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基于YOLOv5的瓦斯抽采钻杆智能计数研究
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作者 赵伟 张文康 +5 位作者 刘德成 王涛 王登科 夏代林 周礼赞 李志飞 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期81-88,共8页
目的随着煤矿开采逐渐深入,瓦斯抽采作业的安全风险不断增加,钻杆计数的准确性对保障瓦斯抽采的安全和效率至关重要。传统的钻杆计数方法效率低、易出错,且难以适应复杂环境。方法本文基于YOLOv5深度学习模型,提出了一种结合时空信息融... 目的随着煤矿开采逐渐深入,瓦斯抽采作业的安全风险不断增加,钻杆计数的准确性对保障瓦斯抽采的安全和效率至关重要。传统的钻杆计数方法效率低、易出错,且难以适应复杂环境。方法本文基于YOLOv5深度学习模型,提出了一种结合时空信息融合的钻杆智能计数方法,通过实时处理煤矿井下的视频数据,实现钻杆的自动检测与计数。实验数据包括7组28段模拟退钻场景和10组真实退钻场景。为了增强模型的鲁棒性,采用过亮、过暗、烟尘噪声和镜像等数据增强技术。此外,对YOLOv5的不同版本(YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv5l、YOLOv5x)进行比较,选择最优模型进行钻杆计数。计数过程中,结合钻杆面积跳变、IOU跳变等前置更新条件,进一步优化钻杆数量更新的准确性。结果结果表明,4种YOLOv5模型在当前数据中均达到了99.5%的准确率和100%的召回率,因此采用YOLOv5s作为后续计数检测模型。结论本文方法在模拟和真实退钻场景下均实现了100%的正确计数,展现出较高的准确性和鲁棒性。通过减少人工干预,显著提高了钻杆计数的自动化水平,具有广泛的应用前景,尤其在煤矿安全生产及其他工业自动化监控领域具有重要意义。 展开更多
关键词 钻杆计数 目标检测 时空融合 深度学习 瓦斯抽采
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组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法(英文) 被引量:1
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作者 夏代林 何继善 +2 位作者 张阳德 彭健 刘雁群 《中国医学工程》 2003年第6期45-49,共5页
目的 MonteCarlo仿真是研究光在组织中传播规律的有效方法。该文在组织漫反射光MonteCarlo仿真的基础上 ,提出了一种新的荧光光子迁移方法 ,并由此实现了对组织自体荧光的仿真。方法 根据荧光光子产生和传播的原理 ,模型中对激发光和... 目的 MonteCarlo仿真是研究光在组织中传播规律的有效方法。该文在组织漫反射光MonteCarlo仿真的基础上 ,提出了一种新的荧光光子迁移方法 ,并由此实现了对组织自体荧光的仿真。方法 根据荧光光子产生和传播的原理 ,模型中对激发光和荧光光子采用了加权的光子模型。激发光子和荧光光子的运动彼此独立 ,每产生一个荧光光子 ,将跟踪其运动直至终止 ,然后继续跟踪激发光子的运动。所有统计量采用改进的MonteCarlo仿真软件计算。主动脉中层组织模型的仿真结果与文献结果进行了比较。结果 仿真结果表明 ,对于主动脉组织模型 ,在 5 2 0nm和 6 0 0nm处有两个荧光峰 ,这与文献的结果是完全一致的。荧光强度与荧光逃逸位置的关系表明 ,随着逃逸半径的增大 ,荧光强度迅速减小 ,这一结果对于激发和采集光纤的设计具有指导意义。结论 该文所述组织荧光仿真方法直接从荧光光子产生及运动的原理出发 ,简单明了 ,计算简单 ,易于实现。由于MonteCarlo方法是基于大量事件的统计规律之上的 ,因此进行一次仿真所需的时间是制约其应用的一大因素 ,其算法有待于作更进一步的优化。 展开更多
关键词 MONTE Carlo仿真 自体荧光 光子迁移 组织光学
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单片机高级语言Franklin C51在LCD汉字显示程序设计中的应用
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作者 夏代林 余本胜 +1 位作者 靳海亮 吉春和 《焦作工学院学报》 2000年第1期31-34,共4页
随着单片机硬件性能的不断提高 ,单片机应用系统的软件开发效率在很大程度上决定着单片机应用系统的开发效率 .本文介绍了一种简单高效的单片机应用系统软件开发语言———单片机高级语言FranklinC51的特点及其在LCD汉字显示中的应用 .... 随着单片机硬件性能的不断提高 ,单片机应用系统的软件开发效率在很大程度上决定着单片机应用系统的开发效率 .本文介绍了一种简单高效的单片机应用系统软件开发语言———单片机高级语言FranklinC51的特点及其在LCD汉字显示中的应用 .该系统已经成功地应用于袖珍式锚杆锚固质量检测仪中 ,取得了良好的效果 . 展开更多
关键词 单片机 高级语言 FranklinC51 LCD汉字显示
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基于相位推算法的锚杆施工质量无损检测分析方法 被引量:15
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作者 杨天春 吴燕清 夏代林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期629-633,共5页
将相位推算法引入到锚杆施工质量的无损检测分析中,首先对采集信号进行傅氏变换和数字滤波,将采集信号的主频作为相位推算法计算式中的频率初始值,再利用相位计算结果随时间的变化规律,判断锚杆底端或缺陷位置处的反射信号.通过对实测... 将相位推算法引入到锚杆施工质量的无损检测分析中,首先对采集信号进行傅氏变换和数字滤波,将采集信号的主频作为相位推算法计算式中的频率初始值,再利用相位计算结果随时间的变化规律,判断锚杆底端或缺陷位置处的反射信号.通过对实测锚杆资料的处理结果来看,在锚杆底端或缺陷位置处信号的相位曲线会发生明显的畸变,由此可准确判断反射信号的位置,确定锚杆长度、灌浆饱满度以及缺陷位置.研究结果表明,利用瞬时相位曲线可迅速准确地识别锚杆底端与缺陷处的反射信号,由此分析锚杆施工质量,提高了应力波无损检测方法解释结果的可靠性. 展开更多
关键词 相位推算法 锚杆 无损检测 瞬时测频 应力波
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抽采钻孔瓦斯浓度原位检测技术及应用 被引量:3
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作者 赵伟 张文康 +3 位作者 刘德成 曹阳 夏代林 刘勇 《中国矿业》 2023年第6期138-145,共8页
准确检测瓦斯抽采参数对指导抽采负压调节,保障煤矿安全抽采具有重要意义。针对现有瓦斯抽采参数检测技术对于准确测量钻孔内原位瓦斯浓度存在困难的问题,基于激光检测原理设计了一种抽采钻孔瓦斯浓度原位检测设备。基于比尔-朗博定律... 准确检测瓦斯抽采参数对指导抽采负压调节,保障煤矿安全抽采具有重要意义。针对现有瓦斯抽采参数检测技术对于准确测量钻孔内原位瓦斯浓度存在困难的问题,基于激光检测原理设计了一种抽采钻孔瓦斯浓度原位检测设备。基于比尔-朗博定律推算瓦斯气体浓度解算公式,在此基础上完成了瓦斯抽采参数原位检测设备总体结构设计及瓦斯浓度传感器设计,开展了实验室设备性能测试及现场应用试验。研究结果表明,设备的相对误差、稳定性和响应时间均满足行业标准,同时该设备能够有效实现钻孔沿程瓦斯抽采参数检测,检测数据为煤矿高效负压调节及智能化开采提供数据支撑。 展开更多
关键词 负压调节 智能开采 光谱吸收 瓦斯抽采 原位检测
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高压水射流煤层割缝深度数值模拟与实验研究 被引量:1
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作者 刘德成 赵伟 +3 位作者 王涛 夏代林 刘勇 《能源与环保》 2023年第10期16-24,共9页
高压水射流割缝技术是提高低透气性煤层瓦斯抽采效率的有效措施之一,确定割缝深度是优化钻孔布置和射流参数的基础。基于Fluent软件数值模拟分析了入口压力、靶距、旋转速度对水射流流场特征的影响规律;基于高压水射流破煤实验系统,开... 高压水射流割缝技术是提高低透气性煤层瓦斯抽采效率的有效措施之一,确定割缝深度是优化钻孔布置和射流参数的基础。基于Fluent软件数值模拟分析了入口压力、靶距、旋转速度对水射流流场特征的影响规律;基于高压水射流破煤实验系统,开展了淹没和非淹没条件下冲击破煤实验,并进行了现场实验。研究表明,喷嘴结构一定时,水射流速度随着入口压力的增大而增加,冲击压力随冲击距离增大而发生衰减;水射流发展过程中截面积逐渐增大,导致冲击压力集中区域的范围随靶距的增大而逐渐扩展;射流旋转会导致旋转方向一侧的应力大于另一侧,靶体表面最大切应力随旋转速度增加而增大;随着入口压力和冲蚀时间的增加,水射流对试样的冲蚀深度增大,但冲蚀深度随冲蚀时间的增加存在阈值。根据高压水射流破煤深度实验结果可知,喷嘴直径为1 mm、压力为30 MPa时,水射流割缝直径可以达到1.2 m。工程应用表明,割缝钻孔平均瓦斯抽采流量为普通钻孔的1.56~2.52倍;抽采16 d后,瓦斯抽采浓度维持在30%以上。 展开更多
关键词 水射流 冲击压力 割缝深度 抽采流量 瓦斯浓度
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