一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔制造技术

本发明专利技术涉及矿井安全监测与应急演练技术领域，且公开了一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，包含数据处理中心、智能监测模块、虚实环境模拟模块与应急演练模块，应急演练模块包含有应急演练头盔，应急演练头盔上设置有图像采集模块、信息存储模块、投影模块、灯光照射模块、信息处理模块；智能监测模块包含有摄像模块、预警模块；虚实环境模拟模块包含构建场景、场景模拟分析、绘制演练地形图。该智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，虚实环境模拟模块利用构建的场景对地下环境进行模拟分析，最终得到可能出现的危险隐患，进行安全预测提高了矿井应对灾害的安全性并且避免造成更大的损失，提高了作业人员工作的安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔


[0001]本专利技术涉及矿井安全监测与应急演练
，具体为一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔。

技术介绍

[0002]煤矿生产大部分是地下作业，地质及开采条件复杂多变，不安全因素多，经常受到瓦斯、煤尘、火水及顶板等实害的威胁，因此为确保井下作业人员的安全和保证矿井正常生产，必须把煤矿安全工作放在各项工作的首位；
[0003]各种危险事故总是发生在人们的预料之外，为我们带来重大损失，为减少事故所带来的损失，需要定期进行应急预案演练，然而应急演练需要投入大量的人力、物力、财力。为了降低应急演练的成本、增加应急方案的执行经验、及时查出应急预案中的不足，所以虚拟现实研究室推出《应急演练仿真系统》，系统中采用计算机技术、虚拟仿真技术、虚拟交互技术、网络技术、数据库技术等等先进的高科技技术，系统通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应；并在演练后进行模拟，在最大限度仿真实际灾害的条件下，开展应急演练，为了更好地应对地下矿井可能出现的事故，现提出一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，具备对地下矿井实时情况进行监测与预测的优点，解决了现有存在地下矿井可能出现各种异常情况难以发现的问题。
[0006](二)技术方案r/>[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，包含数据处理中心、智能监测模块、虚实环境模拟模块与应急演练模块，所述应急演练模块包含有应急演练头盔，所述应急演练头盔上设置有图像采集模块、信息存储模块、投影模块、灯光照射模块、信息处理模块；所述智能监测模块包含有摄像模块、预警模块；所述虚实环境模拟模块包含构建场景、场景模拟分析、绘制演练地形图。
[0008]优选的，所述应急演练模块的应急演练头盔在进行信息采集时利用图像采集模块与信息存储模块将所需要采集的图像信息进行采集存储，具体步骤如下：
[0009]S101、利用应急演练模块的摄像装置进行图像采集；
[0010]S102、对采集到的图片信息进行归纳、分类、筛选，最后将采集的图片进行存储；
[0011]S103、将筛分后的信息数据输送至数据处理中心进行存储。
[0012]优选的，所述应急演练头盔中的灯光照射模块在使用过程中对地下复杂的环境进行照明，从而辅助图像采集过程，所述灯光照射模块具备自动调节功能，其能根据使用环境
进行调节灯光的强弱，从而提高拍摄图像的清晰度，并且有效地利用了拍摄装置的电量供给，以提高拍摄装置的续航时间。
[0013]优选的，所述智能监测模块中的摄像模块配合预警模块对地下现场的设备运行情况进行分析，在监测到异常情况时启动预警模块与紧急保护模块，其具体的监测步骤如下：
[0014]S201、将智能监测模块的摄像模块与数据处理中心无线连接；
[0015]S202、智能监测模块中的影像在数据中心的处理下显示在显示屏上面；
[0016]S203、经过数据中心分析处理得出地下矿井的安全系数；
[0017]S204、在监测到安全系数异常时及时发出预警；
[0018]S205、预警模块发出警示并触发紧急保护模块。
[0019]优选的，所述虚实环境模拟模块利用构建的场景对地下环境进行模拟分析，最终得到可能出现的危险隐患，其步骤如下：
[0020]S301、根据数据中心中对矿井底下采集的照片进行数据提取；
[0021]S302、对比各项数据在不同时间出现的异常事故情况；
[0022]S303、根据数据异常查找上一处的事故发生时间与事故发生原因；
[0023]S304、根据事故出现的时间与异常情况进行模拟演练；
[0024]S305、将模拟演练的数据制备出折线图；
[0025]S306、根据折线图对地下实时情况进行预测。
[0026]优选的，所述步骤S305中之制备的折线图对应有事故发生地、事故出现时间以及预估二次事故出现的时间及前兆。
[0027]优选的，包含有头盔主体，所述头盔主体的顶部固定安装有锂电池保护壳，所述锂电池保护壳的上方固定安装有数据处理装置，所述头盔主体的前面安装有VR镜片，所述头盔主体的下部前面设置有挡板，所述头盔主体的底部活动连接有松紧带。
[0028]优选的，所述头盔中加入VR镜片便于对矿下环境的观测与数据的读取采集，采用虚拟与现实的眼镜与虚拟头盔相结合的模式工作更加高效与方便，所述锂电池保护壳内部设置有锂电池，为头盔提供了更高的续航效果。
[0029]优选的，所述VR镜片采取MR边缘渲染的方式实时、快速的将VR内容转换成MR的效果，将多个局域网端场景内容进行快速渲染融合，在XR应用软件的基础上快速扩展SteamVR的内容，借助相关播放器使渲染的内容可以在局域网或云端进行快速体验；
[0030]所述VR镜片包含头部显示模块与定位跟踪单元，其中头部显示模块包含摄像头与播放器，所述定位跟踪单元包含有侧面主动跟踪单元、地面主动跟踪单元、被动跟踪单元信标；
[0031]所述VR镜片在井下进行安装使用时先进行安装调试，再将所需要应用的软件系统输送至VR镜片中，最后进行系统的测试运行。
[0032]与现有技术相比，本专利技术提供了一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，具备以下有益效果：
[0033]1、该智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，应急演练模块的应急演练头盔在进行信息采集时利用图像采集模块与信息存储模块将所需要采集的图像信息进行采集存储，利用应急演练模块的摄像装置进行图像采集；对采集到的图片信息进行归纳、分类、筛选，最后将采集的图片进行存储；将筛分后的信息数据输送至数据处理中心进行存储，从而
完成对数据的采集与处理，便于随时查看与数据展示。
[0034]2、该智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，应急演练头盔中的灯光照射模块在使用过程中对地下复杂的环境进行照明，从而辅助图像采集过程，所述灯光照射模块具备自动调节功能，其能根据使用环境进行调节灯光的强弱，从而提高拍摄图像的清晰度，并且有效地利用了拍摄装置的电量供给，以提高拍摄装置的续航时间。
[0035]3、该智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，智能监测模块中的摄像模块配合预警模块对地下现场的设备运行情况进行分析，在监测到异常情况时启动预警模块与紧急保护模块，在使用时包含将智能监测模块的摄像模块与数据处理中心无线连接；智能监测模块中的影像在数据中心的处理下显示在显示屏上面；经过数据中心分析处理得出地下矿井的安全系数；在监测到安全系数异常时及时发出预警；最后预警模块发出警示并触发紧急保护模块，避免了事故发生时进一步影响矿井安全，并保护了操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，包含数据处理中心、智能监测模块、虚实环境模拟模块与应急演练模块，其特征在于：所述应急演练模块包含有应急演练头盔，所述应急演练头盔上设置有图像采集模块、信息存储模块、投影模块、灯光照射模块、信息处理模块；所述智能监测模块包含有摄像模块、预警模块；所述虚实环境模拟模块包含构建场景、场景模拟分析、绘制演练地形图。2.根据权利要求1所述的一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，其特征在于：所述应急演练模块的应急演练头盔在进行信息采集时利用图像采集模块与信息存储模块将所需要采集的图像信息进行采集存储，具体步骤如下：S101、利用应急演练模块的摄像装置进行图像采集；S102、对采集到的图片信息进行归纳、分类、筛选，最后将采集的图片进行存储；S103、将筛分后的信息数据输送至数据处理中心进行存储。3.根据权利要求1所述的一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，其特征在于：所述应急演练头盔中的灯光照射模块在使用过程中对地下复杂的环境进行照明，从而辅助图像采集过程，所述灯光照射模块具备自动调节功能，其能根据使用环境进行调节灯光的强弱，从而提高拍摄图像的清晰度，并且有效地利用了拍摄装置的电量供给，以提高拍摄装置的续航时间。4.根据权利要求1所述的一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，其特征在于：所述智能监测模块中的摄像模块配合预警模块对地下现场的设备运行情况进行分析，在监测到异常情况时启动预警模块与紧急保护模块，其具体的监测步骤如下：S201、将智能监测模块的摄像模块与数据处理中心无线连接；S202、智能监测模块中的影像在数据中心的处理下显示在显示屏上面；S203、经过数据中心分析处理得出地下矿井的安全系数；S204、在监测到安全系数异常时及时发出预警；S205、预警模块发出警示并触发紧急保护模块。5.根据权利要求1所述的一种智能监测与虚实环境模拟的应急演练头盔，其特征在于：所述虚实环境模拟模块利用构建的场景对地下环境进行模拟分析，最终得到可能出现的危险隐患，其步骤如下：S301、根据数据中心中对矿井底下采集的照片进行数据提取；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭波，王斐然，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：