基于改进Transformer的井下人员检测算法

1

作者 狄靖尧 杨超宇 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11188-11194,共7页

针对现有井下人员检测算法的特定后处理步骤,如锚点生成和非极大抑制,导致训练过程复杂的情况,提出了一种基于改进Transformer的检测方法,旨在提高井下作业人员检测的准确性。算法以Detection Transformer为基础检测框架,将主干网络Res... 针对现有井下人员检测算法的特定后处理步骤,如锚点生成和非极大抑制,导致训练过程复杂的情况,提出了一种基于改进Transformer的检测方法,旨在提高井下作业人员检测的准确性。算法以Detection Transformer为基础检测框架,将主干网络ResNet替代为轻量级的Swin Transformer网络;同时向输入序列中添加可学习的检测块,并采用一种重新配置的注意力模块;以更好地处理多尺度特征的融合,使用轻量级的无编码颈部结构,减少计算开销。通过采集不同工作场景监控视频并制作数据集进行实验,结果表明,提出的方法在自建井下人员检测数据集上表现出色,平均检测准确度达到97.8%,优于其他井下人员检测网络,此外检测速度达到32帧/s。 展开更多

关键词 煤矿井下人员检测 transformER 注意力模块 实时检测

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基于改进2DGS的煤矿井下巷道三维重建

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作者 孙蒙 杨超宇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第22期9327-9334,共8页

煤矿井下作业面临瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾等安全隐患,这使得依赖三维重建技术的安全机器人研究成为重点方向。三维重建在复杂环境中的精准导航和检测至关重要,但传统探测方法在数据质量、精度及成本方面存在不足。为此,提出了一种名为... 煤矿井下作业面临瓦斯爆炸、煤尘爆炸及火灾等安全隐患,这使得依赖三维重建技术的安全机器人研究成为重点方向。三维重建在复杂环境中的精准导航和检测至关重要,但传统探测方法在数据质量、精度及成本方面存在不足。为此,提出了一种名为2DGS-DbTrans的煤矿井下巷道三维重建方法,这是一种基于纯视觉的三维重建技术。为提升图像分辨率,设计了一个Transformer模块对输入图像进行增强处理,其中包含两个核心组件:多头深度卷积轴注意力机制和深度卷积门控网络。在处理流程中,首先利用Colmap生成稀疏点云,并通过二维高斯曲面来表示煤矿井下巷道环境,每个高斯曲面包含物体的坐标、颜色、大小和方向信息。此外,定义了两个损失函数,即颜色损失函数和道路平滑度损失函数。实验结果表明,2DGS-DbTrans方法在煤矿井下巷道环境的三维重建中,获得了优于其他方法的性能。 展开更多

关键词 煤矿井下巷道 三维重建 transformER 点云 二维高斯曲面

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近直立煤层采动裂隙渗流及动态涌水量预测研究 被引量：1

3

作者 孟庄涵 刘小平 +2 位作者 王玉涛 田延哲 赵一燕 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期118-125,共8页

针对近直立煤层赋存条件,采用理论分析、数值模拟与工程验证相结合的方法,建立水文地质模型,提出一种多涌水来源下近直立煤层露天转井工开采动态涌水量计算方法。研究结果表明:近直立煤层露天转井工回采条件下,露天采坑内松散堆积体的... 针对近直立煤层赋存条件,采用理论分析、数值模拟与工程验证相结合的方法,建立水文地质模型,提出一种多涌水来源下近直立煤层露天转井工开采动态涌水量计算方法。研究结果表明:近直立煤层露天转井工回采条件下,露天采坑内松散堆积体的持续补给量不容忽视;定义了采场“采坑充水—下渗补给—再充水—再补给”的浅部开采补给特征和“基岩含水层储量释放与垂向露天采坑水补给相结合”的深部开采补给特征;以青海先锋煤矿为例,开展了矿井涌水量动态计算,并与实测结果进行对比验证,验证方法可行。 展开更多

关键词 近直立煤层 露天转井工 矿井涌水量 动态计算 数值模拟

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关停矿井转型升级战略构想与关键技术 被引量：116

4

作者 谢和平 高明忠 +4 位作者 高峰 张茹 鞠杨 徐恒 王勇威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1355-1365,共11页

煤炭是我国主导能源,随着洁净、绿色、低碳理念的践行,煤炭在一次能源消费结构中的比例将逐步下降,关停的矿井将越来越多,对关停矿井的认知随着社会发展和科技进步必须突破传统思维定势,建立新的资源理念,即关停矿井不只可以遏制生态破... 煤炭是我国主导能源,随着洁净、绿色、低碳理念的践行,煤炭在一次能源消费结构中的比例将逐步下降,关停的矿井将越来越多,对关停矿井的认知随着社会发展和科技进步必须突破传统思维定势,建立新的资源理念,即关停矿井不只可以遏制生态破坏,还可以提供宝贵的地下空间资源。关停矿井的资源化利用和转型升级,不仅是一个经济问题,更是一个科学问题。解决好这个问题,将对我国未来矿业生态、城乡建设以及能源战略产生深远影响。提出了关停矿井科学转型升级应遵循的6个基本原则,强调了关停矿井转型升级的立体化和生态化开发理念、关停矿井空间资源化利用的国家战略思维以及关停矿井开发利用的历史文化观,系统阐述了关停矿井资源化转型升级所涉及的关键技术,如地下生态城市、井下抽水蓄能发电、竖井地下停车场、地下医学和地下疗养院、地下农业种植、地下生态景观、深地科学探索等,同时建议部分富有特色和历史内涵的矿井申报工业遗产。以上战略构想和相应关键技术有望为未来关停矿井的资源化利用、立体式开发和全面转型升级提供解决思路。 展开更多

关键词 关停矿井 转型升级 地下空间 资源化利用 立体式开发

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高应力区露天转地下开采岩体移动规律 被引量：12

5

作者 张亚民 马凤山 +1 位作者 徐嘉谟 赵海军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期590-595,共6页

以金川龙首矿为例,基于2003―2008年长达12期的GPS实测数据,按照时空分布比较分析总体变形趋势,得出整个矿区的地表沉降特征、平面位移特征、行线(勘探线)随时间变化的沉降和平面位移特征。据此分析了以水平构造应力为主导的高应力区露... 以金川龙首矿为例,基于2003―2008年长达12期的GPS实测数据,按照时空分布比较分析总体变形趋势,得出整个矿区的地表沉降特征、平面位移特征、行线(勘探线)随时间变化的沉降和平面位移特征。据此分析了以水平构造应力为主导的高应力区露天转地下开采引起岩体的变形规律,并与该矿闭坑之初的变形规律比较,通过理论分析的方法对产生差异的原因进行初步解释,并用数值模拟的方法加以验证,其研究结果对认识露天转地下开采引起的岩体移动、破坏特征,指导矿区安全生产有积极意义。 展开更多

关键词 露天转地下 构造应力 边坡 金川镍矿 地表变形

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关闭矿山空间资源特征解析与转型路径 被引量：12

6

作者 董霁红 吉莉 +3 位作者 高华东 刘峰 王蕾 黄艳利 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2228-2242,共15页

随着我国社会经济发展和煤炭资源的持续开发,部分矿井已到达其生命周期终点。预计到2030年,我国关闭矿井将达到15000处,矿井直接关闭不仅会造成资源巨大浪费和国有资产流失,还可能诱发生态环境问题。针对关闭矿山引起资源浪费及环境与... 随着我国社会经济发展和煤炭资源的持续开发,部分矿井已到达其生命周期终点。预计到2030年,我国关闭矿井将达到15000处,矿井直接关闭不仅会造成资源巨大浪费和国有资产流失,还可能诱发生态环境问题。针对关闭矿山引起资源浪费及环境与社会问题,如何科学开发利用关闭矿山资源,促进资源枯竭型矿区转型,已成为当今世界能源环境领域的重要议题。主要研究:①分析国内外关闭矿山学术关注与相关研究热点,总结了关闭矿山领域主要有待研究解决的问题,探究关闭矿山研究理论体系及主要评价方法。②采用卫星-机载-地面数据识别关闭矿山资源特征并划分了矿井地上/下资源类型,地上资源包括地表水资源、土地资源、工业广场和生活区建筑等,地下资源包括地下水资源、残留煤炭资源、地下空间资源和井下设备等。③运用井上/下空间资源评价模型,计算得到朱家河煤矿工业广场建筑空间体积为1.04×10^(5) m^(3),井下空间包括井筒、巷道、硐室体积共1.18×10^(5) m^(3),总残留煤炭资源量近5600万t。④比较已有国内外关闭矿山转型利用方式,基于约束因子、转型适宜等级、资源条件等给出了关闭矿山转型路径技术体系。地上转型分为4个模式:矿业旅游开发利用模式、自然生态修复模式、融合地下空间利用模式、修复与开发综合利用模式。地下转型分为3个模式:地下资源再利用模式、经济利用开发模式、低碳生态发展模式。并根据资源转型路径确定步骤,制定了渭河流域15对关闭矿井最适转型路径。 展开更多

关键词 关闭矿山 地上/下空间 资源特征 流域尺度 转型路径

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煤矿井下无工频变压器照明电源的探讨 被引量：10

7

作者 李德俊 王聪 王俊 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第1期76-80,共5页

为了改进煤矿井下照明电源,利用现代电力电子技术研制体积小、质量小、性能好的煤矿井下新型照明电源。采用电力电子变压器替代体积大的工频变压器,利用相控交流调压技术或斩控式交流调压技术降低电压,可使照明电源体积减小、性能得以... 为了改进煤矿井下照明电源,利用现代电力电子技术研制体积小、质量小、性能好的煤矿井下新型照明电源。采用电力电子变压器替代体积大的工频变压器,利用相控交流调压技术或斩控式交流调压技术降低电压,可使照明电源体积减小、性能得以提高。研究结果表明:使用电力电子变压器或不使用变压器能减小照明电源的体积和质量,从而降低井下工人的劳动强度、提高生产效率;同时,可以输出多个等级的交流电压以及直流电压,改善照明电源的性能,适应煤矿井下各类照明的需要。 展开更多

关键词 煤矿井下 无工频变压器 照明电源

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地下采空区改建尾矿库的几个关键问题 被引量：7

8

作者 张传信 《金属矿山》 CAS 北大核心 2002年第7期7-8,共2页

针对随开采形成的地下空区给矿山及周边带来安全隐患等问题 ,将地下空区改建成尾矿库是今后矿业开发的一个发展方向。分析和研究了改建过程中的空区稳定性、尾矿输送下料、尾矿水排放与回收、井下封闭挡墙、尾矿渗漏与封堵等关键技术问题。

关键词 地下采空区 尾矿库 渗漏 封堵 尾矿水

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井下危险区域目标检测 被引量：3

9

作者 厉丹 钱建生 柴艳莉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期527-532,共6页

建立适合煤矿井下特殊环境的危险区域目标检测系统结构和新的目标匹配算法。新算法基于SIFT(scale-invariant feature transform)多尺度变换,结合形态学技术用降维后的局部区域匹配方法提高系统实时性;交叉匹配粗筛选后将RANSAC(random ... 建立适合煤矿井下特殊环境的危险区域目标检测系统结构和新的目标匹配算法。新算法基于SIFT(scale-invariant feature transform)多尺度变换,结合形态学技术用降维后的局部区域匹配方法提高系统实时性;交叉匹配粗筛选后将RANSAC(random sample consensus)算法和L-M(Lev-enberg-Marquardt)非线性优化算法结合估计优化参数,解决现有算法计算复杂,匹配时间长,复杂环境匹配精度低的问题。实验证明,新算法对煤矿井下模糊、低照度、遮挡、高噪声和尺度变化等情况均具有良好的鲁棒性,解决多摄像机不同视角目标匹配问题,适合实时处理的监控系统中井下危险区域目标检测。 展开更多

关键词 井下 危险区域 目标检测 SIFT(scale-invariant feature transform) RANSAC(random sample consensus) L-M(Levenberg-Marquardt)

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煤矿井下压缩感知图像处理算法 被引量：5

10

作者 尹珠 黄友锐 陈珍萍 《工矿自动化》 北大核心 2016年第11期38-41,共4页

针对煤矿井下无线传感网络因信息传输量大而导致传感节点能量消耗快、设备寿命缩减的问题,提出一种基于小波变换的压缩感知图像处理算法。该算法采用sym8小波基对图像进行稀疏化分块处理,经测量矩阵自适应采样测量,最后通过OMP算法和小... 针对煤矿井下无线传感网络因信息传输量大而导致传感节点能量消耗快、设备寿命缩减的问题,提出一种基于小波变换的压缩感知图像处理算法。该算法采用sym8小波基对图像进行稀疏化分块处理,经测量矩阵自适应采样测量,最后通过OMP算法和小波逆变换重构图像。实验结果表明,与传统的压缩感知算法相比,该算法能够以更低的采样率获得高质量的重构图像。 展开更多

关键词 煤炭开采 井下图像处理 压缩感知 小波变换 自适应重构

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数字化转型背景下典型新兴前沿技术在矿业行业中的应用 被引量：7

11

作者 高曦 张炜 +1 位作者 赵相宽 吴西顺 《中国矿业》 2022年第10期23-29,共7页

数字化转型作为矿业行业高质量、可持续发展的必由之路,有望使矿业企业的技术发展方向及生产经营模式发生颠覆性变革。本文重点围绕具有代表性的人工智能在矿产勘查数据处理中的应用、露天矿山无人驾驶运输系统、地下矿山自主装载-运输... 数字化转型作为矿业行业高质量、可持续发展的必由之路,有望使矿业企业的技术发展方向及生产经营模式发生颠覆性变革。本文重点围绕具有代表性的人工智能在矿产勘查数据处理中的应用、露天矿山无人驾驶运输系统、地下矿山自主装载-运输-卸载系统、矿山5G通信技术,从矿业行业需求、技术产业发展与行业应用、未来发展所面临瓶颈三个方面进行了分析,并对后疫情时代矿业行业数字化转型中前沿技术发展进行了展望。此外,还阐述了数字化转型对企业在生产能力、盈利能力、效率、安全性及应对突发事件等方面的积极影响,主要体现在以下四个方面:①先进传感器;②高质量数据的处理、分析和解释;③数字通信网络的建设;④生产运营流程的自动化。本文分析结果对于进一步推进我国矿山数字化建设有一定的参考价值。 展开更多

关键词 数字化转型 露天矿山 地下矿山 无人驾驶运输 自主装载-运输-卸载 人工智能勘探 5G通信

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垂直溜井中卸矿对物料的冲击夯实作用及其预防 被引量：14

12

作者 路增祥 马驰 吴晓旭 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第7期14-18,共5页

垂直溜井中的矿岩运动会对井内储料产生冲击,使松散储料被夯实,进而引发溜井的悬拱堵塞。在总结垂直溜井中矿岩运动特征的基础上,分析了溜井中物料运动全过程的能量转化与耗散特征,讨论了物料运动对井内储料冲击夯实作用机理与冲击夯实... 垂直溜井中的矿岩运动会对井内储料产生冲击,使松散储料被夯实,进而引发溜井的悬拱堵塞。在总结垂直溜井中矿岩运动特征的基础上,分析了溜井中物料运动全过程的能量转化与耗散特征,讨论了物料运动对井内储料冲击夯实作用机理与冲击夯实过程,并给出了矿山预防冲击夯实作用的综合措施。研究表明:①矿岩块在垂直溜井中下落时,底部储料受冲击的能量大小与矿岩落差和矿岩块质量成正比关系;②下落矿岩块的冲击力在井内储料中矿块之间相互传递形成了一种"力链"的作用效果,冲击力越大,夯实的密实度和范围也越大,夯实范围大小与冲击过程中的能量耗散速度成反比关系;③控制进入溜井的矿岩块度和降低矿岩块在溜井中的落差,是预防井内储料被冲击夯实的有效措施。 展开更多

关键词 地下开采 垂直溜井 矿岩运动 能量转化 溜井储料 冲击夯实

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基于F-K变换的井下多道瑞利波频散曲线提取 被引量：3

13

作者 王季 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期75-77,共3页

井下瑞利波勘探中频散曲线的提取多采用基于两道之间互相关的表面波谱分析法,此方法仅能提取基阶模式的瑞利波频散曲线。为了能够获得多阶模式频散曲线,提高煤矿井下瑞利波勘探的探测距离和精度,运用基于F-K变换的多道瑞利波频散曲线提... 井下瑞利波勘探中频散曲线的提取多采用基于两道之间互相关的表面波谱分析法,此方法仅能提取基阶模式的瑞利波频散曲线。为了能够获得多阶模式频散曲线,提高煤矿井下瑞利波勘探的探测距离和精度,运用基于F-K变换的多道瑞利波频散曲线提取方法处理井下地震数据。针对井下地震数据的特点对方法进行了改进,在利用合成数据验证方法的有效性后,将其应用于工作面内部构造探测中,并从中获取了具有多阶模式的瑞利波频散曲线,从而证实了当煤层中存在断层时多阶模式瑞利波的存在。 展开更多

关键词 井下瑞利波 频散曲线 F-K变换

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地面基础荷载作用下井壁侧压力计算

14

作者 蒋斌松 《山东矿业学院学报》 CAS 1994年第1期51-55,共5页

本文采用Ｗｅｂｅｒ积分变换方法分析了在井塔或其它建筑物作用下井筒围岩的应力分布，相应地获得了井壁侧压力的计算公式；最后，给出了两个算例。

关键词 矿井 井壁 围岩应力 侧压力

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