煤矿井下人员安全状况智能监控系统

发布时间：2020-05-26 11:48

【摘要】：煤矿井下人员的安全是煤矿生产安全中的重要一环。在目前井下的各种监测系统中,尚无以保障井下人员安全状态为核心目标的监控系统。管理人员无法实时掌握井下人员的安全状况,并根据井下人员的身体状况进行调整。物联网技术在矿山环境中的应用将提高管理者对矿山状况的全面掌控能力。本系统基于物联网技术、深度学习技术设计了针对井下人员安全状况的智能监控系统。本文首先介绍和分析了国内外对人体状态识别技术的研究,以及国内外关于雾计算与区块链在物联网系统中应用的研究现状。接着本文分析了井下人员安全状况智能监控系统的功能需求,设计了系统的整体方案。本系统分为边缘感知层、雾决策层、云服务层和管控应用层。边缘感知层负责感知井下人员的各种状态信息,而后通过边缘感知算法就地进行数据分析处理工作。边缘感知算法基于深度学习技术中的长短时记忆网络进行设计。雾决策层汇集区域内所有边缘感知节点数据,并根据数据进行异常事件溯源及决策工作。雾决策层采用区块链化的网络架构进行数据交互。这种网络架构保证了系统拥有较强的稳定性、抗毁伤能力使得系统在网络部分受损时,仍可为井下工作人员提供自身的实时状态信息。雾决策算法基于随机森林算法设计。云服务层用于收集雾决策层以及边缘感知层的数据,并提供给管控应用层以图形化的方式进行显示。最后,本文对系统的关键技术进行了测试,并分析了测试结果。本文设计的煤矿井下人员安全状况智能监控系统,具有状态识别精确、稳定性高、抗毁伤能力强等特点。为管理人员实时掌握井下人员安全状况提供了有效的解决方案,为煤矿生产安全提供了有力支撑。图 54 表 14 参 53
【图文】：

图 2-2 井下人员状态信息组成Fig. 2-2 State Information Composition of Underground Personne理状态信息采集理状态信息主要是为了获取工人身体生理状况。在人体井下人员所面对的复杂环境，本系统选择采集体温、心员的生理状态信息。这些参数是反映人体生理健康状况生命活动所必须的新陈代谢是以恒定体温为基础的。过响细胞中生物酶的活性，进而影响人体细胞的正常工织以及器官的功能发生紊乱[16]。测量人体温度传统上、直肠三个部位的温度，，其中直肠处更接近人体内部温前额安全帽温度传感器阵列

传感器影响井下人员正常工作，传感器式。佩戴方式示意图如图 2-4 所示。图 2-4 心率血氧传感器佩戴示意图-4 Attire diagram of heart rate and blood oxygen信息获取息主要反映井下人员的运动情况，通过示，六轴陀螺加速度传感器测量参数包颈后部心率血氧传感器
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD76

【参考文献】

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本文编号：2681789