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安全产业科研成果
 
 
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一、   前言

    2015324日,德国之翼航空公司一架航班坠毁,机上人员全部遇难。对事故的调查显示,飞机坠毁前由副驾驶一人操控,其涉嫌故意降低飞机高度导致飞机撞山解体。事故调查人员发现副驾驶一直深受抑郁症困扰,但在其结束飞行培训前,航空公司知晓其患有抑郁症。但之后病情减轻,恢复训练。完成训练后,他顺利通过了一系列心理评估和测试,正式成为一名飞行员。

    德国之翼的悲剧,似乎是一个难以破解的悖论。特别是在安全岗位上的操作人员,他们往往能够通过管理方组织的各种测试,对于部分疾病史也难以“一刀切”,而人的生理、心理(体力、情绪和智力)状态会受疾病、精神、睡眠、饮食以及人体生物节律等因素的影响,出现波动,甚至在一些情况下会出现剧烈波动。如何运用当今飞速发展的科学技术手段以降低因人的状态不正常造成安全事故的发生率,是我们亟待解决的问题。

    目前,国内相关研究机构运用了计算机视觉技术、运行数据监测等技术手段来监测安全岗位操作人的状态,但仍然存在手段较为单一、缺少整体性、投入成本高等问题,特别是不能解决预判预防的问题,这些方法都没有得以较好的推广。

 

二、   政策环境

    党和国家对运用技术手段预防安全事故的发生非常重视。201578日,交通运输部召开安全生产电视电话会议。部长、部安委会主任杨传堂强调要把保障人民群众出行安全放在首位,及时发布预警预防信息,建立完善应急预案;深入开展隐患排查治理攻坚行动,最大限度消除隐患、降低风险、减少事故;加大安全生产监督检查和执法力度,坚决遏制重特大事故发生,确保交通运输平稳安全运行。

    201576日,国务院印发《关于积极推进 “互联网+”行动的指导意见》,《意见》明确到2018年,互联网与经济社会各领域的融合发展进一步深化,基于互联网的新业态成为新的经济增长动力,互联网支撑大众创业、万众创新的作用进一步增强,互联网成为提供公共服务的重要手段,网络经济与实体经济协同互动的发展格局基本形成。到2025年,“互联网+”新经济形态初步形成,“互联网+”成为我国经济社会创新发展的重要驱动力量。

    201554日,国务院印发《国务院关于大力发展电子商务加快培育经济新动力的意见》,《意见》对农业、工业、服务业三大产业未来的发展方向均进行了前瞻性引导,且指明了利用电商转型升级的方向。《意见》提出,到2020年,统一开放、竞争有序、诚信守法、安全可靠的电子商务大市场基本建成。

 

三、   技术环境

    相关的数据表明,在当前因设备故障引起的安全事故已显著下降,而人为失误所导致的事故却在增加。这一现象除了以制度、管理来控制以外,是否还有其他的方法能够带来帮助,当今科技和环境的不断发展让这些问题有了解决的可能。以下是几种可结合应用的点:

    智能可穿戴设备:2012年谷歌眼镜的亮相,被称作“智能可穿戴设备元年”。由此手表、手环、鞋、眼镜等不断的出现在人们的身上,这些设备能够实时的收集人体的温度、心率等数据。

     1.GPSCAN总线:在道路交通安全方面,GPSCAN总线不断的普及,目前所有的客运车均安装有GPS,货运车辆也将逐步普及安装;约有超过30%的客车均有CAN总线,并且CAN总线已经成为新出厂客车的标准配置。GPSCAN总线将能够实时的采集车辆运行的位置、速度、温度、制动、故障以及众多基于传感器的数据信息。

     2.移动互联网应用:随着手机逐渐浮到信息化设备的最前端,可以方便、及时的与后台系统进行交互,使用者的接受程度较高,如果为其提供有价值的服务,还会产生依赖性。

     3.人体生物节律:是指人的体力、情绪和智力的周期循环。科学家对人体研究结果表明,人的体力循环周期为 23天,情绪循环周期为28天,智力循环周期为33天。这三个近似月周期的循环,统称为生物节律,在每一周期内有高潮期、低潮期、临界日和临界期。人体生物节律理论认为,这些循环从人出生的那时刻开始,就分别按各自的周期循环变化,首先进入高潮期,然后经过临界日变换为低潮期,按正弦曲线的规律持续不断地变化,一直到生命结束为止。当这些循环处于高潮期,人们的行为处于最佳状态,体力旺盛,情绪高昂、智力开阔;当循环处于低潮期,体力衰减,耐力下降,情绪低落、心神不宁,反应迟钝,智力抑制,工作效率低。特别是临界期,体内生理变化剧烈,各器官协调机能下降,容易发生错误行为。

    基于上述以及未来科技发展的应用点,将会对安全岗位上的操作人员及环境采集到越来越多的连续性实时数据,如果能使用一定的方法进行分析,并通过合适的渠道及时反馈与交互,将能对安全岗位上的操作人员的管理产生极大的预警预防价值。

 

四、   项目介绍

    针对现有资源需要加强管理和合理利用,结合手机APP技术思考建立新模式,发掘其巨大的商机,拟策划“人体智能安全系统(暂定名)”项目。

(一)      基本思路

拟研发手环、手表、护腕、胸带等智能可穿戴式设备,实时收集安全岗位操作人员的心率、体温等数据。

    开发以人体生物节律学为基本原理的后台管理系统,结合现代医学理论,对人体生物节律进行推演,并根据可穿戴式设备回传的数据,对具备判断条件的部分疾病以及其睡眠质量(将视主管部门的管理力度是否要求全天穿戴来确定)、醉酒状态、疲劳状态、连续工作状态等进行判断,对异常的信息将发出预警,通过系统通知、工作流、APP、短信等方式通知相关人员进行处理。

开发手机APP,帮助安全岗位的操作人员及家人自行了解自身安全状态,提高其自我保护意识,合理规避安全风险。

    对道路交通行业还可以根据GPSCAN总线等提供的数据进行综合分析,提升对操作人员状态判断的准确性。

系统将不断尝试接入未来可接入的数据收集设备,提升对操作人员状态判断的范围和准确性。

(二)      系统功能设置

 1.软件系统主要功能:

后台管理软件: 数据通讯与采集、数据计算(根据人体生物节律和人体异常状态规律的算法)、预警预报(可进行多方式的信息提示或采取强制措施)、中心信息发布。

手机APP:人体生物节律曲线展示、人体异常状态提醒、工作时间过长警示、不适当行为警示、睡眠质量显示、运动数据显示、中心消息接收、身份管理。

 2.智能可穿戴设备

在第一步实现人体心率、体温等数据采集,与手机连接,实现采集数据回传中心,配合手机APP帮助管理单位和使用者进行安全管控。

五、   项目团队

    目前合作团队成员明确角色分工,能力出色,发展意愿强烈,积累有人脉、技术、意识等条件,拥有较好的团队资源:

    社会资源:团队成员能够提供所需的社会关系协调、行业管理部门和交通行业关系、angel/VC渠道等重要资源,可以根据项目需要进行扩展。

    内部策划与协调资源:团队成员能够提供较好的对业务、技术的积累,提供项目所需的项目策划、内部协调、计划安排与管理等支持。

    技术资源:团队成员能够提供熟悉的工业控制和APP开发技术,提供项目所需的技术策划方案、技术实现控制,新技术开发等帮助。


 
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