[發明專利]一種消防員訓練效能評估方法及系統

在審

• 申請號: 202210372991.0
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114897304A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 李陽;柏柯;陳思夢;韓青霖
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/20;G06Q50/26;G06N3/08;A61B5/0205;A61B5/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種消防員訓練效能評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、通過無線傳感器采集待評估消防員的相應人因參數；所述人因參數包括心電信號、肌電信號、脈搏信號和呼吸信號；

步驟2、利用靈活解析小波變換FAWT和樽海鞘算法SSA對采集的人因參數進行去噪處理；

步驟3、對去噪處理后的信號時域進行分析，提取出相應的特征值；所提取的特征值包括整流平均值、方差、波形因子、峰值因子、偏度、峭度這六種特征值；

步驟4、利用BP神經網絡依據步驟3所提取的特征值計算待評估消防員的訓練效能評估值，并根據評估值給出訓練建議。

2.根據權利要求1所述消防員訓練效能評估方法，其特征在于，在步驟2中，具體是在靈活解析小波變換FAWT的基礎上，加入相關約束條件，將其改進為一個以采集的人因參數為輸入，分解后信號的信噪比為輸出的去噪模型；

然后加入群智能優化算法中的樽海鞘算法SSA，調節靈活解析小波變換FAWT中的品質因子和冗余度，利用優化后的模型對采集人因參數中的低頻信號進行有效去噪。

3.根據權利要求2所述消防員訓練效能評估方法，其特征在于，所述靈活解析小波變換FAWT的低通濾波器H(w)和高通濾波器G(w)的頻率響應分別如式1、式2所示：

式1中p、q分別控制低通濾波器H(w)的上采樣率和下采樣率；w_s和w_P表示低通濾波器的頻帶參數；而式2中r、s則決定高通濾波器G(w)的上采樣率和下采樣率，w₁、w₂、w₃和w₄作為高通濾波器的頻帶參數；

通過改變濾波器的上下采樣參數p、q、r和s以及常數β就能調節所述靈活解析小波變換FAWT的品質因子Q和冗余度R，從而實現對不同振蕩成分信號的準確分析和突變成分的精確定位；

當常數β固定不變，改變上下采樣參數p、q、r、s時，各濾波器的中心頻率和濾波器增益則隨之改變，加入相關約束條件如式3所示：

故所述靈活解析小波變換FAWT采用3個濾波器處理信號，當所述靈活解析小波變換FAWT的分解層數為1時，信號會被分解成3個頻段；當分解層數為m時，信號序列會被分解成2m+1個子頻段，細膩程度相當于原始信號的2m+1倍，隨著分解層數的m值增大，信號的細膩程度將線性增加；

其中，所述靈活解析小波變換FAWT的參數可靈活調節，在處理振蕩信號時將品質因子Q調高，在處理噪聲較少的平穩信號時將品質因子Q調低。