煤层气综合利用技术实践与展望

1

作者 王伟 杨健 +1 位作者 蔡东 胡玉玺 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期747-751,共5页

煤层气作为一种重要的非常规天然气资源,其开发和利用在我国能源结构优化及环保领域具有重要意义。对国内煤层气综合利用技术的现状进行系统分析,针对不同甲烷含量的煤层气资源,探讨现有的高浓度煤层气发电、供热和生活用气利用、低浓... 煤层气作为一种重要的非常规天然气资源,其开发和利用在我国能源结构优化及环保领域具有重要意义。对国内煤层气综合利用技术的现状进行系统分析,针对不同甲烷含量的煤层气资源,探讨现有的高浓度煤层气发电、供热和生活用气利用、低浓度煤层气氧化回收和混燃利用等主要利用途径;详细分析煤层气综合利用过程中面临的诸如抽采率低、技术路径单一等技术、经济和环境问题。在此基础上,探讨技术发展趋势,提出提高煤层气综合利用率的具体建议,以期为推动我国煤层气产业的高效发展提供参考。 展开更多

关键词 煤层气 能源结构 综合利用率 技术现状与趋势

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变工况下的煤矿清挖输送机速度自适应PID控制技术 被引量：6

2

作者 刘杰 思旺斗 武轶凡 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期684-689,共6页

煤矿清挖输送机速度控制是输送机运行的关键。依据工况的变换,煤矿清挖输送机运行中需要及时转换为对应工况下的速度,以保证运行稳定。为此,提出变工况下的煤矿清挖输送机速度自适应PID控制技术。建立煤矿清挖输送机能耗模型和系统模型... 煤矿清挖输送机速度控制是输送机运行的关键。依据工况的变换,煤矿清挖输送机运行中需要及时转换为对应工况下的速度,以保证运行稳定。为此,提出变工况下的煤矿清挖输送机速度自适应PID控制技术。建立煤矿清挖输送机能耗模型和系统模型,通过相关性分析方法获取运输量与带速之间的互相关关系。在PID控制器的基础上设计专家PID控制器,将能耗最小作为控制目标,结合运输量与带速之间的关系对煤矿清挖输送机速度展开自适应控制,并在控制过程中通过RC滤波器提高PID控制器输出信号的平滑性,避免控制过程中出现振动现象,完成煤矿清挖输送机速度的自适应控制。结果表明:在不同工况下进行实验,所提方法的能量消耗率在0.24 W/kg以下;速度控制曲线与设定速度曲线基本相符,且控制误差低于5 m/s;角速度曲线较为平稳;不同工况下得到的响应稳定性在98%以上。表明所提方法具有较强的实用性。 展开更多

关键词 煤矿清挖输送机 能耗模型 相关性分析 PID控制器 速度控制

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基于联邦学习的代价敏感卷积神经网络分类方法 被引量：1

3

作者 王丹 吴腾 +2 位作者 于振华 李冠琛 马志强 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期591-606,共16页

为解决传统分布式学习方法在训练分类模型时面临的数据隐私泄露和类不平衡问题,提出了一种基于联邦学习的代价敏感卷积神经网络分类方法(Fed-CoSen)。该方法基于联邦学习框架,通过量化客户端数据的不平衡度,采用加权联邦平均策略进行全... 为解决传统分布式学习方法在训练分类模型时面临的数据隐私泄露和类不平衡问题,提出了一种基于联邦学习的代价敏感卷积神经网络分类方法(Fed-CoSen)。该方法基于联邦学习框架,通过量化客户端数据的不平衡度,采用加权联邦平均策略进行全局模型训练,确保客户端数据的隐私性以及全局模型聚合过程的公平性;结合自适应平衡交叉熵损失函数和代价敏感卷积神经网络,优化客户端局部模型的分类性能。结果表明:在CIFAR-10数据集上模拟的2种联邦学习类不平衡场景、COVID-19数据集上模拟的医疗类不平衡场景中,与对比试验中的最佳方法Fed-Focal相比,Fed-CoSen在精确度上平均提升了1.84%,在召回率上平均提升了1.88%,在F1分数上平均提升了1.87%;充分验证了该方法在保护数据隐私的前提下,处理类不平衡数据分类任务中的有效性和适用性。 展开更多

关键词 联邦学习 类不平衡 加权聚合 深度学习 分类

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带式输送机智能化关键技术现状与展望 被引量：73

4

作者 王海军 王洪磊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期225-239,共15页

带式输送机是煤炭主运输系统的关键装备,带式输送机的智能化是矿井煤炭安全高效运输的重要保障,对于提升煤矿安全水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。在新技术革命的推动下,带式输送机智能化领域处于加速发展阶段,信息系统平台、智能... 带式输送机是煤炭主运输系统的关键装备,带式输送机的智能化是矿井煤炭安全高效运输的重要保障,对于提升煤矿安全水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。在新技术革命的推动下,带式输送机智能化领域处于加速发展阶段,信息系统平台、智能控制、测量感知等智能化关键技术不断取得进展,呈现多点突破、全面发展的态势,但相关技术在煤矿企业多为试验性应用,未得到普遍推广。综述了近年来带式输送机智能化关键技术的发展情况,分析了工程应用中存在的问题,指出了带式输送机智能化关键技术的发展趋势。首先,概括介绍带式输送机智能化的发展历程,重点阐述不同承载方式的带式输送机的技术特点及对智能化发展的技术要求;然后,以托辊式带式输送机为对象,分别介绍带式输送机节能运行技术、煤流量感知技术、健康状态监测技术和安全保障技术等智能化关键技术的研究现状,梳理了计算机视觉、大数据分析、智能控制与决策等技术在工程中的应用情况,对存在的问题及未来发展趋势进行讨论;最后,结合对国内外相关技术研究成果的分析,从智能化监测与控制研究的角度出发,指出了带式输送机变频节能控制、非接触式煤流智能感知、基于多源信息融合的透明输送和虚拟现实等智能化关键技术的研究方向。 展开更多

关键词 智能矿山 带式输送机 智能化 绿色节能 智能感知

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露天矿连采装备智能化协同管控平台

5

作者 雷志勇 马小龙 +2 位作者 赵树军 张世明 燕斌 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期362-372,共11页

为提高采煤效率、降低工人劳动强度并实现智能化,本研究开发出国内首台套露天矿连续采煤装备智能化协同管控平台。该平台集成了双环网传输、网络安全、多机协同控制、数字孪生和大数据技术,能够对采煤机、转载机、卸料机和输送机进行有... 为提高采煤效率、降低工人劳动强度并实现智能化,本研究开发出国内首台套露天矿连续采煤装备智能化协同管控平台。该平台集成了双环网传输、网络安全、多机协同控制、数字孪生和大数据技术,能够对采煤机、转载机、卸料机和输送机进行有效控制,实现连续采煤的协同作业。研究解决了3个关键技术难题:①通过双环网传输技术降低了数据传输延迟并提高了网络的稳定性;②开发了安全的网络传输技术,确保数据的机密性和完整性;③实施的多机协同控制系统整合了数据采集、工艺控制和三维可视化模块,利用实时监控和优化控制算法提升了开采和运输效率,确保了多机作业的连续性。基于数字孪生理论,构建了多机同步数字孪生系统,解决了露天矿作业中的数据集成和实时响应问题,制定了统一通信标准,支持多种协议以确保设备间的信息共享。同时,边缘计算技术快速处理现场数据,减少了延迟并支持实时分析与决策,显著提升了采煤作业的监控能力,实现了数字模型与实物状态的高度同步。该平台实现了多项功能:一是全方位、全流程的多机同步监测;二是设备在线故障自诊断与预警;三是提升多机协同控制的工作效率。测试结果表明,该平台实现了多机同步控制,数据丢包率≤0.25%,延迟≤2 s,能够开采高11 m煤,年生产能力达13.0万t,且连续工作时无故障率可达90%;各项功能均满足实际生产需求。 展开更多

关键词 智能化 连续采煤设备 数字化平台 数字孪生 故障诊断

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基于改进特征提取算法及胶囊网络的设备故障诊断研究 被引量：6

6

作者 上官星驰 张晓良 +2 位作者 刘朝 石会 王嘉宇 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期146-150,共5页

机电设备工作过程中产生的信号多为非平稳信号,特征提取难度大,针对该问题,将经验模态分解(EMD)与自回归(AR)模型相结合,利用AR模型的优点降低EMD提取特征的难度,用AR模型的自回归参数及残差方差构建特征向量。针对传统粒子群算法寻优... 机电设备工作过程中产生的信号多为非平稳信号,特征提取难度大,针对该问题,将经验模态分解(EMD)与自回归(AR)模型相结合,利用AR模型的优点降低EMD提取特征的难度,用AR模型的自回归参数及残差方差构建特征向量。针对传统粒子群算法寻优效率较低的问题,对粒子群算法的惯性权重因子、学习因子及粒子速度迭代公式进行改进,提高算法的寻优能力,并通过仿真分析验证了改进算法的优越性。结合改进特征提取方法、改进粒子群算法及胶囊网络建立故障诊断模型,通过煤矿通风机现场真实数据进行试验验证,结果表明基于改进特征提取算法及胶囊网络的设备故障诊断方法具有较高的准确率,可提高煤矿井下机电设备故障诊断效率。 展开更多

关键词 故障诊断 特征提取 经验模态分解 自回归模型 粒子群算法 胶囊网络

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高应力断层构造区巷道冲击破坏特征研究 被引量：4

7

作者 王飞 李明利 +1 位作者 武轶凡 蔡东 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第7期55-63,共9页

断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以... 断层构造区静动载应力耦合作用加剧了井下断层区围岩冲击危险性,断层构造区巷道围岩应力分布规律及冲击动载响应特征存在显著特殊性。目前对于断层构造区的冲击研究主要集中于工作面采场附近,但对于断层构造区巷道冲击破坏鲜有研究。以陕西某矿深埋高应力断层构造区巷道为工程背景,分析了断层构造区巷道围岩变形破坏力学特征:①断层面存在明显应力阻隔效应,正断层附近存在上盘应力集中区和下盘应力降低区2个特殊应力区。巷道由于断层面影响,巷帮静载集中应力呈现非对称分布特征,远离断层面侧应力集中程度大于靠近断层面侧,该侧巷道围岩冲击破坏危险程度增大。②断层面对于应力波传递产生明显阻隔作用,正断层上盘动载响应大于下盘动载响应,由于巷道两帮应力非对称分布特征,右帮动载响应明显大于左帮。基于上述特征,提出了断层构造区巷道围岩“卸(大直径钻孔卸压)−支(梯次加固成层式吸能防冲支护)”协同防冲控制技术,工程试验结果表明:①巷道围岩采取“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道两帮应力集中区往围岩深部转移3~5 m,应力峰值降低18.5%~20.3%,巷道帮部围岩应力集中程度显著降低。②采用“卸−支”协同防冲处理措施前,巷道顶底板及两帮变形量分别为856,334,325,567 mm,巷道围岩变形破坏严重,采用“卸−支”协同防冲处理措施后,巷道围岩变形量降低35.69%~62.03%,巷道围岩稳定性增强。③钻孔煤粉量显著低于临界粉煤量,巷道围岩动力显现降低。 展开更多

关键词 高应力断层构造区 冲击地压 断层面 巷道围岩 巷道防冲 大直径钻孔卸压 梯次加固成层式吸能防冲支护

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煤矿井下带式输送机故障智能诊断 被引量：3

8

作者 赵亚东 马腾飞 +1 位作者 胡小刚 武轶凡 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期587-592,共6页

针对带式输送机托辊轴承故障诊断中振动信号提取特征困难而导致故障诊断精度较低的难题,提出了一种基于一维卷积神经网络(1DCNN)和极限学习机(ELM)的托辊轴承故障诊断方法。首先,根据具体的故障诊断任务,对采集到的数据进行划分,并进行... 针对带式输送机托辊轴承故障诊断中振动信号提取特征困难而导致故障诊断精度较低的难题,提出了一种基于一维卷积神经网络(1DCNN)和极限学习机(ELM)的托辊轴承故障诊断方法。首先,根据具体的故障诊断任务,对采集到的数据进行划分,并进行傅里叶变换。然后,利用1DCNN提取故障特征,根据提取的故障特征利用ELM进行故障分类。测试精度均达到100%,用时分别为2.82和2.42 s。通过与ELM、随机森林、K最邻近法、支持向量机和卷积神经网络等方法对比,体现了所提方法的优越性。结果表明:采用1DCNN和ELM相结合的诊断方法,其诊断效果相比单一方法更好,能够满足煤矿领域托辊故障诊断需求。 展开更多

关键词 一维卷积神经网络 极限学习机 托辊 轴承 故障诊断

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基于低场核磁共振的煤岩孔裂隙结构定量表征 被引量：2

9

作者 武轶凡 杨文宇 李渊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10739-10745,共7页

为探究原生煤和构造煤的孔裂隙结构特征,以山西吕梁华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿为研究对象,通过低场核磁共振手段研究了原生煤和构造煤的孔裂隙结构差异,并讨论了不同类型煤样T 2图谱、不同类型孔裂隙占比、有效孔隙率和孔隙分形... 为探究原生煤和构造煤的孔裂隙结构特征,以山西吕梁华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿为研究对象,通过低场核磁共振手段研究了原生煤和构造煤的孔裂隙结构差异,并讨论了不同类型煤样T 2图谱、不同类型孔裂隙占比、有效孔隙率和孔隙分形维数等特征。结果表明:原生煤由微孔、中孔和大孔构成,且微孔占主导。构造煤由微孔、小孔、中孔和大孔构成,且中孔和大孔所占比例远大于原生煤。无论是饱和水煤样还是束缚水煤样,构造煤的孔裂隙复杂程度和分布范围均大于原生煤。对比了两种煤样瓦斯赋存和运移能力的差异,认为构造煤有利于瓦斯渗流,而原生煤则更有利于瓦斯吸附和扩散。通过计算得出构造煤的总孔隙率和有效孔隙率均大于原生煤,其孔裂隙结构更为发育。此外,结合分形理论发现构造煤吸附孔的复杂程度大于原生煤,而其渗流孔的复杂程度略小于原生煤。研究结果可为构造煤瓦斯灾害治理和煤层气高效开发提供一定理论参考。 展开更多

关键词 低场核磁共振 构造煤 原生煤 孔隙结构

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煤矿智能型水处理净化站的应用 被引量：1

10

作者 屈波 刘杰 +1 位作者 张世明 武轶凡 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期609-614,共6页

针对目前煤矿井下水质差、硬度高、多余物和酸碱盐离子偏高等现象,基于水质问题对液压系统相关设备造成损坏等现状,介绍了一种煤矿智能型水处理净化站设备的结构、工艺、原理、功能及关键技术。重点围绕该设备的主要功能:三级过滤、自... 针对目前煤矿井下水质差、硬度高、多余物和酸碱盐离子偏高等现象,基于水质问题对液压系统相关设备造成损坏等现状,介绍了一种煤矿智能型水处理净化站设备的结构、工艺、原理、功能及关键技术。重点围绕该设备的主要功能:三级过滤、自动清洗、自动监测、自动加药和远程监控等方面,对涉及的关键技术进行了介绍。该设备三级过滤通过3种滤材产出3种过滤精度的水质;自动清洗通过3种清洗设备实现免人工维护;自动加药通过液力加药装置实现药物自动加注;远程监控通过系列传感器、控制主机、以太网等实现在线监测。该设备在神东某矿井下投入使用后,能显著去除该矿井下水中酸碱盐离子,水处理前后去离子效果显著;在井下采用压差和时间模式,实现三级智能清洗,在煤矿设备自动化技术推广和远程监控方面进行实践应用,实现了井下实时自动数据上传至地面监控。该设备在满足井下设备对产水水质和流量的前提下,实现了自动监测、无人值守,降低了劳动强度,提高了煤矿设备井下管理水平和生产效率,值得进一步推广和应用。 展开更多

关键词 智能型水处理净化站 三级过滤 自动清洗 自动监测 自动加药 远程监控

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基于比较优势理论的选煤厂生产寻优模型

11

作者 杨娟利 任雷平 +2 位作者 刘志明 张泽江 赵格兰 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期560-563,共4页

为了提高煤炭集团选煤厂集群单位总体效益最大化,发挥各选煤厂的总体优势,解决采用绝对优势原理对生产单位进行分工寻求产生效益局部最优问题,提出了一种基于比较优势原理的生产寻优模型。模型主要采用经济学中比较优势原理对选煤厂集... 为了提高煤炭集团选煤厂集群单位总体效益最大化,发挥各选煤厂的总体优势,解决采用绝对优势原理对生产单位进行分工寻求产生效益局部最优问题,提出了一种基于比较优势原理的生产寻优模型。模型主要采用经济学中比较优势原理对选煤厂集群单位的过程煤产率、产品煤产率、商品煤成本及经济效益进行分析,根据市场(或客户)需求,结合长协煤、市场煤订单性质,精准高效地选择生产单位、分工生产,确保选煤厂集群单位和各选煤厂生产效益全局最优,由原有每吨平均效益399.85元提高到403.80元,提高市场竞争力。 展开更多

关键词 选煤厂 绝对优势 比较优势原理 生产效益 全局最优 竞争力

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补连塔煤矿12511工作面覆岩导水裂隙带发育特征

12

作者 马腾飞 刘宁 武轶凡 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期690-695,共6页

采动诱发覆岩导水裂隙带发育范围探测及机理研究对于科学指导煤矿井下涌水量统计、工作面水害防治及保水开采具有重要意义。本研究以神东矿区补连塔煤矿12511工作面为地质原型,基于物理模型试验对工作面开采引起的导水裂隙带发育高度进... 采动诱发覆岩导水裂隙带发育范围探测及机理研究对于科学指导煤矿井下涌水量统计、工作面水害防治及保水开采具有重要意义。本研究以神东矿区补连塔煤矿12511工作面为地质原型,基于物理模型试验对工作面开采引起的导水裂隙带发育高度进行研究,并通过钻孔视频与冲洗液漏失量的结果进行综合评定。研究结果表明:物理模型试验测试的顶板初次来压步距50.6 m,平均周期来压步距为15 m,岩层断裂角变化范围为32°~60°,平均51°,顶板基本运动方式主要为离层、弯曲、断裂、回转、垮落;工作面从100 m位置到推进至200 m位置过程,随着顶板的破断并不断压实,覆岩裂隙密度从初次来压时的20条/m降至16条/m。冒落带发育高度35.7 m,裂隙带发育高度为118 m,依据现场钻孔视频与冲洗液流失量监测结果,认定导水裂隙带高度为93.12 m,冒落带高度为36.52 m,裂采比为16.63∶1。研究证明了基于物理相似模型试验得出的导水裂隙发育特性结果的合理性,对于推动覆岩导水裂隙带发育高度的研究具有重要意义。 展开更多

关键词 神东矿区 模型试验 现场观测 导水裂隙带

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基于Harris3D-FPFH-MC的露天矿三维高精地图重建算法

13

作者 张继卫 张晶 张博 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第9期214-219,共6页

三维高精地图是露天煤矿智能运输系统的基础,针对露天煤矿大尺度高度变化场景的三维建图一致性问题,提出了一种基于Harris3D-FPFH-MC的三维地图重建方法。首先,采用改进动态半径滤波法对原始点云数据进行预处理,去除点云中的噪声点;其次... 三维高精地图是露天煤矿智能运输系统的基础,针对露天煤矿大尺度高度变化场景的三维建图一致性问题,提出了一种基于Harris3D-FPFH-MC的三维地图重建方法。首先,采用改进动态半径滤波法对原始点云数据进行预处理,去除点云中的噪声点;其次,采用RANSAC法提取地面点云,对提取的三维点云采用最小二乘法构建地面平面方程;然后,采用Harris3D-FPFH扩展特征矢量,形成关键点的249维描述矢量,基于相互一致性法获取点云匹配对,计算2帧点云之间的旋转和平移矩阵,构建三维地图;最后,在地图优化环节,增加延迟环节实现构建地图的后端优化。试验结果表明:所提算法与传统Lio_Sam、Lego_Loam等算法比较,减少了绝对轨迹误差和相对位姿误差,提高了露天煤矿三维地图精度,有效避免了结构相似场景导致地图闭环错误或无法闭环的问题,保证了构建地图的精度和鲁棒性,为点云配准技术在煤矿中的应用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 露天矿 三维地图构建 点云配准 后端优化

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煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法研究 被引量：3

14

作者 郭爱军 王妙云 +4 位作者 马宏伟 张旭辉 薛旭升 杜昱阳 张超 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期93-100,共8页

多旋翼飞行器以其机械结构简单、可悬停和多方向飞行的优点,在煤矿井下生产巡检方面具有良好的应用前景。但多旋翼飞行器移动速度较快,飞行时易受外界各种因素的影响,难以建立精确的数学模型,使得飞行控制算法的设计较为复杂,现有基于... 多旋翼飞行器以其机械结构简单、可悬停和多方向飞行的优点,在煤矿井下生产巡检方面具有良好的应用前景。但多旋翼飞行器移动速度较快,飞行时易受外界各种因素的影响,难以建立精确的数学模型,使得飞行控制算法的设计较为复杂,现有基于激光雷达的同步定位与地图构建方法难以满足多旋翼飞行器快速飞行的实时性要求。针对上述问题,研究了一种利用虚拟远程操控技术对煤矿井下多旋翼飞行器进行避障的控制方法。构建了煤矿井下巷道多旋翼飞行器虚拟远程操控系统,根据煤矿巷道初始信息在虚拟远程操控系统中建立虚拟巷道模型及全局导航地图,获得飞行器移动过程中已知的静态障碍物信息,建立已知的静态环境模型,减少多旋翼飞行器运动过程中对环境感知建模的任务量,提高虚拟远程操控的运行效率。在巡检过程中,多旋翼飞行器通过自身携带的传感设备检测移动方向的动态障碍物信息,虚拟远程操控系统将动态障碍物信息实时重建于初始虚拟巷道模型中,对虚拟环境状态进行实时更新,为飞行器局部避障控制提供可靠的环境依据;虚拟远程操控系统通过读取障碍物与飞行器的位置数据和移动速度信息,采用复合虚拟势场(CVFF)避障控制算法进行避障路径规划,如果检测到前方障碍物对飞行器移动产生较大威胁,远程操控人员可根据规划的避障路径对飞行器进行远程干预,实现了自主避障飞行和人为远程干预控制。为提高飞行器对动态障碍物的感知效率和精度,在虚拟势场(VFF)算法的基础上引入飞行器与障碍物、目标点之间的相对速度影响,提出了一种CVFF避障控制算法。从静态和动态障碍物避障路径2个方面对CVFF避障控制算法进行仿真验证,结果表明:静态情况下,相比VFF算法,CVFF避障控制算法在减少了迭代次数的同时,也缩短了飞行器的轨迹长度;动态情况下,飞行器成功避开了提前设定的2个动态障碍物,顺利到达设定目标点,验证了采用CVFF算法的煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法的有效性。 展开更多

关键词 煤矿安全巡检 多旋翼飞行器 自主避障 复合虚拟势场避障控制算法 虚拟远程操控 静态障碍物 动态障碍物

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面向选煤厂的全数字化安全监控系统设计 被引量：2

15

作者 张晓辉 王恒 +1 位作者 赵月川 陈玺龙 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期739-744,共6页

目前面向国内选煤厂的安全监控系统已经历3代发展,现阶段是以单总线与RS485轮询的监控方式为主,普遍存在通信实时性差,可靠性不高、易受电磁干扰等问题。针对上述问题,将工业以太环网与控制器局域网总线(CAN总线)进行双重冗余结合,以数... 目前面向国内选煤厂的安全监控系统已经历3代发展,现阶段是以单总线与RS485轮询的监控方式为主,普遍存在通信实时性差,可靠性不高、易受电磁干扰等问题。针对上述问题,将工业以太环网与控制器局域网总线(CAN总线)进行双重冗余结合,以数字分站作为整个系统的核心,通过运用嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ与ARM处理器LPC2119,分别从硬件设计、本安型数字分站的嵌入式程序设计、上位机监控软件以及手机APP的开发设计4个方面研究设计了面向选煤厂的新一代全数字化安全监控系统。通过基于实验室搭建的模拟测试系统开展相关技术的测试,测试结果表明本系统的实时性与可靠性强、智能化程度高、经济性表现优异的特点,可大幅提高现有选煤厂安全监控系统整体性能,有利地保障了选煤厂安全生产。 展开更多

关键词 安全监控 双重冗余通信 智能传感 实时操作 GIS

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基于数字孪生的选煤厂厂区人员视频定位方法 被引量：1

16

作者 熊超员 张优 胡玉玺 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期795-800,共6页

为提升生产人员安全视频实时定位效果,针对轮廓边缘清晰度低、安全区域与生产人员轮廓难以分割的问题,研究基于三维数字孪生的选煤厂厂区生产人员安全视频实时定位方法。数据层通过调用物理层内各类别传感器,采集选煤厂区实时视频数据,... 为提升生产人员安全视频实时定位效果,针对轮廓边缘清晰度低、安全区域与生产人员轮廓难以分割的问题,研究基于三维数字孪生的选煤厂厂区生产人员安全视频实时定位方法。数据层通过调用物理层内各类别传感器,采集选煤厂区实时视频数据,清洗与增值处理实时视频数据;虚拟层利用虚实映射方法处理有效数据,完成物理空间与虚拟空间的虚实交互,获取实时孪生数据,建立实时选煤厂厂区三维数字孪生模型;服务层利用金字塔式场景分析网络语义分割模型,处理三维数字孪生模型,获取安全区域与生产人员轮廓边缘,按照2种轮廓边缘交并关系,完成生产人员安全视频实时定位。结果表明,该方法可有效构建选煤厂厂区三维数字孪生模型,有效分割安全区域与生产人员轮廓,提取轮廓边缘;有效检测生产人员危险行为,完成生产人员安全视频实时定位。 展开更多

关键词 三维数字孪生 选煤厂厂区 生产人员 安全视频 实时定位 语义分割模型

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补连塔煤矿浅埋深极近距离下层煤开采穿越采空区模拟研究 被引量：1

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作者 韩煜 韩伟 李金刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期61-68,共8页

补连塔煤矿是世界第一大单井井工矿井,形成了大量的不规则采空区,开采1-2煤必将受其上覆采空区影响大,进出采空区矿山压力显现剧烈、活柱下缩量大、甚至出现支架倾倒、压死等事故,对矿井安全生产带来较大影响。因此,矿井为减少此类灾害... 补连塔煤矿是世界第一大单井井工矿井,形成了大量的不规则采空区,开采1-2煤必将受其上覆采空区影响大,进出采空区矿山压力显现剧烈、活柱下缩量大、甚至出现支架倾倒、压死等事故,对矿井安全生产带来较大影响。因此,矿井为减少此类灾害发生,以该矿1-2煤12415工作面穿越上覆距离仅7.9 m的11401采空区为试点采面,采用数值模拟方法分析下行近距离煤层开采在进、跨、出上覆采空区时受其影响的塑性区和围岩应力场演化特征,探寻采空区引起的强矿压显现发生的根源,给接续采面避灾方案的提出提供参考依据。 展开更多

关键词 补连塔煤矿 极近距离下行开采 强矿压 数值模拟 浅埋深

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混合药剂系统在煤浮选中的研究进展 被引量：1

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作者 任雷平 胡小刚 胡玉玺 《中国煤炭》 2023年第6期98-104,共7页

在煤炭浮选工艺中表面活性剂的选用对于分离细颗粒的效率至关重要,与传统方法相比,使用混合捕收剂、混合表面活性剂以及油性捕收剂与表面活性剂的乳化具有较大优势,分离效率高是由于其能够快速地、选择性地吸附到煤表面上。为了明晰表... 在煤炭浮选工艺中表面活性剂的选用对于分离细颗粒的效率至关重要,与传统方法相比,使用混合捕收剂、混合表面活性剂以及油性捕收剂与表面活性剂的乳化具有较大优势,分离效率高是由于其能够快速地、选择性地吸附到煤表面上。为了明晰表面活性剂表面活性剂组合、表面活性剂与任一油类捕收剂以及脂肪酸混合物组合等情况下混合药物的使用效果,对国内外的研究成果进行了详细的介绍和分析,探讨了混合药剂体系在使用过程中的吸附机理。通过对使用不同混合药剂进行煤炭浮选的效率进行了对比分析,对各药剂的特性及优缺点进行了总结。 展开更多

关键词 煤炭浮选 表面活性剂 混合药剂 捕收剂 乳化 脂肪酸混合物

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