[發(fā)明專利]一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔

在審

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• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN115736416A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚波;王斐然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: A42B3/04
• 分類號: A42B3/04;G06V10/764;G06T19/00;G06V10/141;H04N23/57;H04N23/56;H04N5/91;H04N7/18;G08B21/02
• 代理公司: 濟南信在專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 37271
• 代理人: 黃波

1.一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，包含數(shù)據(jù)處理中心、智能監(jiān)測模塊、虛實環(huán)境模擬模塊與應(yīng)急演練模塊，其特征在于：所述應(yīng)急演練模塊包含有應(yīng)急演練頭盔，所述應(yīng)急演練頭盔上設(shè)置有圖像采集模塊、信息存儲模塊、投影模塊、燈光照射模塊、信息處理模塊；所述智能監(jiān)測模塊包含有攝像模塊、預(yù)警模塊；所述虛實環(huán)境模擬模塊包含構(gòu)建場景、場景模擬分析、繪制演練地形圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述應(yīng)急演練模塊的應(yīng)急演練頭盔在進行信息采集時利用圖像采集模塊與信息存儲模塊將所需要采集的圖像信息進行采集存儲，具體步驟如下：

S101、利用應(yīng)急演練模塊的攝像裝置進行圖像采集；

S102、對采集到的圖片信息進行歸納、分類、篩選，最后將采集的圖片進行存儲；

S103、將篩分后的信息數(shù)據(jù)輸送至數(shù)據(jù)處理中心進行存儲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述應(yīng)急演練頭盔中的燈光照射模塊在使用過程中對地下復(fù)雜的環(huán)境進行照明，從而輔助圖像采集過程，所述燈光照射模塊具備自動調(diào)節(jié)功能，其能根據(jù)使用環(huán)境進行調(diào)節(jié)燈光的強弱，從而提高拍攝圖像的清晰度，并且有效地利用了拍攝裝置的電量供給，以提高拍攝裝置的續(xù)航時間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述智能監(jiān)測模塊中的攝像模塊配合預(yù)警模塊對地下現(xiàn)場的設(shè)備運行情況進行分析，在監(jiān)測到異常情況時啟動預(yù)警模塊與緊急保護模塊，其具體的監(jiān)測步驟如下：

S201、將智能監(jiān)測模塊的攝像模塊與數(shù)據(jù)處理中心無線連接；

S202、智能監(jiān)測模塊中的影像在數(shù)據(jù)中心的處理下顯示在顯示屏上面；

S203、經(jīng)過數(shù)據(jù)中心分析處理得出地下礦井的安全系數(shù)；

S204、在監(jiān)測到安全系數(shù)異常時及時發(fā)出預(yù)警；

S205、預(yù)警模塊發(fā)出警示并觸發(fā)緊急保護模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述虛實環(huán)境模擬模塊利用構(gòu)建的場景對地下環(huán)境進行模擬分析，最終得到可能出現(xiàn)的危險隱患，其步驟如下：

S301、根據(jù)數(shù)據(jù)中心中對礦井底下采集的照片進行數(shù)據(jù)提取；

S302、對比各項數(shù)據(jù)在不同時間出現(xiàn)的異常事故情況；

S303、根據(jù)數(shù)據(jù)異常查找上一處的事故發(fā)生時間與事故發(fā)生原因；

S304、根據(jù)事故出現(xiàn)的時間與異常情況進行模擬演練；

S305、將模擬演練的數(shù)據(jù)制備出折線圖；

S306、根據(jù)折線圖對地下實時情況進行預(yù)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述步驟S305中之制備的折線圖對應(yīng)有事故發(fā)生地、事故出現(xiàn)時間以及預(yù)估二次事故出現(xiàn)的時間及前兆。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：包含有頭盔主體(100)，所述頭盔主體(100)的頂部固定安裝有鋰電池保護殼(200)，所述鋰電池保護殼(200)的上方固定安裝有數(shù)據(jù)處理裝置(300)，所述頭盔主體(100)的前面安裝有VR鏡片(400)，所述頭盔主體(100)的下部前面設(shè)置有擋板(500)，所述頭盔主體(100)的底部活動連接有松緊帶(600)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述頭盔中加入VR鏡片(400)便于對礦下環(huán)境的觀測與數(shù)據(jù)的讀取采集，采用虛擬與現(xiàn)實的眼鏡與虛擬頭盔相結(jié)合的模式工作更加高效與方便，所述鋰電池保護殼(200)內(nèi)部設(shè)置有鋰電池，為頭盔提供了更高的續(xù)航效果,頭盔采集的數(shù)據(jù)進行無線傳輸至數(shù)據(jù)處理裝置(300)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能監(jiān)測與虛實環(huán)境模擬的應(yīng)急演練頭盔，其特征在于：所述VR鏡片(400)采取MR邊緣渲染的方式實時、快速的將VR內(nèi)容轉(zhuǎn)換成MR的效果，將多個局域網(wǎng)端場景內(nèi)容進行快速渲染融合，在XR應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)上快速擴展SteamVR的內(nèi)容，借助相關(guān)播放器使渲染的內(nèi)容可以在局域網(wǎng)或云端進行快速體驗；

所述VR鏡片(400)包含頭部顯示模塊與定位跟蹤單元，其中頭部顯示模塊包含攝像頭與播放器，所述定位跟蹤單元包含有側(cè)面主動跟蹤單元、地面主動跟蹤單元、被動跟蹤單元信標(biāo)；

所述VR鏡片(400)在井下進行安裝使用時先進行安裝調(diào)試，再將所需要應(yīng)用的軟件系統(tǒng)輸送至VR鏡片(400)中，最后進行系統(tǒng)的測試運行。