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基于Stair−YOLOv7−tiny的煤矿井下输送带异物检测 被引量：2
1
作者 梅晓虎 吕小强 雷萌 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期99-104,111,共7页
针对现有煤矿井下输送带异物检测方法应对复杂场景适应性差、无法满足实时性和轻量化要求、处理尺寸差异较大异物时表现不佳的问题,基于轻量化YOLOv7−tiny模型进行改进,提出了一种Stair−YOLOv7−tiny模型,并将其用于煤矿井下输送带异物... 针对现有煤矿井下输送带异物检测方法应对复杂场景适应性差、无法满足实时性和轻量化要求、处理尺寸差异较大异物时表现不佳的问题,基于轻量化YOLOv7−tiny模型进行改进,提出了一种Stair−YOLOv7−tiny模型,并将其用于煤矿井下输送带异物检测。该模型在高效层聚合网络(ELAN)模块中添加特征拼接单元,形成阶梯ELAN(Stair−ELAN)模块,将不同层级的低维特征与高维特征进行融合,加强了特征层级间的直接联系,提升了信息捕获能力,增强了模型对不同尺度目标和复杂场景的适应性;针对检测头引入阶梯特征融合(Stair−fusion),形成阶梯检测头(Stair−head)模块,通过逐层融合不同分辨率的检测头特征,增强了中低分辨率检测头的特征表达能力,实现了特征信息的互补。实验结果表明:Stair−YOLOv7−tiny模型在输送带异物开源数据集CUMT−BelT上的检测效果优于CBAM−YOLOv5,YOLOv7−tiny及其轻量化模型,准确率、平均精度均值、召回率和精确率分别达98.5%,81.0%,82.2%和88.4%,检测速度为192.3帧/s;在某矿井下输送带监控视频分析中,Stair−YOLOv7−tiny模型未出现漏检或误检,实现了输送带异物的准确检测。 展开更多
关键词 输送带异物检测 YOLOv7−tiny 多尺度目标检测 Stair−fusion 高效层聚合网络 检测头
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多关键层下近距离煤层群开采覆岩“两带”发育规律研究
2
作者 田卫东 杨帆 +2 位作者 穆国虎 牛胜利 汪军琪 《煤炭工程》 北大核心 2025年第2期94-102,共9页
基于枣泉煤矿220608和220707工作面的工程背景,综合运用理论分析、钻孔窥视以及数值模拟相结合的方法,对多关键层条件下近距离煤层组开采过程中覆岩“两带”(垮落带和导水裂隙带)的发育规律展开了深入研究。研究结果表明,在单独开采6煤... 基于枣泉煤矿220608和220707工作面的工程背景,综合运用理论分析、钻孔窥视以及数值模拟相结合的方法,对多关键层条件下近距离煤层组开采过程中覆岩“两带”(垮落带和导水裂隙带)的发育规律展开了深入研究。研究结果表明,在单独开采6煤层的情况下,垮落带与导水裂隙带的高度分别达到8.45 m和28.64 m;而在6煤与7煤近距离煤层联合开采时,两带的高度分别增至23.19 m和55.24 m。同时针对钻孔窥视所观测到的现象展开量化分析,并结合数值模拟中塑性区的具体表现,对“两带”的发育规律进行了系统性概括,研究发现,关键层的破断对“两带”的发育速率与范围具有显著影响;此外,煤层群的开采会导致关键层受力状况产生反复变动,进而增加了破坏的不确定性,尤其是在上覆存在含水层条件的情形下,这种不确定性使得岩层垮落及矿井突水更具不可预测性。 展开更多
关键词 近距离煤层 覆岩破坏 关键层控制 钻孔窥视 数值模拟
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灵武煤矿区排矸场生态系统服务价值评估 被引量：7
3
作者 李晓菲 郭小平 +3 位作者 李鹏飞 薛东明 薛国连 岳丽玲 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期25-32,共8页
为研究不同生态修复工程下排矸场坡面的恢复效果,以灵武煤矿区典型排矸场为研究对象,通过定量估算生态系统服务价值对生态恢复效果进行评价。根据恢复生态学原理,基于无人机遥感影像对研究区土地利用分类,利用修订后的当量因子法,对灵... 为研究不同生态修复工程下排矸场坡面的恢复效果,以灵武煤矿区典型排矸场为研究对象,通过定量估算生态系统服务价值对生态恢复效果进行评价。根据恢复生态学原理,基于无人机遥感影像对研究区土地利用分类,利用修订后的当量因子法,对灵武煤炭基地中具有代表性的排矸场开采(排弃)占压前、未治理及治理后3个场景的单位面积生态系统服务价值进行估算,并对其生态恢复效果进行评价。灵武排矸场的单位面积生态系统服务价值在开采前、未治理、治理后,总体上经历急剧下降又逐渐提高的过程。其中,价值量最高的为2020年的梅花井排矸场,达到13372.00元,恢复至78.02%,且气候调节和水文调节为最重要的单项生态系统服务功能。梅花井排矸场生态恢复效果较同地区同类型恢复最好,揭示在西北干旱荒漠煤矿区的生态修复过程中,适宜的生态修复工程是煤矿区排矸场生态恢复、生态系统服务价值提升的重要原因。 展开更多
关键词 排矸场 当量因子法 生态系统服务价值 生态恢复效果
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矿用淤泥自适应水仓清淤机器人研究与应用 被引量：1
4
作者 杨伟 马惠民 +2 位作者 宋朝英 杨万海 金鑫 《中国煤炭》 北大核心 2024年第3期91-96,共6页
为了解决现有煤矿井下水仓人工清仓周期长、效率低、劳动强度大等问题,结合井下水仓实际工况,研发了一种矿用淤泥自适应水仓清淤机器人,介绍了该水仓清淤机器人的结构组成、进料集料系统、泵送系统、车架平台、电气系统的设计,详细阐述... 为了解决现有煤矿井下水仓人工清仓周期长、效率低、劳动强度大等问题,结合井下水仓实际工况,研发了一种矿用淤泥自适应水仓清淤机器人,介绍了该水仓清淤机器人的结构组成、进料集料系统、泵送系统、车架平台、电气系统的设计,详细阐述了自主越障自适应控制方法。通过搭建基于AMEsim的越障阀组液压系统仿真模型,得出油缸伸出速度及油缸无杆腔流量误差分别为0.16%、1.26%,液压系统控制平稳、精度良好,负载敏感控制在额定压力下,执行元件速度不受负载变化的影响,能够实现自适应浮动越障。通过在枣泉煤矿14采区880水仓和980水仓的实际应用表明,该水仓清淤机器人清淤效果良好,实现了水仓清淤作业任务的半自动化,进一步降低了清仓工人的作业强度。 展开更多
关键词 水仓清淤机器人 自主越障 自适应 敏感控制
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基于SEM-EDS的大气降尘特征及来源解析——以荒漠草原区井工开采煤炭基地为例 被引量：7
5
作者 邓雅元 赵廷宁 +5 位作者 张艳 史常青 岳丽玲 陈童 吴红璇 胡平 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期5512-5521,共10页
利用场发射扫描电子显微镜-配能谱分析系统(SEM-EDS)于2019年3~5月对荒漠草原区煤炭基地及其周边5个功能区(煤炭工业区、煤炭运输道路、电力工业区、商住区和沙区)共计23个大气降尘样品的粒径特征、微观形貌、单颗粒能谱图进行检测分析... 利用场发射扫描电子显微镜-配能谱分析系统(SEM-EDS)于2019年3~5月对荒漠草原区煤炭基地及其周边5个功能区(煤炭工业区、煤炭运输道路、电力工业区、商住区和沙区)共计23个大气降尘样品的粒径特征、微观形貌、单颗粒能谱图进行检测分析.结果表明,各功能区大气降尘中颗粒物总体形貌基本相似,均包括近球状、类椭球状、颗粒状、块状和柱状/片状颗粒物以及烟尘集合体.此外,煤炭运输道路、电力工业区和商住区还存在球状颗粒物.各功能区大气降尘以>10μm颗粒物为主,其中,电力工业区、商住区、沙区和煤炭工业区大气降尘平均粒径均>100μm,且总量超过65%,煤炭运输道路大气降尘平均粒径为67.59μm,粒径>50μm的颗粒物量占53%.大气降尘主要由细粉砂、粗粉砂和细砂组成.大气降尘中颗粒物的类型包括存在于各功能区中的硅酸盐矿物(石英、钾长石和斜长石)、碳酸盐矿物(方解石和白云石)、硫酸盐矿物(石膏)和高岭石,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中的富铁颗粒,存在于煤炭工业区中的铁镁颗粒,存在于煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中的烟尘集合体和燃煤飞灰.大气降尘来源主要为本地源,包括各功能区中均存在的地表扬尘、工业扬尘、建筑扬尘和大气中二次化学反应产物,煤炭运输道路、煤炭工业区和电力工业区中存在的机动车零件磨损产物,以及煤炭运输道路、煤炭工业区、电力工业区和商住区中存在的机动车尾气排放和燃煤产物. 展开更多
关键词 大气降尘 扫描电镜(SEM) 能谱分析(EDS) 形貌特征 粒径特征 来源
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矿用带式输送机模糊调速控制方法研究 被引量：6
6
作者 王宏伟 刘勰 黄向东 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期816-824,共9页
为改善带式输送机调速控制系统中静态模型过于理想化及被控制对象存在局限性等问题,提出一种基于动态运输模型的矿用带式输送机调速控制方法。结果表明:采用折衷型模糊决策算法得出运输区段内受干扰皮带的可调系数,判定调速优先级并确... 为改善带式输送机调速控制系统中静态模型过于理想化及被控制对象存在局限性等问题,提出一种基于动态运输模型的矿用带式输送机调速控制方法。结果表明:采用折衷型模糊决策算法得出运输区段内受干扰皮带的可调系数,判定调速优先级并确定被控目标皮带;根据目标皮带的动态运输特性建立与其对应的状态空间模型,确定模型的输入输出量和系统被控变量,根据实际总煤量值与设定值的偏差,采用模糊控制方法调节带速,使模型的总煤量输出保持理想设定值附近,从而保证运输节能;仿真试验以某实际煤矿运输系统为背景,根据可调系数大小判定被控皮带并实施调速。皮带输出总煤量在设定值附近波动,最大误差率为11.1%,证明了所提调速控制方法的有效性。 展开更多
关键词 带式输送机 动态运输模型 状态空间 模糊控制
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大倾角智能工作面刮板输送机“上窜下滑”自动化控制研究与应用 被引量：14
7
作者 马昆 任予鑫 +2 位作者 李响 杜昭 康向南 《中国煤炭》 2021年第3期96-100,共5页
针对复杂煤层赋存条件下,特别是大倾角、多断层的工作面实现全工作面自动化面临着诸多技术难题,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿220608综采工作面为工程背景,研究了大倾角工作面支架防倒防滑以及刮板输送机“上窜下滑”自... 针对复杂煤层赋存条件下,特别是大倾角、多断层的工作面实现全工作面自动化面临着诸多技术难题,以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿220608综采工作面为工程背景,研究了大倾角工作面支架防倒防滑以及刮板输送机“上窜下滑”自动化控制的重点和难点,建立了刮板输送机“上窜下滑”工艺管控策略数据模型及工艺控制逻辑体系,通过刮板输送机“上窜下滑”趋势判断方法,形成了跟机推刮板输送机、跟机拉架工艺控制方案,建立了大倾角工作面常规拉架、防止刮板输送机下滑调架以及防止刮板输送机上窜调架3种拉架动作控制逻辑。实际工程应用表明,工作面平均开采速度可达6.3 m/min,最高产量可达11700 t/d,实现了工作面高清可视化,并通过管理创新保障了大倾角工作面智能开采常态化运行。 展开更多
关键词 大倾角 智能工作面 刮板输送机 上窜下滑 自动化控制
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基于长短期存储的聚合增强型煤矸石视频识别模型 被引量：1
8
作者 杨军 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第3期39-44,62,共7页
采用煤矸石图像识别技术进行煤矸石识别会错过一些关键目标的识别。视频目标识别模型比图像目标识别模型更贴近煤矸石识别分选场景需求,对视频数据中的煤矸石特征可以进行更广泛、更有深度的提取。但目前煤矸石视频目标识别技术未考虑... 采用煤矸石图像识别技术进行煤矸石识别会错过一些关键目标的识别。视频目标识别模型比图像目标识别模型更贴近煤矸石识别分选场景需求,对视频数据中的煤矸石特征可以进行更广泛、更有深度的提取。但目前煤矸石视频目标识别技术未考虑视频帧重复性、帧间相似性、关键帧偶然性对模型性能的影响。针对上述问题,提出了一种基于长短期存储(LSS)的聚合增强型煤矸石视频识别模型。首先,采用关键帧与非关键帧对海量信息进行初筛。对煤矸石视频帧序列进行多帧聚合,通过时空关系网络(TRN)将关键帧与相邻帧特征信息相聚合,建立长期视频帧和短期视频帧,在不丢失关键特征信息的同时减少模型计算量。然后,采用语义相似性权重、可学习权重和感兴趣区域(ROI)相似性权重融合的注意力机制,对长期视频帧、短期视频帧与关键帧之间的特征进行权重再分配。最后,设计用于存储增强的LSS模块,对长期视频帧与短期视频帧进行有效特征存储,并在关键帧识别时加以融合,增强关键帧特征的表征能力,以实现煤矸石识别。基于枣泉选煤厂自建煤矸石视频数据集对该模型进行实验验证,结果表明:相较于记忆增强全局−局部聚合(MEGA)网络、基于流引导的特征聚合视频目标检测(FGFA)、关系蒸馏网络(RDN)、视频识别的深度特征流(DFF)模型,基于LSS的聚合增强型煤矸石视频识别模型的平均精度均值优于其他模型,为77.12%;模型视频目标运动速度与识别精度呈负相关,基于LSS的聚合增强型煤矸石视频识别模型在慢速运动的目标检测上识别精度最高达83.82%。 展开更多
关键词 煤矸石视频识别 视频帧多帧聚合 关键帧 非关键帧 注意力机制 时空关系网络 长短期存储
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