本文關(guān)鍵詞：面向數(shù)字礦山的智能頭盔系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：礦山事故多發(fā),現(xiàn)階段我國(guó)安全生產(chǎn)領(lǐng)域所面臨的重大挑戰(zhàn)之一。金屬非金屬礦山安全事故在工礦事故中僅次于煤礦居第2位。而造成事故多發(fā)的原因一是因?yàn)榫聶C(jī)械化裝備落后,很多礦山還停留在人工化的操作階段。二是我國(guó)井下安全信息化建設(shè)落后,井下環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備匱乏、安全管理制度不完善、通信設(shè)備落后、六大系統(tǒng)建設(shè)不到位等等,基于目前國(guó)內(nèi)的背景,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化礦山的概念也被逐步提出,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山環(huán)境數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊的移智能頭盔設(shè)備是其中重要一環(huán),課題組開(kāi)始著手面向數(shù)字礦山的智能頭盔系統(tǒng)的研發(fā),系統(tǒng)結(jié)合綜合傳感技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等,將井下人員與智能頭盔整合為特殊的移動(dòng)式智能節(jié)點(diǎn),集井下環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)雙模式通訊于一體,建立礦井物聯(lián)網(wǎng),解決生產(chǎn)盲區(qū)巡檢、安全監(jiān)控和人員體征等狀態(tài)在線檢測(cè)跟蹤難題。面向數(shù)字礦山的智能頭盔系統(tǒng)的研發(fā)主要包括礦井環(huán)境數(shù)據(jù)的檢測(cè)、無(wú)線通訊系統(tǒng)研究、語(yǔ)音傳送系統(tǒng)研究、節(jié)能研究等幾方面,智能頭盔系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)主要包括觸摸顯示屏用于顯示環(huán)境數(shù)據(jù),撥打電話,發(fā)送文本信息；無(wú)線通訊模塊將終端的各種信息傳輸至井下基站,基站再傳送至中央監(jiān)控室；報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)超出閾值報(bào)警的功能；多傳感器探頭用于采集井下環(huán)境數(shù)據(jù)；語(yǔ)音模塊用于處理正常的語(yǔ)音通信和文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音通信,中央數(shù)據(jù)處理平臺(tái)處理各種信息。
【關(guān)鍵詞】：智能頭盔 傳感器技術(shù) 無(wú)線傳輸 語(yǔ)音傳輸 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD76
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 數(shù)字化礦山發(fā)展11-13
• 1.1.1 礦山技術(shù)發(fā)展背景11
• 1.1.2 數(shù)字化礦山發(fā)展11-12
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)外數(shù)字化礦山建設(shè)進(jìn)展12-13
• 1.2 智能頭盔發(fā)展背景13-14
• 1.3 智能頭盔樣機(jī)開(kāi)發(fā)的意義14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)16-20
• 2.1 礦井環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能16
• 2.2 無(wú)線通信系統(tǒng)研究16-17
• 2.3 語(yǔ)音傳送系統(tǒng)研究17
• 2.4 智能頭盔系統(tǒng)節(jié)能研究17-20
• 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)20-31
• 3.1 主控板設(shè)計(jì)20-26
• 3.1.1 核心板電路設(shè)計(jì)22
• 3.1.2 無(wú)線通訊模塊設(shè)計(jì)22-23
• 3.1.3 顯示模塊設(shè)計(jì)23-25
• 3.1.4 文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音模塊設(shè)計(jì)25-26
• 3.2 多傳感器探頭設(shè)計(jì)26-31
• 3.2.1 微處理器STM32F103ZET6設(shè)計(jì)27
• 3.2.2 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路的設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.3 電源電路28
• 3.2.4 一氧化碳傳感器模塊電路28-30
• 3.2.5 溫濕度傳感器模塊電路30-31
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)31-49
• 4.1 主控板軟件設(shè)計(jì)31-45
• 4.1.1 無(wú)線通訊模塊軟件設(shè)計(jì)32-39
• 4.1.2 顯示模塊軟件設(shè)計(jì)39-41
• 4.1.3 音頻模塊軟件設(shè)計(jì)41-45
• 4.2 多傳感器探頭軟件設(shè)計(jì)45-49
• 第5章 系統(tǒng)節(jié)能研究49-54
• 5.1 軟件節(jié)能研究49-52
• 5.1.1 動(dòng)態(tài)電源管理50-52
• 5.1.2 通信功耗52
• 5.1.3 顯示功耗52
• 5.2 硬件節(jié)能研究52-54
• 第6章 樣機(jī)測(cè)試54-61
• 第7章 總結(jié)與展望61-63
• 7.1 工作總結(jié)61-62
• 7.2 未來(lái)展望62-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的項(xiàng)目63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：517143