海濱浴場的安全狀況主要是依靠救生員的巡視,這種人為的監(jiān)控方式要求救生員必須時刻保持良好的注意力,如果救生員的注意力不集中,可能就不能及時發(fā)現(xiàn)海濱浴場游客的異常狀況,并進行救援。而且救生員觀察的范圍有限,雇傭太多的救生員又會增加大量的人力成本。如果能用最少的救生員,而且第一時間及時的發(fā)現(xiàn)溺水人員,并迅速準確的對其進行定位和救援,將會給海濱浴場管理帶來極大的改善。本文針對目前浴場人員防護系統(tǒng)不能及時準確發(fā)現(xiàn)溺水者的問題,設計了一款可穿戴救生裝置和浴場智能救生系統(tǒng)。本文的主要工作如下:首先,針對海濱浴場救援的問題進行研究,分析了多個國內(nèi)外研究人員的成果后,提出了一種通過分析游客心率特征與實時位置信息給出對游客溺水情況進行預警的解決方案。其次,設計了一個可進行心率檢測和GPS數(shù)據(jù)接收,并通過GPRS將數(shù)據(jù)遠程發(fā)送的救生裝置,完成了救生裝置硬件模塊的選型和電路的設計。并且在IAR Embedded Workbench環(huán)境下實現(xiàn)了程序的編寫和調(diào)試。最后,基于百度地圖API設計出一套浴場智能救生系統(tǒng),該系統(tǒng)利用上位機服務器接收救生裝置的數(shù)據(jù),并解析出數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù),用于判斷游客是否溺水...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 海濱浴場水上救生發(fā)展
        1.2.2 國內(nèi)外水上救生裝置的研發(fā)
        1.2.3 卡爾曼濾波算法在GPS定位中的應用
    1.3 本文的內(nèi)容安排
第2章 浴場救生系統(tǒng)的整體方案及軟硬件設計
    2.1 系統(tǒng)的整體方案設計
    2.2 系統(tǒng)的功能設計
    2.3 預警策略和救援方案設計
    2.4 救生裝置的設備選型
        2.4.1 主控芯片選型
        2.4.2 GPS接收模塊選型
        2.4.3 GPRS模塊選型
        2.4.4 心率檢測模塊選型
    2.5 救生裝置的硬件電路設計
        2.5.1 穩(wěn)壓電源設計
        2.5.2 MSP430 核心電路設計
        2.5.3 GPRS電路設計
        2.5.4 GPS電路設計
        2.5.5 心率檢測模塊的電路設計
        2.5.6 救生裝置的功能結(jié)構(gòu)
    2.6 救生裝置的PCB設計
    2.7 軟件的開發(fā)環(huán)境和總體結(jié)構(gòu)
        2.7.1 軟件的開發(fā)環(huán)境
        2.7.2 救生裝置的總體結(jié)構(gòu)及初始化流程
    2.8 心率數(shù)據(jù)采集
    2.9 GPS接收配置
    2.10 GPRS發(fā)送配置
    2.11 本章小結(jié)
第3章 浴場智能救生系統(tǒng)的上位機設計
    3.1 上位機的總體結(jié)構(gòu)
    3.2 上位機功能實現(xiàn)
        3.2.1 TCP/IP協(xié)議
        3.2.2 TCP服務器功能實現(xiàn)
        3.2.3 百度地圖API
    3.3 卡爾曼濾波糾偏算法
        3.3.1 卡爾曼濾波算法在系統(tǒng)中的應用
        3.3.2 卡爾曼濾波算法推導
        3.3.3 系統(tǒng)模型及算法
        3.3.4 算法仿真
    3.4 百度地圖糾偏算法
        3.4.1 百度地圖定位坐標偏差
        3.4.2 數(shù)據(jù)庫糾偏算法實現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 測試結(jié)果分析
    4.1 單個救生裝置功能測試
        4.1.1 救生裝置的數(shù)據(jù)采集測試
        4.1.2 數(shù)據(jù)發(fā)送和接收測試
        4.1.3 救生裝置防水保護及穿戴方式
    4.2 多個救生裝置功能測試
    4.3 數(shù)據(jù)解析和定位測試
    4.4 預警測試
    4.5 救生裝置的連續(xù)工作時間測試
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3838572