基于表面肌电信号的绝缘手套法带电作业人员上肢肌肉疲劳分析

吴 田， 刘志华， 陈 然， 周 蠡， 黎 鹏， 刘仕奇

(1.三峡大学电气与新能源学院， 宜昌 443002； 2.国网湖北省电力有限公司经济技术研究院， 武汉 430000)

带电作业是电网设备检测、检修维护和改造的重要手段，是电力系统安全、可靠、稳定运行的重要技术保障[1-3]。配网带电作业在提升配网可靠性方面发挥了重要作用，在电力公司得到了大范围的应用。作业人员穿戴绝缘防护用具作业不仅劳动强度大，而且还需要承受高湿高温环境以及较大的精神压力，容易造成肌肉疲劳累积，诱发工作相关肌肉骨骼疾患(work-related musculoskeletal disorders，WMSDs)，如美国电科院(Electric Power Research Institute，EPRI)对美国中西部、东南和西南地区电力部门工作的150多名在职线路工人肌肉骨骼的调查结果表明40% 的工人每周至少有一天感到手腕、肩膀或背部疼痛[4]。因而针对绝缘手套法的作业人员肌肉疲劳累积进行相关评估研究，从职业健康与安全的角度去考虑这种肌肉疲劳累积给电力工人带来的职业伤害，并且提出相应的预防措施具有重要的工程和理论意义。

预防WMSDs的关键是如何避免肌肉疲劳的累积[5]，肌肉疲劳研究在生物力学、运动学、康复医学及工效学等领域中应用非常广泛[6]。目前主流的研究方法有主观评价法、生物力学分析法、生化指标分析法及生理信号分析法等[5]。而生理信号分析法中目前采用较多的方法是基于表面肌电信号(surface electromyography，sEMG)法，其采集方式方便无创，可检测到与神经肌肉活动相关的生物电信号[7-10]，包含了神经肌肉系统丰富的生理信息，可以反映神经肌肉系统的生理状态及活动情况。……