Портативний інтелектуальний алкотестер

Реферат: Портативний інтелектуальний алкотестер для контролю стану сп'яніння людини, який містить газоаналізатор та давач з мундштуком, електронний блок, портативний комп'ютерний засіб, оснащений програмним забезпеченням (ПЗ), та підключений до нього принтер. Крім цього, електронний блок містить автономне джерело живлення та мікроконтролер, електронний блок містить модуль безпровідного зв'язку, принтер містить вбудований модуль безпровідного зв'язку, містить віддалений сервер, який є вузлом відомчої чи регіональної мережі, містить мобільний телефон, смартфон, планшет чи інший комунікатор, оснащений доступом до мережі Інтернет, зазначений комунікатор містить вбудований GPS навігатор, модуль безпровідного зв'язку, фото та/чи відеокамеру, модуль безпровідного зв'язку блока забезпечує зв'язок з комунікатором та принтером, модуль безпровідного зв'язку комунікатора забезпечує зв'язок з віддаленим сервером через мережу Інтернет. UA 90152 U (12) UA 90152 U UA 90152 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області газового аналізу і може бути застосована в аналітичному приладобудуванні, для медичної діагностики, контролю технологічних процесів, забруднення приміщень та навколишнього середовища парами етанолу. У вузькому сенсі пристрій є спеціальним технічним засобом для контролю стану сп'яніння осіб, у тому числі водіїв транспортних засобів (ТЗ). Відомо, що значну небезпеку для оточуючих створюють п'яні водії, що спричиняють тисячі ДТП, в яких за рік в Україні гинуть та травмуються десятки тисяч людей. Тому вдосконалення засобів контролю стану сп'яніння водіїв є актуальним технічним завданням. Одним з шляхів вирішення цього завдання є розробка переносних алкотестерів, які дають змогу на місці контролювати рівень алкоголю в крові простим способом без забору біологічних рідин, наприклад, на основі вимірювання концентрації парів етанолу (КПЕ) у повітрі, що видихається водієм ТЗ чи іншим учасником дорожнього руху. Відомо [див. наприклад, методичні вказівки "Медицинское освидетельствование для установления факта употребления алкоголя и состояния опьянения" от 01.09.1988 г № 0614/33-14 (прил. № 3 к Временной инструкции Минздрава СССР от 01.09.1988 года № 06-14/3314 "О порядке медицинского освидетельствования для установления факта употребления алкоголя и состояния опьянения"], що у повітря видиху алкоголь потрапляє з крові, дифундуючи через стінки альвеол. Встановлене співвідношення між концентраціями алкоголю в крові та 3 альвеолярному повітрі постійно і приблизно дорівнює 1:2200. Це значить, що в 2200 см 3 альвеолярного повітря міститься така ж кількість алкоголю, як і в 1 см крові, і це дає можливість неінвазивно вимірювати рівень алкоголю в крові шляхом виміру концентрації алкоголю в альвеолярному повітрі видиху. Вміст парів алкоголю, тобто КПЕ у видихуваному повітрі вимірюють у міліграмах на 1 куб. 3 метр (мг/м ), а з урахуванням відношення щільностей крові та повітря може бути перераховано в практичний показник - проміле (позначається як ‰) алкоголю в крові (ПАК). При цьому 0,1 ПАК 3 відповідає 45 мг/м КПЕ у повітрі видиху. Крім того, у видихуваному повітрі в невеликих кількостях міститься ряд органічних речовин, таких як ацетон, альдегіди та ін., які можуть впливати на результати вимірювань. Тому алкотестери повинні мати селективні сенсори, чутливі лише до етанолу. У цьому зв'язку з рівня техніки відомо пристрій згідно з патентом UA75208 [Жезл інспектора ДАІ модернізований з ультрафіолетовим підсвіченням для перевірки документів та алкотестером ЖМ-4, F21L 13/00, H01L 33/00, Цимбалюк М.М., Керницький І.С., Струс В.М. та ін., Бюл. № 22, 2012]. Ця корисна модель вирішує задачу забезпечення використання жезла як алкотестера для виявлення ознак сп'яніння водія, що досягається інтеграцією в конструкцію жезла УФ лампи та алкотестера ЖМ-4. Його недоліком є відсутність можливості документально засвідчити ознаки сп'яніння водія. Також відомо пристрій Android Breathalyzer [http://www.users. muohio.edu/jamiespa/teaching/ECE_387/Final_ProjectsMay_25_2011/a957bec17a46ccfb23f6359d310ed9 ea.html], який являє собою простий датчик вимірювань КПЕ в повітрі, що видихає людина. Пристрій підключається до комунікатора і вбудована програма визначає ступінь сп'яніння користувача. Проте, діючий зразок пристрою розроблено в розважальних цілях і є засобом самоконтролю та корисною іграшкою для водіяаматора. Результати вимірювань не оцінюють можливість користувача керувати ТЗ, а тому не можуть трактуватися як медичний висновок, отже не є доказом й у суді. Іншим аналогом є пристрій американо-ізраїльської фірми Alcohoot[www.alcohoot.com] для вимірювань ступеня сп'яніння людини по КПЕ у видиху на основі комунікатора. Він включає газовий аналізатор (ГА), з'єднаний за допомогою Bluetooth-зв'язку зі смартфоном. ГА має вбудований датчик парів алкоголю, мундштук для подачі повітря дихання і роз'єм та має змогу підключення до мобільного телефону. Програмне забезпечення (ПЗ) надає водію інформацію про пункти стоянки авто на час протверезіння водія. Тому прилад більш корисний для водія, ніж для безпеки на дорозі. Його варто застосовувати перед спробою водія ТЗ почати рух після вживання алкоголю. Відомо інтелектуальний сенсор визначення ступеня сп'яніння водія безпосередньо на дорозі, який реєструє ознаки та роздруковує на папері результат [http://www.draeger.com/media/10/04/22/10042231/sensorhandbuch_br_9046570_de.pdf]. DrägerSensor має вбудований мікрочіп і датчик температури, виконує тестування, калібрування і компенсацію сигналу у діапазоні температур від -40 до +65 °C. Такі недешеві прилади в незначній кількості раніше були закуплені МВС України. Але сьогодні навіть такий прилад має обмежені функціональні можливості при роботі інспектора ДАІ на дорозі, що знайшло відображення в недавніх постановах KM України. 1 UA 90152 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Близьким аналогом є пристрій згідно з UA 26438, який містить корпус, де розміщені органи керування, динамік, антена, мікрофон, система супутникового зв'язку, цифрова фото/відеокамера, блок живлення, прилад для контролю середовища (сенсори температури, тиску, рівнів сонячної радіації та освітленості), блок обробки інформації [Мобільний телефон, H04N 1/00, H01L 35/08, Ащеулов А.А., Величук Д.Д., Гуцул І.В., Бюл. № 15, 2007]. До недоліків аналогу відноситься неможливість виконання таких функцій, як визначення стану сп'яніння людини, більш повного і сучасного використання комунікатора. Також великим недоліком є неможливість документального встановлення особи, тому можлива фальсифікація результатів через підміну особи. Інший недолік - невизначеність місця порушення, незручність використання. З іншого боку застосування навіть професійних приладів в реальних умовах показує ряд проблем: незадовільна документація, людський фактор, неоднозначності з оплатою штрафу, затримки з оплатою і зворотною інформацією про його сплату. З'явилися нові вимоги до оплати штрафів за порушення: необхідно обов'язково вказувати відомості про порушника: ПІБ платника, ідентифікаційний податковий номер, серію і № протоколу, складеного при фіксації порушення, код платежу. В той же час наявні алкотестери не мають засобів об'єктивізації та не застосовують мережеві технології для обробки та аналізу даних. Частково ці завдання вирішені в прототипі UA 80012U [G01N 33/48, Джукашвілі B.C., Система визначення ступеня алкогольного сп'яніння людини та/або впливу на неї наркотичних засобів, Бюл. № 9, 2013]. Згідно моделі пристрій містить комп'ютерний засіб, оснащений носієм даних з ПЗ, підключений до нього алко- та/або наркотестер та сервер баз даних (БД) з ПЗ, призначений для централізованого зберігання даних. Система відрізняється тим, що містить приймач сигналів систем супутникової навігації (інтегрований в комп'ютерний засіб чи підключений до нього), призначений для фіксації географічного положення в момент виконання тестування, сервер БД є віддаленим сервером БД, який за допомогою мережі передачі даних зв'язаний з комп'ютерним засобом. Також система може бути виконаною багатомодульною, кожний модуль якої зв'язаний за допомогою мережі передачі даних із віддаленим сервером БД. Додатково, згідно з прототипом, комп'ютерний засіб може оснащатися носієм даних з ПЗ, яке забезпечує автоматичну синхронізацію даних між комп'ютерним засобом і віддаленим сервером; фото- або відеокамерою, призначеною для фото- або відеофіксації зовнішності людини або процесу тестування чи для фотографування документа обстежуваного, а ПЗ виконує автоматичне розпізнавання в документі ключових даних для ідентифікації особи. В інших варіантах, згідно з прототипом, система містить сканер відбитків пальців та принтер, підключений до комп'ютерного засобу; комп'ютерний засіб оснащають ПЗ, що забезпечує автоматичне визначення особи обстежуваного за наданими ідентифікаційними даними (ПІБ, серія та № документа, відбиток пальця, ідентифікаційний код та ін.), автоматичне формування звіту про обстеження; автоматичний контроль підключеного до комп'ютерного засобу алкота/або наркотестера на відповідність критеріям придатності до використання; захист результатів обстеження від редагування. Проте прототип має певні недоліки: 1) він потребує окремого комп'ютерного засобу; 2) не вказано, у якій формі вводяться дані про результати тестування (у числовій та/або текстовій); 3) він має досить широке призначення, тому не містить ознак щодо особливостей конструкції чи формування висновку, спеціально призначеному для контролю стану сп'яніння водіїв. Недоліки прототипу можливо усунути на основі інформаційних технологій шляхом створення інтелектуального комплексу ГА - комунікатор - центр обробки даних (клієнт - сервер). Інший недолік рівня техніки полягає у тому, що алкотестери призначені для контролю водіїв. У той же час існує потреба виявлення стану алкогольного сп'яніння в інших медичних чи правових ситуаціях. Так, відомо, що алкогольне сп'яніння може спричиняти травматизм, як побутовий, так і виробничий, а також є фактором, що ускладнює перебіг ряду хвороб чи надання першої чи швидкої допомоги. Крім того, контроль стану осіб може проводитися не відразу, а через певний час після вживання алкоголю. У цьому випадку рівень ПАК вже буде досить низький, тому стан сп'яніння вже буде відсутній, отже можна буде встановити лише факт наявності ознак вживання алкоголю. Це теж може мати певні правові наслідки, наприклад особі, у якої встановлено, що непрацездатність спричинена фактом вживання алкоголю, не відшкодовуються збитки внаслідок тимчасової втрати непрацездатності, а лише надається відповідна довідка, що не дає права на грошову компенсацію від держави. 2 UA 90152 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Іншою проблемою є об'єктивізація результату контролю, що унеможливить маніпуляції з боку учасників процесу (контрольована особа, оператор, що проводить контроль, працівник МВС). Так, згідно "Інструкції про виявлення у водіїв транспортних засобів ознак алкогольного, наркотичного чи іншого сп'яніння" (наказ МВС та МОЗ України від 09.09.2009 № 400/666) існують такі ознаки проявів сп'яніння [http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/z0931-09]: "1.4. Ознаками наркотичного чи іншого сп'яніння або перебування під впливом лікарських препаратів, що знижують увагу та швидкість реакції, є: а) наявність однієї чи декількох ознак стану алкогольного сп'яніння (крім запаху алкоголю з порожнини рота); б) звужені чи дуже розширені зіниці, які не реагують на світло; в) сповільненість або навпаки підвищена жвавість чи рухливість ходи, мови; г) почервоніння обличчя або неприродна блідість". Пункт 2.7 зазначеної Інструкції визначає величину ПАК більше ніж 0,2 як рівень для встановлення стану алкогольного сп'яніння водіїв. Цю задачу можна вирішити шляхом інтелектуалізації пристрою, який би не лише відображав кількісне значення ПАК, а й надавав висновок у текстовій формі. Отже, ознаки стану сп'яніння та інші дані, перелічені в зазначеній інструкції, потребують фіксації ι реєстрації, що стає можливим при використанні інтелектуальних пристроїв. При цьому сучасні засоби зв'язку та існуючі БД МВС дозволяють вирішити задачу комплексно згідно чинних вимог до контролю за п'яними водіями на дорогах. Таким чином, задача полягає у створенні універсального інтелектуального алкотестера: 1) придатного для контролю довільних осіб, а не лише водіїв ТЗ; 2) виявлення не лише стану сп'яніння, а й ознак вживання алкоголю; 3) здатного не лише відображати кількісне значення ПАК, а й надавати висновок у текстовому вигляді. В згаданих методичних вказівках МОЗ СРСР від 01.09.1988 "Медицинское освидетельствование для установления факта употребления алкоголя и состояния опьянения", які на сьогодні чинні в РФ для контролю осіб, які не є водіями, вказано, що "опьянению легкой степени соответствует содержание в крови алкоголя 1,0-2,0 ‰ средней степени - свыше 2,0 ‰", "тяжелая степень алкогольного опьянения - положительные химические пробы на этиловый спирт. В крови, как правило, свыше 3 ‰ алкоголя", а "алкогольная кома диагностируется при концентрации алкоголя в крови свыше 3-4 ‰". Таким чином, узагальнюючи нормативні документи України щодо рівня ПАК у водіїв, а також приймаючи до уваги існуючі методичні вказівки, доцільно запропонувати таку шкалу 5-ти градацій ступенів сп'яніння для універсального алкотестера: 1. ПАК≤0,2 - відсутні ознаки вживання алкоголю, 2. 0,2