갖는 마우스 | |
| RU211058U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния лётчика вертолёта, применяющего очки ночного видения, в условиях психоэмоционального стресса | |
| US11793410B2 (en) | Auxiliary component for an equipment for cardiac autonomic neuropathy test and equipment that includes such a component | |
| RU202551U1 (ru) | Устройство для мониторинга состояния оператора эргатической системы в условиях воздействия вибраций | |
| RU2782669C1 (ru) | Интеллектуальный контроллер функциональных состояний летчика вертолета при применении очков ночного видения |