【摘要】：保障行車安全是鐵路運(yùn)輸管理工作的重中之重,而鐵路司乘人員注意力不集中或疲憊困乏等狀況往往會(huì)給行車帶來(lái)巨大安全隱患。針對(duì)這一問(wèn)題,鐵路機(jī)務(wù)段已逐漸開始采用微動(dòng)敏感床墊來(lái)對(duì)處在強(qiáng)休期間的司乘人員進(jìn)行睡眠監(jiān)測(cè)來(lái)了解人員的睡眠狀況。但是,該系統(tǒng)存在著所采集的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)種類較少,以及結(jié)果準(zhǔn)確率較低等問(wèn)題。為解決該問(wèn)題,本文在原有睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定改進(jìn),所做工作主要包括:1.對(duì)目前比較常見的多傳感器融合方法進(jìn)行了研究,對(duì)搭建軟件平臺(tái)所使用的工具進(jìn)行了分析,對(duì)信號(hào)處理相關(guān)原理進(jìn)行了機(jī)理分析;2.完成了睡眠監(jiān)測(cè)平臺(tái)的搭建。硬件方面,在原本只包括壓電傳感器和加速度-傳感器的微動(dòng)敏感床墊的基礎(chǔ)上,增加了用于監(jiān)測(cè)血氧飽和度信號(hào)的指夾式血氧儀,分析了整個(gè)睡眠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)模塊電路,主要包括床毯式信息采集模塊電路、血氧采集模塊電路和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊電路,設(shè)計(jì)了藍(lán)牙傳輸電路,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)傳輸協(xié)議;軟件方面,采用基于MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端/服務(wù)器(Client/Sever,C/S)體系結(jié)構(gòu),利用MATLAB對(duì)睡眠生理數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,在Visual Studio中使用C#語(yǔ)言編程,具備訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、更新和存儲(chǔ)等功能:3.建立了基于D-S證據(jù)理論的多傳感器睡眠數(shù)據(jù)融合模型�；趯�(duì)睡眠分期與心率、呼吸率、體動(dòng)信號(hào)和血氧飽和度信號(hào)之間的相互關(guān)系的學(xué)習(xí)建立了睡眠分期知識(shí)庫(kù),利用基于小波變換的多分辨分析等方法完成睡眠信息的提取,利用多值邏輯對(duì)睡眠信息進(jìn)行了量化和分析,按照特征的有效性程度賦予其相應(yīng)可靠度,對(duì)全部睡眠證據(jù)依次進(jìn)行融合計(jì)算,將具有最大基本概率值的睡眠時(shí)相作為該段時(shí)間的睡眠分期決策結(jié)果,最后再依據(jù)一般睡眠規(guī)律加以細(xì)分和校正,得到最終的睡眠分期結(jié)果;4.利用MIT-BIH數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的驗(yàn)證分析,所得睡眠分期結(jié)果與多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)儀(PSG)睡眠分期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可得其準(zhǔn)確率為83.2%;對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行了分析,同時(shí)還探索了提升準(zhǔn)確率的方法;對(duì)濟(jì)南鐵路局某機(jī)務(wù)段的多名員工進(jìn)行了相關(guān)睡眠監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)睡眠質(zhì)量進(jìn)行了判定。
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｒｏａｄｍａｐ逡逑論文的具體章節(jié)內(nèi)容安排如下：逡逑第一章緒論。首先對(duì)研究課題的背景和意義進(jìn)行了闡述；之后對(duì)睡眠分期原逡逑理和多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，分析總結(jié)了國(guó)內(nèi)外睡眠分期監(jiān)測(cè)技術(shù)和逡逑多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的研究現(xiàn)狀；最后對(duì)本文各章節(jié)內(nèi)容安排進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。逡逑第二章多傳感器融合的睡眠監(jiān)測(cè)理論基礎(chǔ)分析。首先介紹了比較常見的多傳逡逑感器融合方法，包括基于規(guī)則推理的方法、針對(duì)對(duì)象的概率模型和統(tǒng)計(jì)特征的融合逡逑方法，以及對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行處理的融合方法，同時(shí)還對(duì)這些方法的特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比逡逑分析；然后對(duì)軟件平臺(tái)搭建過(guò)程中所使用的Ｃ／Ｓ架構(gòu)、ＭｙＳＱＬ數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行了介逡逑紹；之后對(duì)信號(hào)處理過(guò)程中所用到的基于小波的多分辨分析方法等進(jìn)行了介紹；最逡逑后介紹了用于睡眠監(jiān)測(cè)的微動(dòng)敏感床墊中原有的傳感器，包括用于采集心沖擊信逡逑號(hào)的壓電傳感器和用于采集加速度信號(hào)的加速度傳感器，介紹了新增加的帶有光逡逑電傳感器的指夾式血氧儀，同時(shí)還分析了心率、呼吸率、體動(dòng)信號(hào)以及血氧飽和度逡逑信號(hào)的提取過(guò)程和提取結(jié)果。逡逑

圖２－１邋Ｃ／Ｓ架構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｖｅｒ逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U298

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2609368