一种特定人员心理变化线上筛查系统的制作方法

1.本发明属于心率信号采集处理技术领域，具体涉及一种特定人员心理变化线上筛查系统的心率信号采集与处理。


背景技术：

2.随着信息技术与管理的联系日益紧密，无纸化程度加深，特定人员的基本档案信息、心理评估状况也成为了方便获取的数字化信息，通过特定人员的各项基本信息判断其潜在危险和应给予的关注程度。
3.在以往的心理疏导管理过程中，许多管理机构缺少有效的危险预警系统或已有的危险预警系统严重依赖于管理人员对特定人员的主观判断，无法充分利用信息化系统已有的大量信息且完全人工评价包含过多的主观因素。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种特定人员心理变化线上筛查系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种特定人员心理变化线上筛查系统，所述系统包括手环、电脑以及处理单元，所述电脑与手环分别与处理单元连接；所述特定人员通过电脑在学习过程中，手环实时监测生理参数并传送至处理单元，处理单元根据手环监测的生理参数并配合电脑设置的测试问题判断特定人员的心理变化。
6.手环与处理单元之间，还设置了信号处理模块，所述信号处理模块包括信号采集电路和信号输出电路，所述信号采集电路的心率传感器u1来采集特定人员的心率信号，心率传感器u1利用型号为am2520的绿光led来采集心率信号，利用apds-9008作为心率传感器u1的接收器来接收心率信号。
7.所述信号采集电路包括心率传感器u1，心率传感器u1的vcc引脚分别连接电阻r2的一端、电阻r3的一端并连接正极性电源vcc，心率传感器u1的out引脚与电阻r1的一端相连接，电阻r1的另一端分别连接电阻r3的另一端、三极管q1的基极、晶闸管q4的阴极，心率传感器u1的gnd引脚分别连接电阻r4的一端、电容c1的一端、电阻r5的一端、电容c4的一端、电阻r8的一端、电阻r9的一端、电阻r12的一端并接地，三极管q1的集电极分别连接电阻r2的另一端、电容c2的一端、三极管q2的集电极，三极管q1的发射极分别连接电阻r4的另一端、电容c1的另一端，电容c2的另一端与三极管q2的基极相连接，三极管q2的发射极分别连接 r5的另一端、电阻r6的一端，电阻r6的另一端与开关s1的一端相连接，开关s1的另一端与电阻r7的一端相连接，电阻r7的另一端分别连接电容c4的另一端、电容c3的一端、电阻r10的一端、电容c5的一端，电容c3的另一端分别连接 r8的另一端、运放器u2b的同相端，运放器u2b的反相端与电阻r9的另一端相连接，运放器u2b的输出端分别连接晶闸管q4的阳极、晶闸管q4的控制极、电容c6的一端、处理单元，电容c6的另一端分别连接三极管q5的基极、电容c5的另一端、电阻r10的另一端、三极管q5的集电极，三极管q5的发射极与电阻r12
的另一端相连接。
8.所述信号输出电路包括电阻r11，电阻r11的一端与信号采集电路中的运放器u2b的输出端相连接，电阻r11的另一端分别连接电容c8的一端、运放器u3b的同相端，运放器u3b的反相端分别连接电容c7的一端、电阻r13的一端，电阻r13的另一端分别连接电容c8的另一端、信号采集电路中的电阻r8的一端、电阻r9的一端、电阻r12的另一端并连接地，运放器u3b的输出端分别连接电容c7的另一端、稳压管d2的负极，稳压管d2的正极与电阻r14的一端相连接，电阻r14的另一端与三极管q3的基极相连接，三极管q3的发射极分别连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端接地，三极管q3的集电极分别连接继电器k1的一端、二极管d1的正极、信号采集电路中电阻r7的一端，继电器k1的另一端分别连接二极管d1的负极、信号采集电路中的电阻r2的另一端。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过设置的特殊手环在特定人员运用电脑、手持平板等学习过程中使用，可以监测到特定人员的心率，血压等生理参数，配合电脑设置的测试问题，可以反映出特定人员是否刻意隐瞒或者面对某些问题时情绪异常波动，可以使特定人员不自觉、不经意留下真实的学习轨迹和心理流露，通过每天动态的测试结果，可以有效的观察特定人员的每天的危险性，提高了危险性筛查的准确性。
10.2、本发明在特殊的手环中设置了信号处理模块，信号处理模块中的信号采集电路包括放大器以及带通滤波器，带通滤波器中利用三极管q5、电容c5、电阻r10和电容c6将心率信号反馈至带通滤波器重新进行滤波，以避免现有技术只是简单利用低通滤波器进行滤波时的效果较差的问题。
11.正常的手环采集心率要求佩戴者保持良好佩戴，使得手环与采集部位接触良好，但是特定人员在面对不愿意回答或者不愿意面对的问题时，身体可能会产生不自主的扭动或者多余动作，导致手环与采集部位的轻微移动或者晃动，这时采集到的心率信号就会变弱，而正常情绪状态下身体晃动较小，这时采集到的心率信号一般较情绪波动下的心率信号大。同时一般放大器的放大倍数是固定的，如果只放大正常信号，则会导致特定人员情绪波动时的心率信号放大后的幅值过小而丢失，因此本技术中利用晶闸管q4将幅值过大的信号反馈后至三极管q1上重新进行放大，目的在于将情绪波动时产生的微弱心率信号进行正常放大，而正常状态下的心率信号由于放大后幅值过大，因此需要经过晶闸管q4将幅值过大的心率信号反馈后至三极管q1上重新进行放大，以使得正常心率信号和情绪波动时的心率信号都得到很好的采集。
12.3、由于且特定人员对测试问题有情绪异常波动时，心率升高后会保持一段时间，因此信号输出电路中的积分器与稳压管d2只允许增高的变化率通过，即检测特定人员何时情绪波动，而不检测具体心率数值，当特定人员情绪经过一段时间恢复正常后，如果再次遇到情绪异常波动时，仍然会被积分器检测出来，因此这样的设置模式可以更加清晰的辨别特定人员的情绪波动，例如本题时特定人员情绪异常波动会被检测出来，下一题时本技术中的信号处理模块则开始重新采集心率信号。
附图说明
13.图1为本发明系统模块图；
图2为本发明信号处理模块原理图；图3为本发明心理测评流程图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种特定人员心理变化线上筛查系统，包括手环或指环，手环或者指环佩戴在特定人员身上，用于采集心率或血压；还包括电脑或平板，用于特定人员学习；特定人员通过电脑或平板在学习过程中，手环或指环实时监测心率，血压等生理参数并传送至处理单元，处理单元配合电脑设置的测试问题，可以反映出特定人员是否刻意隐瞒或者面对某些问题时情绪异常波动，通过练习与思考、作业、留言、考试测试，特定人员不自觉、不经意留下真实的学习轨迹和心理流露。
16.所述电脑设置的测试问题为本领域公知的测试题题库，在此不再赘述。
17.如图2所示，采用手环或者指环等其他可以采集心率或者血压的装置对特定人员采集生理参数发送至处理单元中时，还经过了信号处理模块，所述信号处理模块包括信号采集电路和信号输出电路，所述信号采集电路的心率传感器u1来采集特定人员的心率信号，心率传感器u1利用型号为am2520的绿光led来采集心率信号，利用apds-9008作为心率传感器u1的接收器来接收心率信号，接收到的心率信号先经电阻r1从电流状态转化为电压状态，然后经三极管q1将特定人员对测试问题有刻意隐瞒或者抵触情绪等而身体不自主晃动时的微弱的心率信号进行放大，以免心率信号过于微弱采集不到，由于人在面对不愿意回答或者不愿意面对的问题时，身体会产生不自主的动作，导致手环与采集部位的轻微移动或者晃动，这时采集到的心率信号就会变弱，不利于处理单元进行对比；而正常情绪状态下身体晃动较小，这时采集到的心率信号一般较情绪波动下的心率信号大，然后利用三极管q2提高心率信号的驱动能力，方便信号输出电路对心率信号进行处理，三极管q2经电阻r6输出的心率信号经开关s1输出至电阻r7、电阻r8、电阻r9、电容c3、电容c4与运放器u2b组成的带通滤波器进行滤波，只保留心率信号所在的频率，以避免心率传感器u1在采集心率信号时因环境对光的影响而产生的其他频率的信号对心率信号造成影响，开关s1是继电器k1的开关引脚，处于闭合状态，并利用三极管q5、电容c5、电阻r10、电容c6和电阻r12将带通滤波器输出的不属于心率信号的其他频率给反馈至带通滤波器内，重新进行滤波，当带通滤波器输出的心率信号将晶闸管q4导通时，则表明此时心率信号的幅值太大，不利于发送至处理单元对心率信号进行处理，则晶闸管q4将心率信号反馈至三极管q1上重新进行放大，带通滤波器输出的心率信号一路发送至处理单元心率信号进行处理，带通滤波器另一路输出至信号输出电路，信号输出电路先将信号采集电路传输过来的心率信号经过电阻r13、电阻r11、电容c8、电容c7以及运放器u3b组成的积分器进行积分，检测心率信号是否有逐渐上升的趋势，如果积分器输出的信号将稳压管d2反相导通时，则表明特定人员对测试问题有情绪异常波动，则此时稳压管d2经电阻r14将三极管q3导通，继电器k1的线圈得电，则将其开关引脚s1从闭合状态改变为断开状态，并从三极管q1的集电极输出警告信号至信
号采集电路中的带通滤波器内，带通滤波器对警告信号进行滤波后，传输至处理单元对警告信号进行处理，告知管理人员特定人员对此测试问题有情绪异常波动，应引发注意。
18.由于特定人员对测试问题有情绪异常波动时，心率升高后会保持一段时间，因此信号输出电路中的积分器与稳压管d2只允许增高的变化率通过，即检测特定人员何时情绪波动，而不检测具体心率数值，当特定人员情绪经过一段时间恢复正常后，如果再次遇到情绪异常波动时，仍然会被积分器检测出来，因此这样的设置模式可以更加清晰的辨别特定人员的情绪波动，例如本题时特定人员情绪异常波动会被检测出来，下一题时本技术中的信号处理模块则开始重新采集心率信号。
19.所述信号采集电路包括心率传感器u1，心率传感器u1的vcc引脚分别连接电阻r2的一端、电阻r3的一端并连接正极性电源vcc，心率传感器u1的out引脚与电阻r1的一端相连接，电阻r1的另一端分别连接电阻r3的另一端、三极管q1的基极、晶闸管q4的阴极，心率传感器u1的gnd引脚分别连接电阻r4的一端、电容c1的一端、电阻r5的一端、电容c4的一端、电阻r8的一端、电阻r9的一端、电阻r12的一端并接地，三极管q1的集电极分别连接电阻r2的另一端、电容c2的一端、三极管q2的集电极，三极管q1的发射极分别连接电阻r4的另一端、电容c1的另一端，电容c2的另一端与三极管q2的基极相连接，三极管q2的发射极分别连接 r5的另一端、电阻r6的一端，电阻r6的另一端与开关s1的一端相连接，开关s1的另一端与电阻r7的一端相连接，电阻r7的另一端分别连接电容c4的另一端、电容c3的一端、电阻r10的一端、电容c5的一端，电容c3的另一端分别连接 r8的另一端、运放器u2b的同相端，运放器u2b的反相端与电阻r9的另一端相连接，运放器u2b的输出端分别连接晶闸管q4的阳极、晶闸管q4的控制极、电容c6的一端、处理单元，电容c6的另一端分别连接三极管q5的基极、电容c5的另一端、电阻r10的另一端、三极管q5的集电极，三极管q5的发射极与电阻r12的另一端相连接。
20.所述信号输出电路包括电阻r11，电阻r11的一端与信号采集电路中的运放器u2b的输出端相连接，电阻r11的另一端分别连接电容c8的一端、运放器u3b的同相端，运放器u3b的反相端分别连接电容c7的一端、电阻r13的一端，电阻r13的另一端分别连接电容c8的另一端、信号采集电路中的电阻r8的一端、电阻r9的一端、电阻r12的另一端并连接地，运放器u3b的输出端分别连接电容c7的另一端、稳压管d2的负极，稳压管d2的正极与电阻r14的一端相连接，电阻r14的另一端与三极管q3的基极相连接，三极管q3的发射极分别连接电阻r15的一端，电阻r15的另一端接地，三极管q3的集电极分别连接继电器k1的一端、二极管d1的正极、信号采集电路中电阻r7的一端，继电器k1的另一端分别连接二极管d1的负极、信号采集电路中的电阻r2的另一端。
21.如图3所示，例如：电脑利用现有技术的题库对特定人员进行心理测评，测试每道题时监测特定人员的心率信号，监测心率信号可以是电脑与手环进行数据通信，切换题时，电脑给手环发送信号，以此来标定每道题的时间，将心率信号的波动对应到每道题上；也可以每道题设置定时，通过时间来分割心率信号，也能判断出每道题时特定人员的心理变化。这些都是现有技术中通过手环等生理信号测试与答题相配合的技术。因此，本技术实施例电脑与手环可以通信相连，也可以相互之间不通信。
22.尽管已经表示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施条例进行多种变化、修改、
替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。