随着我国铁路的快速发展，铁路运输安全问题是现代交通永恒不变的主题，越来越被重视。机车乘务员在机车运行中起着核心作用，他直接决定了列车能否正常运行，他们是保证一趟列车安全运行的重要关键。如何让他们在行驶过程当中始终保持集中注意力，不让精神状态不佳威胁到列车正常运行，这是非常重要的。因此，对机车乘务员的安全管理成了重中之重。在机车乘务员安全管理方面,针对乘务员值乘过程中安全关键项点的作业标准,制定标准化要求,依照系统科学的方法，通过分析乘务员一次出乘标准作业程序，列出安全节点，例如，在列车运行中可能出现的机车乘务员行车精神不振、视野偏离、盹睡，间断瞭望等重大安全隐患问题，非常有必要通过技术手段在发生上述问题的同时给予报警提示，及时纠正乘务员的驾驶状态，防控风险于前期，保证行车安全。
本发明针对双节重联电力机车，单司机值乘的特点,研制出基于方向切换型司机状态监测预警装置,根据读取列车方向信息，进行两端状态监测设备的切换,当机车乘务员在机车运行中持续低头、盹睡、目视方向非运行前方的时间达到设定的阀值时，装置分别发出一、二、三级报警提醒语音，自动记录各级报警的实时数据影像存储在本地的TF卡，同时通过4G无线的方式传输到铁路专用服务器网络形成报警记录。