本文關(guān)鍵詞：礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)

  更多相關(guān)文章： 鉆孔救援 監(jiān)測(cè)監(jiān)控 圖像處理 孔壁異常預(yù)警 DSP+FPGA 煤礦應(yīng)急救援

【摘要】：煤炭工業(yè)在有力推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),所帶來(lái)的煤礦事故也給國(guó)家、社會(huì)造成了重大的損失。作為近年來(lái)煤礦應(yīng)急救援領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來(lái)的一種新型救援方式,鉆孔救援已在全世界范圍內(nèi)多次成功運(yùn)用。但鉆孔救援尚處于發(fā)展階段,我國(guó)在此方面的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外,總體上呈現(xiàn)出救援能力不足、救援響應(yīng)遲緩、應(yīng)急能力較差,信息化程度薄弱等問(wèn)題。通過(guò)研究目前我國(guó)鉆孔救援的發(fā)展現(xiàn)狀及救援特點(diǎn),綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)以及通信技術(shù),研究開(kāi)發(fā)了礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng),其由地面中心站和孔內(nèi)采集終端兩部分組成,有效實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔救援過(guò)程的可視化監(jiān)控,具有監(jiān)測(cè)、預(yù)警、通訊、存儲(chǔ)等功能。文章依據(jù)軟件工程指導(dǎo)思想進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與功能設(shè)計(jì)。孔內(nèi)采集終端中,視頻采集部分深入研究了基于H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的視頻解碼子系統(tǒng),能對(duì)孔內(nèi)傳回的實(shí)時(shí)視頻流進(jìn)行解碼,復(fù)原可視化圖像;圖像壓縮部分研究了以JPEG2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)為核心的圖像壓縮解壓子系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)單幀圖像高壓縮比的壓縮及解壓;預(yù)警部分研究了數(shù)字圖像處理(DIP)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆孔內(nèi)壁異常的檢測(cè),能對(duì)救援過(guò)程中可能發(fā)生的二次事故進(jìn)行預(yù)警。地面中心站通過(guò)救援通信線路獲取孔內(nèi)救援圖像,同時(shí)控制孔內(nèi)監(jiān)控狀態(tài),完成系統(tǒng)與救援人員的人機(jī)交互功能;通過(guò)對(duì)鉆孔救援通信線路的分析,文章研究實(shí)現(xiàn)了一種基于DSP+FPGA的高速調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)方案,能解決當(dāng)前鉆孔救援通信線路速率瓶頸問(wèn)題,有效提升了傳輸速率,從而保證系統(tǒng)的監(jiān)控實(shí)時(shí)性。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)試及實(shí)際應(yīng)用,證明本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了礦井鉆孔救援的有效監(jiān)控,滿足煤礦監(jiān)控安全規(guī)程,在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)鉆孔救援信息化的發(fā)展,為應(yīng)急救援決策支持,災(zāi)后評(píng)估及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等方面的進(jìn)步做出了一定的貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：鉆孔救援 監(jiān)測(cè)監(jiān)控 圖像處理 孔壁異常預(yù)警 DSP+FPGA 煤礦應(yīng)急救援
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD774;TP277
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國(guó)外鉆孔救援技術(shù)現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 我國(guó)鉆孔救援技術(shù)現(xiàn)狀10-11
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 2 礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案13-26
• 2.1 礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)需求分析13-14
• 2.2 礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則14-15
• 2.3 礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)15-18
• 2.3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境15-16
• 2.3.2 視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)16
• 2.3.3 數(shù)字圖像處理技術(shù)16-17
• 2.3.4 圖像壓縮編碼技術(shù)17
• 2.3.5 載波調(diào)制通信技術(shù)17-18
• 2.4 礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)18-26
• 2.4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-20
• 2.4.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)20-23
• 2.4.3 系統(tǒng)通信方案設(shè)計(jì)23-24
• 2.4.4 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)24-26
• 3 孔內(nèi)采集監(jiān)控子系統(tǒng)核心模塊研究與實(shí)現(xiàn)26-47
• 3.1 視頻捕獲及解碼模塊26-32
• 3.1.1 視頻捕獲實(shí)現(xiàn)26-29
• 3.1.2 視頻解碼實(shí)現(xiàn)29-32
• 3.2 孔壁異常檢測(cè)預(yù)警模塊32-42
• 3.2.1 檢測(cè)技術(shù)研究及適用性分析33-35
• 3.2.2 基于三幀差分與背景建模的模塊實(shí)現(xiàn)35-42
• 3.3 靜態(tài)圖像壓縮解壓模塊42-44
• 3.3.1 圖像壓縮編碼43-44
• 3.3.2 圖像解碼與重構(gòu)44
• 3.4 環(huán)境參數(shù)采集模塊44-47
• 4 鉆孔救援高速通信技術(shù)研究47-68
• 4.1 通信問(wèn)題分析及解決方案47-52
• 4.1.1 通信電纜分析47-49
• 4.1.2 高速通信方案設(shè)計(jì)49-52
• 4.2 高速調(diào)制解調(diào)器硬件設(shè)計(jì)52-59
• 4.2.1 核心器件的選取52-53
• 4.2.2 載波發(fā)生電路53-55
• 4.2.3 信號(hào)調(diào)制電路55-57
• 4.2.4 信號(hào)解調(diào)電路57-59
• 4.2.5 其他模塊電路59
• 4.3 高速調(diào)制解調(diào)器軟件設(shè)計(jì)59-68
• 4.3.1 調(diào)制模塊軟件流程59-61
• 4.3.2 解調(diào)模塊軟件流程61-68
• 5 地面中心監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)68-75
• 5.1 系統(tǒng)管理模塊設(shè)計(jì)68-69
• 5.2 系統(tǒng)設(shè)置模塊設(shè)計(jì)69
• 5.3 圖像顯示及視頻存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)69-72
• 5.3.1 孔內(nèi)圖像預(yù)覽69-70
• 5.3.2 視頻存儲(chǔ)70-72
• 5.4 視頻查詢回放模塊設(shè)計(jì)72-73
• 5.5 通信協(xié)議設(shè)計(jì)73-75
• 6 系統(tǒng)運(yùn)行與測(cè)試75-83
• 6.1 測(cè)試環(huán)境75-76
• 6.2 系統(tǒng)功能測(cè)試76-81
• 6.2.1 單元測(cè)試77-80
• 6.2.2 系統(tǒng)測(cè)試80-81
• 6.2.3 功能測(cè)試分析81
• 6.3 系統(tǒng)性能測(cè)試81-83
• 7 結(jié)論83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 附錄89

【相似文獻(xiàn)】

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5 趙彥東 記者 馬懷華;我市煤礦產(chǎn)量及稅費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)在全省推廣[N];雞西日?qǐng)?bào);2010年

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7 記者 陳巖　王皓;哈爾濱聯(lián)通建設(shè)泊車監(jiān)控系統(tǒng)[N];人民郵電;2010年

8 梁健　小全;涇陽(yáng)建成社會(huì)救助動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)[N];咸陽(yáng)日?qǐng)?bào);2011年

9 江建方;危廢信息化監(jiān)控系統(tǒng)建成[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2014年

10 記者 呂峰 通訊員 王天潤(rùn) 雷孝民;河南南召：研發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)拓展監(jiān)督途徑[N];檢察日?qǐng)?bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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本文編號(hào)：601666