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基于脑-机接口的卸船机驾驶员疲劳检测预警系统研究
| 论文题名： | 基于脑-机接口的卸船机驾驶员疲劳检测预警系统研究 |
| 关键词： | 卸船机;驾驶员;疲劳检测;模块化设计;脑-机接口 |
| 摘要： | 港口装卸作业是港口安全生产的核心部分，其对港口的安全生产的意义毋庸置疑。卸船机驾驶员作为港口装卸作业的主导人员，其良好的工作状态决定着港口生产的安全性。目前，虽然有很多针对驾驶员的疲劳检测方法研究，但由于设备佩戴复杂，有效性不高，疲劳事故仍时有发生，并且至今并没有针对卸船机驾驶员疲劳检测问题的专门研究。 针对上述问题，通过对卸船机驾驶员的工作过程进行分析，本文提出了基于脑-机接口的卸船机驾驶员疲劳检测方案，使用以TGAM模块为核心的脑电信号采集仪实时检测驾驶员的脑电信号，通过上位机实现对脑电数据的接收、去噪以及解析，并进一步提出了驾驶疲劳变异系数测量指标。在此基础上，构建了整个系统框架并设计了针对卸船机驾驶员的疲劳检测样机。本文主要研究工作如下： （1）对比分析当下最前沿的疲劳检测方法，并通过分析对卸船机驾驶员的工作环境，选择适用于卸船机驾驶员的疲劳检测方案，即基于脑电信号的疲劳检测。 （2）学习脑电信号产生的原理，分析脑电信号和人体精神状态之间的关系。研究TGAM模块的数据传输结构，实现脑电仪和上位机之间的通信以及脑电信号的去噪。 （3）比较不同脑电波（原始脑电波，专注度等参数）的特征，提出用于评估驾驶员疲劳度的特征量并通过数据挖掘方法确定特征量的阈值。 （4）研制疲劳驾驶检测仪的样机，并对正在工作的卸船机驾驶员进行实验，实验结果表明：本文提出的疲劳检测方案在一定程度上能有效的反映卸船机驾驶员的工作状态，能及时检测出在驾驶员是否困倦。 （5）设计并构建了疲劳检测预警实验系统，包括脑电波检测终端、传输网络、综合服务器以及C/S监控终端四部分。 本文对于探索基于脑电信号的卸船机驾驶员的疲劳检测做了有意义的基础工作，对驾驶员工作状态检测及疲劳预警系统的产品开发具有参考价值。 |
| 作者： | 邓迪 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 刘清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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