Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện và theo dõi lính cứu hỏa bị thương - Luận án tiến sĩ tại Đại học Bách khoa Hà Nội
Phát triển hệ thống thời gian thực để phát hiện và theo dõi người cứu hỏa bị thương đang công tác bằng các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến.
University of Engineering and Technology, Vietnam National University Hanoi
Electronic Engineering
Luan An
Doctoral Thesis
Năm xuất bản
Số trang
153
Thời gian đọc
23 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương
- Số trang:
- 153 trang
- Trường:
- University of Engineering and Technology, Vietnam National University Hanoi
- Chuyên ngành:
- Electronic Engineering
- Tác giả:
- Pham Van Thanh
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương
Đám cháy tạo ra môi trường khắc nghiệt và nhiều rủi ro. Nhiệt độ cao, khói độc và sập đổ công trình đe dọa trực tiếp tính mạng chiến sĩ. Việc phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương đóng vai trò sống còn. Hệ thống tích hợp công nghệ thu thập dữ liệu đa cảm biến. Dữ liệu bao gồm trạng thái vận động, nhịp tim, nhiệt độ cơ thể và vị trí di chuyển. Mọi thông tin truyền về trung tâm chỉ huy ngay lập tức. Chỉ huy nắm bắt tình trạng của từng chiến sĩ theo từng giây. Thời gian phản ứng khi có sự cố giảm xuống mức tối thiểu. Đội cứu nạn phản ứng nhanh chóng hơn. Tỷ lệ thương vong trong các vụ hỏa hoạn giảm đi rõ rệt. Đây là bước tiến quan trọng trong công tác hiện đại hóa cứu hộ cứu nạn.
1.1. Tăng cường an toàn với đồ bảo hộ thông minh
Công nghệ trang thiết bị cá nhân đang thay đổi nhanh chóng. Trang phục truyền thống chỉ bảo vệ cơ thể khỏi nhiệt lượng bên ngoài. Hiện nay, đồ bảo hộ thông minh (Smart PPE) tích hợp nhiều module điện tử tiên tiến. Các mạch vi cơ điện tử gắn trực tiếp trên áo quần và mũ bảo hộ. Thiết bị hoạt động bền bỉ trong môi trường nhiệt độ cao và độ ẩm lớn. Trang bị này biến bộ đồ chữa cháy thành trạm thu thập thông tin di động. Khi chiến sĩ kiệt sức hoặc ngạt khói, thiết bị an toàn cá nhân PASS kích hoạt báo động khẩn cấp. Tín hiệu âm thanh và ánh sáng phát ra lập tức tại hiện trường. Đồng thời, cảnh báo số gửi ngay về bảng điều khiển trung tâm. Quy trình cứu hộ diễn ra chuẩn xác và an toàn.
1.2. Cơ chế phát hiện ngã và bất động tự động
Tình trạng bất tỉnh hoặc mắc kẹt xảy ra rất phổ biến trong hỏa hoạn. Tính năng phát hiện ngã và bất động (man-down alarm) giúp nhận diện sự cố tức thời. Cảm biến gia tốc ba trục liên tục đo đạc biên độ dao động cơ thể. Khi phát hiện cú va đập mạnh hoặc chuyển động rơi tự do, hệ thống chuyển sang chế độ theo dõi đặc biệt. Nếu chiến sĩ không cử động trong khoảng thời gian định trước, cảnh báo tự động phát lệnh cấp cứu. Cơ chế này loại bỏ hoàn toàn sự chậm trễ do thao tác thủ công. Chiến sĩ không cần bấm nút khi mất ý thức. Nhóm hỗ trợ khẩn cấp xác định được ngay thời điểm và trạng thái nguy cấp để triển khai đội hình ứng cứu.
II. Cảm biến đeo cho lính cứu hỏa theo dõi sinh tồn liên tục
Hoạt động chữa cháy đòi hỏi thể lực cực đại trong điều kiện khắc nghiệt. Lực lượng cứu hỏa thường xuyên đối mặt với sốc nhiệt, mất nước và kiệt sức. Cảm biến đeo cho lính cứu hỏa trở thành thành phần cốt lõi trong giải pháp bảo hộ. Các cảm biến kích thước nhỏ gắn gọn gàng trên cơ thể. Thiết bị không gây cản trở thao tác di chuyển và chiến đấu. Việc theo dõi chỉ số sinh lý liên tục giúp chỉ huy đánh giá mức độ căng thẳng của từng cá nhân. Khi có dấu hiệu quá tải nhiệt hoặc suy tim cấp, lệnh rút lui được đưa ra kịp thời. Điều này ngăn ngừa đột quỵ và kiệt sức nghiêm trọng trên thực địa.
2.1. Giám sát dấu hiệu sinh tồn thời gian thực trên hiện trường
Hệ thống giám sát dấu hiệu sinh tồn thời gian thực thu thập liên tục các chỉ số quan trọng. Nhịp tim, nồng độ oxy trong máu và thân nhiệt trung tâm được cập nhật từng giây. Cảm biến quang học và nhiệt điện trở hoạt động chính xác qua lớp da. Tín hiệu thô đi qua bộ lọc nhiễu thích nghi để loại bỏ tạp âm do rung lắc khi chạy nhảy. Dữ liệu chuẩn xác hiển thị trực tiếp trên màn hình theo dõi từ xa. Bác sĩ và chỉ huy tại trạm chỉ huy nắm rõ tình trạng thể lực của từng người. Sự thay đổi đột ngột của nhịp tim kích hoạt cảnh báo y tế ngay lập tức. Biện pháp cấp cứu được chuẩn bị sẵn trước khi đưa nạn nhân ra ngoài.
2.2. Xử lý tín hiệu chống nhiễu từ cảm biến sinh học
Môi trường đám cháy tạo ra nhiều rung động cơ học và nhiễu điện từ. Tín hiệu sinh học thu được thường bị méo mó và lẫn nhiều tạp âm. Các giải pháp lọc số tiên tiến như bộ lọc Kalman và biến đổi Wavelet được áp dụng. Quá trình xử lý tín hiệu bóc tách nhịp tim thực tế khỏi nhiễu do bước chân và va chạm. Tỷ lệ cảnh báo giả giảm xuống mức thấp nhất. Dữ liệu sinh tồn đạt độ tin cậy cao giúp tránh những quyết định sai lầm. Hệ thống duy trì tính ổn định liên tục suốt thời gian làm nhiệm vụ.
III. Giải pháp định vị trong nhà không có GPS cho cứu hộ cháy
Khói dày đặc làm mất tầm nhìn hoàn toàn bên trong các tòa nhà cháy. Tín hiệu vệ tinh định vị bị suy giảm và biến mất hoàn toàn sau lớp bê tông cốt thép. Việc định vị trong nhà không có GPS (Indoor Localization) là bài toán then chốt để tìm kiếm chiến sĩ. Giải pháp kết hợp cảm biến quán tính IMU và áp suất khí quyển mở ra hướng đi hiệu quả. Hệ thống tự động tính toán quỹ đạo di chuyển từ điểm xuất phát. Tọa độ ba chiều của từng người được dựng lại liên tục trên bản đồ kỹ thuật số. Đội cứu hộ định vị chính xác vị trí phòng và tầng nhà có chiến sĩ gặp nạn.
3.1. Thuật toán đếm bước và ước lượng chiều dài bước đi
Hệ thống định vị quán tính người đi bộ PDR dựa trên cảm biến đo quán tính gắn ở thắt lưng hoặc bàn chân. Cảm biến gia tốc và con quay hồi chuyển ghi nhận từng bước di chuyển. Thuật toán đếm bước thích nghi nhận diện chính xác các trạng thái đi bộ, chạy, bò hoặc trườn trong khói. Chiều dài bước chân được ước tính linh hoạt theo tốc độ và thể trạng của từng cá nhân. Việc nhận diện đúng tư thế di chuyển giúp tái tạo quãng đường chính xác. Sai số tích lũy của cảm biến quán tính giá thành thấp được triệt tiêu hiệu quả qua từng chu kỳ bước.
3.2. Nhận diện trạng thái thang máy và độ cao bằng áp kế
Xác định độ cao bên trong công trình nhiều tầng là thách thức lớn. Việc sử dụng cảm biến áp suất khí quyển độ chính xác cao giải quyết bài toán này. Áp kế phát hiện sự biến thiên áp suất theo từng mét độ cao. Thuật toán phân loại nhận diện trạng thái di chuyển bằng thang bộ hoặc thang máy. Hệ thống phân biệt rõ chiến sĩ đang ở tầng nào của tòa nhà. Sự kết hợp giữa áp kế và dữ liệu quán tính tạo nên mô hình định vị không gian 3D hoàn chỉnh. Lực lượng cứu nạn tiếp cận mục tiêu theo lộ trình ngắn nhất và an toàn nhất.
IV. Mạng truyền thông không dây và tính toán biên trong sự cố
Hạ tầng mạng viễn thông thông thường thường bị phá hủy hoặc mất sóng trong đám cháy. Tường dày và kết cấu kim loại làm suy hao tín hiệu vô tuyến nghiêm trọng. Xây dựng mạng cảm biến không dây (WSN) tự tổ chức là yêu cầu bắt buộc. Mạng truyền thông LoRaWAN / Zigbee trong đám cháy đảm bảo luồng dữ liệu thông suốt giữa các tầng nhà. Tín hiệu truyền từ các node cảm biến cá nhân về trạm thu phát di động bên ngoài. Hệ thống duy trì kết nối bền bỉ dù công trình bị sụp đổ một phần. Chỉ huy hiện trường nhận thông tin liên tục mà không bị gián đoạn.
4.1. Ứng dụng truyền thông LoRaWAN và Zigbee xuyên vật cản
Công nghệ truyền thông tầm xa LoRaWAN sở hữu khả năng xuyên thấu vật cản vượt trội và tiêu thụ ít năng lượng. Sóng vô tuyến tần số thấp dễ dàng đi qua nhiều lớp tường bê tông dày. Trong khi đó, giao thức Zigbee tạo mạng lưới mesh linh hoạt giữa các chiến sĩ cứu hỏa. Mỗi người lính đóng vai trò một trạm chuyển tiếp tín hiệu trong tòa nhà. Dữ liệu tự động tìm đường truyền tối ưu nhất về cổng kết nối. Ngay cả khi một node bị ngắt kết nối, mạng vẫn tự tái cấu trúc để duy trì liên lạc. Đây là giải pháp kết nối tin cậy cho môi trường ngầm và nhà cao tầng.
4.2. Tối ưu hóa phản ứng nhờ công nghệ tính toán biên
Băng thông truyền thông trong đám cháy thường bị giới hạn và không ổn định. Việc ứng dụng công nghệ tính toán biên (Edge Computing) xử lý dữ liệu ngay tại thiết bị đeo. Vi điều khiển trên người chiến sĩ trực tiếp phân tích dữ liệu cảm biến thô. Hệ thống chỉ gửi về trung tâm các cảnh báo khẩn cấp và thông số tổng hợp. Độ trễ cảnh báo giảm xuống mức gần bằng không. Năng lượng tiêu thụ của pin được tiết kiệm tối đa, kéo dài thời gian hoạt động. Trạm chỉ huy không bị quá tải thông tin, tập trung đưa ra các quyết định sinh tử.
V. Ứng dụng AI và thiết bị PASS bảo vệ an toàn lính cứu hỏa
Sự kết hợp giữa trí tuệ nhân tạo và thiết bị an toàn cá nhân PASS tạo nên lá chắn bảo vệ toàn diện. Các thuật toán học máy phân tích dữ liệu đa kênh để dự đoán rủi ro trước khi tai nạn xảy ra. Hệ thống không chỉ ghi nhận sự cố tĩnh mà còn đánh giá xu hướng suy giảm thể lực. Khi phát hiện các mẫu chuyển động bất thường, hệ thống tự động đưa ra cảnh báo sớm. Nhờ đó, công tác quản lý an toàn trên thực địa chuyển từ thế bị động sang chủ động ứng phó. Sinh mạng của người lính cứu hỏa được bảo vệ ở mức tối đa.
5.1. Thuật toán AI phát hiện bất thường sinh lý và vận động
Các thuật toán AI phát hiện bất thường sinh lý được huấn luyện trên tập dữ liệu vận động thực tế. Mô hình máy học phân biệt chính xác giữa hành vi làm việc nặng nhọc và trạng thái ngã quỵ. Khi nhịp tim tăng đột biến kết hợp với chuyển động cơ thể dừng lại đột ngột, thuật toán phân loại nguy cơ ở mức tối cao. Khả năng nhận diện chính xác giúp phát hiện các tình huống nguy hiểm như sốc nhiệt, ngạt khí độc hoặc trụy tim. Tỷ lệ phát hiện đạt độ chính xác trên 95%, đảm bảo phản hồi cứu nạn tức thì.
5.2. Tích hợp trung tâm chỉ huy điều hành cứu hộ thông minh
Dữ liệu từ toàn bộ đội hình cứu hỏa được trực quan hóa trên giao diện giám sát 3D tại xe chỉ huy. Vị trí không gian, hướng di chuyển và biểu đồ sinh tồn của từng chiến sĩ hiển thị rõ ràng. Khi có cảnh báo man-down hoặc suy giảm thể lực, vị trí nạn nhân nổi bật ngay trên sơ đồ tòa nhà. Chỉ huy nhanh chóng điều phối tổ trinh sát tiếp cận đúng vị trí theo hành lang an toàn nhất. Quy trình điều phối cứu hộ trở nên khoa học, chính xác và giảm thiểu rủi ro cho cả lực lượng ứng cứu.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (153 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộVIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HA NOI UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY PHAM VAN THANH DEVELOPMENT OF REAL-TIME SYSTEMS TO DETECT AND TRACK ON-DUTY INJURED FIREFIGHTERS USING ADVANCED SIGNAL PROCESSING TECHNIQUES DOCTORAL THESIS IN ELECCTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING Ha Noi - 2022 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HA NOI UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY PHAM VAN THANH DEVELOPMENT OF REAL-TIME SYSTEMS TO DETECT AND TRACK ON-DUTY INJURED FIREFIGHTERS USING ADVANCED SIGNAL PROCESSING TECHNIQUES Major: Electronic Engineering Code: 9 52 02 03.01 DOCTORAL THESIS IN ELECCTRONICS AND TELECOMMUNICATIONS ENGINEERING Supervised by: Assoc. Tran Duc Tan Ha Noi - 2022 DECLARATION “I hereby declare that the work contained in this thesis is of my own, and it has been written by myself under the supervison of Professor Tran Duc Tan at Faculty of Electrical and Electronic Engineering, Phenikaa University, Hanoi, Vietnam during the period from September 2017 to August 2021. The thesis has not been previously submitted for a degree or diploma at this or any other higher education institution. I have duly acknowledged all the sources of information which have been used in the thesis.
The thesis content has been partly published in my list of publications as below: 1. Pham Van Thanh, Tuan Khai Nguyen, Duc Anh Nguyen, Nhu Dinh Dang, Huu Tue Huynh, Duc-Tan Tran*, “Adaptive Step Length Estimation Support Indoor Positioning System using Low-Cost Inertial Measurement Units”, 2020 IEEE Eighth International Conference on Communications and Electronics, pp. Pham Van Thanh, Le Quang Bon, Nguyen Duc Anh, Dang Nhu Dinh, Huynh Huu Tue, Tran Duc Tan, "Multi-Sensor Data Fusion in A Real-Time Support System for On-Duty Firefighters", Sensors 2019 (ISSN: 1424-8220 – SCIE). Van Thanh Pham, Duc Anh Nguyen, Nhu Dinh Dang, Hong Hai Pham, Van An Tran, Kumbesan Sandrasegaran and Duc-Tan Tran, “Highly Accurate Step Counting at Various Walking Speeds Using Low-Cost Inertial Measurement Unit Support Indoor Positioning System”, Sensors.
Pham Van Thanh, Duc-Tan Tran, Dinh-Chinh Nguyen, Nguyen Duc Anh, Dang Nhu Dinh, S. El-Rabaie and Kumbesan Sandrasegaran, “Development of a Real-time, Simple and High-Accurate Fall Detection System for Elderly Using 3- 1 DOF Accelerometers”, Arabian Journal for Science and Engineering. Pham Van Thanh, Anh-Dao Nguyen Thi, Quynh Tran Thi Thuy, Dung Chu Thi Phuong, Viet Ho Mau and Duc-Tan Tran, “A Novel Step Counter Supporting For Indoor Positioning Based On Inertial Measurement Unit”, 7th international conference on Integrated Circuit, Design, and Verification (ICDV), IEEE, pp. Nguyen Van Duong, Pham Van Thanh, Tran Van An, Nguyen Tuan Khai, Duong Thi Thuy Hang, Hoang The Hop and Tran Duc Tan, “Elevator Motion States Recognition Using Barometer Support Indoor Positioning System”, The 7th International Conference in Vietnam on the Development of Biomedical Engineering, IFMBE Proceedings, Springer, pp.
The Hop Hoang, Van Thanh Pham, Thuy Quynh Tran Thi, Huu An Nguyen, Tuan Khai Nguyen and Tan Tran-Duc, “Xây dựng hệ thống xác định độ cao bên trong nhà và công trình sử dụng đa cảm biến áp suất”, Hội nghị Quốc gia lần thứ XXI về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (The 21st National Conference on Electronics, Communications and Information Technology), 2018, pp. Ha Noi, 16th January, 2022 Author Signature:………………………………………………. 2 ACKNOWLEDGEMENT I would like to express my sincere thanks to my advisor Assoc. Tran Duc Tan, Faculty of Electrical and Electronic Engineering, Phenikaa University for the guidance and support throughout the completion of my thesis.
My thanks go to all lecturers and people in Faculaty of Electronics and Telecommunications, Universisty of Engineering and Technology, Viet Nam National University Hanoi for their teaching and useful help. I give my special thanks to leaders, colleagues and Mr. Tran Van An at University of Fire Prevention and Fighting for their help, guidance and financial support in the entire thesis completion process. I am grateful to all people in MEMS lab as well as my students in Universisty of Engineering and Technology, Vietnam National University Hanoi and University of Fire Prevention and Fighting for their contribution.
I would also like to greatly thank the Vingroup Innovation Foundation (VINIF) - Vingroup Big Data Institute (VinBigdata) for their grant support and encouragement, which help me overcome financial problems and difficulties. Last but the most important, I would like to thank my parents, my brother, my sister-in-law because their comfort and support are the power for me going to success. “This work was supported by the Domestic Master/ PhD Scholarship Programme of Vingroup Innovation Foundation”. Ha Noi, 16th January, 2022 3 CONTENTS CONTENTS.
4 LIST OF ABBREVIATIONS. 7 LIST OF FIGURES. The purpose of thesis. Objectives and Scope of the Thesis.
Scientific significance and Contributions of the Thesis. OVERVIEW OF THE RESEARCH. Related Studies on Injured Detection. Related Studies on Indoor Positioning.
The challenges in study on injury detection and indoor positioning. SYSTEM DESCRIPTION, SENSOR ERRORS ELIMINATION AND MAP PROCESSING. Sensors Errors Elimination. 33 The 3-DOF Accelerometer.
33 The Magnetic Sensor. 36 The MQ7 Sensor. DEVELOPMENT OF A METHOD TO DETECT INJURED FIREFIGHTERS. Fall Detection Method.
46 Fall Detection Module. 46 Post-fall Recognition Module. 48 The Posture Recognition Estimation. 49 The Vertical Velocity Estimation.
Injury Detection for On-Duty Firefighters. 52 The Proposed Fall Detection Algorithm for Firefighter. 53 The Proposed Loss of Physical Performance Detection Algorithm for Firefighter. 57 The CO Detection Algorithm.
Result and Discussion. 61 The Experimental Results. 61 Fall Detection Results. 63 Loss of Physical Performance Detection.
64 The High CO Level Alerting Algorithm. 67 The Comparison on the Experimental Data. 68 The Comparison on Public Datasets. DEVELOPMENT OF A METHOD TO TRACK ON- DUTY INJURED FIREFIGHTERS.
The Step Counting Method. Step Length Estimation. 107 5 The Proposed Method. 107 Results and Discussion.
Turning Time and Direction Estimation. 113 Turning Time Estimation. 113 Turning Direction Estimation. Vertical Position Estimation.
INDOOR FIREFIGHTER POSITIONING AND TRACKING USING MULTI-SENSOR DATA FUSION AND MAP MATCHING ALGORITHM. Combining Data Fusion and Map Matching to Detect Indoor Position. 126 The Scenarios Testing. 135 CONCLUSIONS AND FUTURE WORK.
136 LIST OF PUBLICATIONS. 138 THE RELATED PUBLICATIONS. 141 6 LIST OF ABBREVIATIONS 3-DOF Three Degrees Of Freedom ADLs Activities of Daily Living CO Carbon Monoxide CO2 Carbon Dioxide COHb Blood Carboxyhemoglobin FFT Fast Fourier Transform GPS Global Positioning System iOS iPhone Operating System (Apple) I2C Inter-Integrated Circuit IC Incident Commander IMU Inertial Measurement Unit MEMS Micro-Electro-Mechanical systems NFPA National Fire Protection Association OADs On-Duty Activities PAA Piecewise Aggregate Approximation PASS Personal Alert Safety System ppm Parts Per Millions RMS Root Mean Square ROC receiver operating characteristic curve curve SAX Symbolic Aggregate approximation SCBA Self-Contained Breathing Apparatuses SpO2 Saturation of Peripheral Oxygen SVM Support Vector Machine UFPF University of Fire Prevention and Fighting US United States 7 US U. Occupational Safety and Health Administration Code of Federal OSHA Regulations CFR 𝐴𝑐𝑐 Accuracy 𝐹𝑁 False Negative 𝐹𝑃 False Positive 𝑆𝑒𝑛 Sensitivity 𝑆𝑝𝑒𝑐 Specificity 𝑇𝑁 True Negative 𝑇𝑃 True Positive 8 LIST OF SYMBOLS AND THEIR MEANINGS SYMBOLS MEANINGS Ax, Ay, Az Acceleration Along Ax, Ay, And Az Axes The Acceleration Of Gravity On The Surface Of The G Earth At Sea Level K The Accelerations Measure In Positive (𝑎+) And 𝑎+ and 𝑎− Negative (𝑎−) Of Ax, Ay And Az Axes The Accelerations Measure In Positive (𝑎+) And 𝑎′+ and 𝑎′− Negative (𝑎−) Of Ax, Ay And Az Axes After Multiple With K Factor.
𝐴+ and 𝐴− Acceleration In Each Axes After Calibrated The Root Mean Square (Rms) Of Acceleration Along A𝑐𝑐(𝑡) Ax, Ay, And Az Axes At Time 𝑡 𝐾𝑘 The Kalman Gain 𝑥̂𝑘 The Estimated Signal On The Current State 𝑥̂− The Estimated Signal On The Previous State 𝑘 𝑃𝑘 The Posteriori Error Covariance 𝑃𝑘− The Priori Error Covariance 𝑧𝑘 The Measured Value R The Environment Noise 𝐻𝑘 The Calculated Altitude In Meters 𝑃𝑘 The Measured Pressure P0 The Pressure At The Sea Level (P0 = 1013. 𝐴⊕𝐵 The Dilation Of A By The Structuring Element B 𝐴⊖𝐵 The Erosion Of A By The Structuring Element B The Duration Time From Acc Values Exceed The LFT TFE Threshold Until It Exceeds The UFT Threshold. 9 LFT Lower Fall Threshold UFT Upper Fall Threshold 𝜃 The Angle Between Ay And Gravity 𝑣 Vertical Velocity The Threshold To Distinguish Between The Rest And 𝑣𝑡ℎ𝑟𝑒𝑠ℎ𝑜𝑙𝑑 The Active States 𝑈𝑡ℎ The Upper Threshold U𝑝𝑡 The Upper Threshold to check the post-fall condition L𝑝𝑡 The Lower Threshold to check the post-fall condition T The Theta Angle 𝑌, 𝑃, 𝑅 The Yaw, Pitch, And Roll Angles The Upper Threshold To Check Loss Of Physical 𝐿𝑢𝑚𝑜𝑣 Performance Condition The Lower Threshold To Check Loss Of Physical 𝐿𝑙_𝑚𝑜𝑣 Performance Condition 𝛥𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑𝑒 The Altitude Variations ∆𝐻 The Altitude Change D The Minimal Number Of Samples 𝑤𝑖𝑛_𝑠𝑖𝑧𝑒 The Window Size 𝑇𝑠 The Average Time Period To Perform Each Step AverD The Average Dynamic Thresholding 𝑇ℎ𝐷 Fluctuated Value The Difference Between 𝐴𝑐𝑐(𝑗) And The Gravity 𝑉𝑖𝑏𝐸𝑙𝑖 Acceleration 𝑇𝑖 The Time Range Between Two Neighboring Peak 𝑡𝑃𝑒𝑎𝑘𝑖+1 And 𝑡𝑃𝑒𝑎𝑘 𝑖 The Time Of Peak(I+1) And Peak(I) 𝑆𝑖 The Similarity Between Two Neighboring Peaks Kg Kilogram 10 𝐸 The Number Of The Estimated Steps 𝑇 The Number Of Reference Steps 11 LIST OF FIGURES Figure 0. US firefighter injuries by type of duty during 2015 [45].
The block diagram of the proposed system. The recorded data with and without using the simple Kalman filter. The Magnetic fields along Ax, Ay and Az before and after using the simple Kalman filter. The signal from the magnetic sensor before and after calibration.
The altitude signal comparison between with and without using the simple Kalman filter. The position of CO sensor on the mask. The binary image of a floor used in experimental testing. The map simplification algorithm.
The Erosion and Dilation operations [17]. The result of applying Erosion and Dilation with structuring element size of (7 × 7) for keeping wall. The result of applying Erosion and Dilation with structuring element size of (4 × 4) for keeping windows and stairs. The Map simplification achieved after using Erosion and Dilation operations.
The floor size detected after applying the flood fill algorithm. The unclosed floor structure. The floor size detected after applying the dilation operation and flood fill algorithm. The proposed fall detection algorithm.
An example of a fall event and the UFT, LFT and tFE thresholds. The time cycle of 6 walking steps. The different states of the user along three axes Ax, Ay and Az. The values of acceleration, Velocity and Theta angle of a volunteer when transiting between activities: standing – walking – sitting – walking – lying.
The injury detection algorithm for firefighters. The proposed fall detection algorithm. Firefighters move through the narrow paths or spaces. The proposed loss of physical performance detection algorithm.
The high CO level alerting algorithm. The volunteer is carrying the support device in his trouser pocket in the crawling state viewed from a side (a) and from above (b). (a) The RMS of acceleration of a fall forward from standing, first impact on knees; (b) the theta angle; (c) the pitch and roll angles. The loss of physical performance because of the accident (crawling then falling); (a) the RMS of accelerometer data; (b) the barometric data.
The loss of physical performance because of moving up in an elevator; (a) the RMS of accelerometer data; (b) the barometric data. a) Testing and measuring the CO level in the fire; b) the measured CO values. The RMS of acceleration of a fall forward from standing. The RMS of acceleration of crawling then falling as the scenario of Figure 3.
The RMS of acceleration of crawling then falling as the scenario in Figure 3.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Pham Van Thanh (2022). Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương [Luận án tiến sĩ, University of Engineering and Technology, Vietnam National University Hanoi]. LuanAn.net. https://luanan.net/cong-nghe-thong-tin/he-thong-thong-tin/phat-trien-he-thong-thoi-gian-thuc-phat-hien-va-theo-doi-linh-cuu-hoa-bi-thuong
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" nghiên cứu về vấn đề gì?
Phát triển hệ thống thời gian thực để phát hiện và theo dõi người cứu hỏa bị thương đang công tác bằng các kỹ thuật xử lý tín hiệu tiên tiến.
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại University of Engineering and Technology, Vietnam National University Hanoi. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" thuộc chuyên ngành Electronic Engineering. Danh mục: Hệ Thống Thông Tin.
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" có bao nhiêu trang?
Luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" có 153 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Phát triển hệ thống thời gian thực phát hiện lính cứu hỏa bị thương" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.