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互联网+感知矿山安全监控系统研究 被引量:34
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作者 丁恩杰 金雷 陈迪 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第1期129-134,共6页
针对煤矿安全事故频发、现有煤矿安全监控系统不足的现状,进行了基于互联网+的感知矿山安全监控系统研究,分析了当前煤矿安全监控系统存在的问题;建立了互联网+感知矿山模型的安全监控系统架构,该架构具有3层结构,分别是感知层、信息集... 针对煤矿安全事故频发、现有煤矿安全监控系统不足的现状,进行了基于互联网+的感知矿山安全监控系统研究,分析了当前煤矿安全监控系统存在的问题;建立了互联网+感知矿山模型的安全监控系统架构,该架构具有3层结构,分别是感知层、信息集成与数据库层和决策应用层。指出煤矿安全监控系统的重点在于感知层,分析了感知层实现数据采集与数据传输所用到的关键技术。最后讨论了当前制约煤矿互联网+发展的关键技术。将互联网+技术应用在煤矿安全监控系统上,可减少重大灾害安全事故的发生,降低人员事故伤亡,提高灾后救援能力。 展开更多
关键词 煤矿安全监控系统 互联网+ 感知矿山 感知层关键技术 安全生产
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基于矿山物联网的矿井突水感知关键技术研究 被引量:40
2
作者 孟磊 丁恩杰 吴立新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1397-1403,共7页
从感知矿山理念与物联网三层架构出发,以网络化测量、智能传感器、地球信息科学、数据挖掘等新兴学科与水文地质、采矿、地球物理等传统矿山学科相互交叉为手段,分析了矿井突水信息采集、传输、处理与预警技术现状,论述了矿山物联网条... 从感知矿山理念与物联网三层架构出发,以网络化测量、智能传感器、地球信息科学、数据挖掘等新兴学科与水文地质、采矿、地球物理等传统矿山学科相互交叉为手段,分析了矿井突水信息采集、传输、处理与预警技术现状,论述了矿山物联网条件下实现矿井突水感知的关键技术。在感知层,以网络化测量与智能传感器为关键技术,构建多物理场网络化分布式监测系统;在网络层,利用空间数据仓库、三维地学模拟系统和云计算搭建突水云服务平台,实现矿井突水多源异构信息的高效存取与三维复合分析,为构建突水专家云提供基础;在应用层,以多源信息融合为关键技术,提出了一种多模型组合的矿井突水预警方法,将静态预测与实时预警相结合,充分利用历史与实时数据,增大突水预警判据的信息量。最后指出了建设整个系统需要分3个阶段逐步实施。 展开更多
关键词 矿山物联网 突水感知 分布式监测 云计算 信息融合 预警
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矿山物联网网络技术发展趋势与关键技术 被引量:23
3
作者 赵小虎 张凯 +1 位作者 赵志凯 霍羽 《工矿自动化》 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
总结了当前矿山网络现状;结合矿山物联网的发展目标及未来矿山在信息处理方式上的变化趋势,分析了矿山网络在网络容量、可管理性、密集接入、实时性、智能化、灾后应急通信等方面的发展需求及趋势;提出了扁平化、智能化、资源抽象化等... 总结了当前矿山网络现状;结合矿山物联网的发展目标及未来矿山在信息处理方式上的变化趋势,分析了矿山网络在网络容量、可管理性、密集接入、实时性、智能化、灾后应急通信等方面的发展需求及趋势;提出了扁平化、智能化、资源抽象化等矿山物联网网络设计原则,并对无线传输编码、软件定义网络、流量卸载、边缘计算、网络功能虚拟化、认知无线电、能量捕获、语义网络等关键技术在矿山物联网中的应用和发展需求进行了介绍。 展开更多
关键词 矿山物联网 矿山网络 网络发展趋势 网络设计原则 网络扁平化 网络智能化 软件定义网络 边缘计算
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矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术 被引量:115
4
作者 丁恩杰 俞啸 +4 位作者 夏冰 赵小虎 张达 刘统玉 王卫东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期564-578,共15页
矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山... 矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。 展开更多
关键词 智慧矿山 物联网 数字孪生 人工智能 大数据
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矿山物联网顶层设计 被引量:48
5
作者 丁恩杰 施卫祖 +1 位作者 张申 赵小虎 《工矿自动化》 北大核心 2017年第9期1-11,共11页
介绍了矿山物联网技术发展现状和产业发展模式,指出矿山物联网顶层设计的目的是从国家安全生产监管的全局进行感知矿山总体设计,实现矿山物联网物与物相联,并明确矿山物联网的服务本质。探讨了矿山物联网的发展趋势:关键技术不断突破,... 介绍了矿山物联网技术发展现状和产业发展模式,指出矿山物联网顶层设计的目的是从国家安全生产监管的全局进行感知矿山总体设计,实现矿山物联网物与物相联,并明确矿山物联网的服务本质。探讨了矿山物联网的发展趋势:关键技术不断突破,服务承载模式逐步显现,政府与企业共促发展。阐述了矿山物联网发展重点领域:核心关键技术突破,包括微型化智能装置及能量捕获技术,矿山覆盖网络、通信与灾后重建技术,云计算、大数据及安全生产管理技术,矿山语义与虚拟化技术,安全、隐私与可信网络技术;5S应用,即感知人员、感知灾害、感知设备、感知矿区、感知管理;云服务体系构建;标准化建设。提出了矿山物联网保障措施及建设路线。 展开更多
关键词 矿山物联网 感知矿山 顶层设计 物联网标准化 智能感知 服务承载平台 云服务
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基于物联网的矿山机械设备状态智能感知与诊断 被引量:70
6
作者 丁恩杰 俞啸 +4 位作者 廖玉波 吴传龙 陈伟 郁万里 王威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2308-2319,共12页
矿山生产机电设备是机械、电气、液压、控制等多形式系统的复杂耦合结构,工作过程中环境和工况条件变化多样,缺乏有效的技术手段解决矿山设备运行健康状态的实时感知问题。借助物联网、工业互联网、人工智能和大数据挖掘技术,研究矿山... 矿山生产机电设备是机械、电气、液压、控制等多形式系统的复杂耦合结构,工作过程中环境和工况条件变化多样,缺乏有效的技术手段解决矿山设备运行健康状态的实时感知问题。借助物联网、工业互联网、人工智能和大数据挖掘技术,研究矿山设备状态知识建模与在线诊断方法,将传统的“人-机”交互监控模式提升为“传感—机器认知—机器决策”的智能化监控模式。分析了基于物联网的矿山设备状态感知系统架构,定义了多源信息感知层、边缘智能层、大数据分析层和数据与知识共享迁移层的4个层次的作用,提出了设备状态知识共享与迁移模式;结合本体语义、置信规则库和数字孪生技术,设计了面向矿山机械设备系统状态知识建模的信息描述、知识表示、决策融合方法,提出了面向矿山设备运行全过程的实时感知、演化分析与智能交互的“虚实融合”感知模型,实现虚、实系统运行过程的“精准映射、信息对偶、融合交互、协同演进”。分析了数据驱动的矿山机械设备状态诊断方法研究现状、技术架构、存在问题和研究趋势,提出结合数字孪生、深度学习、迁移学习等方法,构建机理模型、经验知识与数据深层特征相融合的矿山设备状态诊断模式,研究矿山设备状态大数据分析与应用技术,研发矿山设备状态诊断与全生命周期管理等智能化应用服务系统。形成了矿山设备运行信息感知、知识建模与状态在线判识方法体系,以实现矿山机械设备故障状态自诊断、早期隐患预知维护、智能调度与协同管控,为矿山生产智能化、无人化提供技术支撑。 展开更多
关键词 矿山设备 物联网 知识建模 状态诊断 大数据分析
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感知矿山物联网愿景与发展趋势 被引量:31
7
作者 姚建铨 丁恩杰 +1 位作者 张申 王刚 《工矿自动化》 北大核心 2016年第9期1-5,共5页
给出了矿山物联网的愿景,即实现矿山物与物相连,减少甚至消除监测盲区,运用云计算和大数据技术提取有用的监测信息,真正实现本质安全矿山;从技术和服务模式2个方面梳理了矿山物联网的发展趋势,阐述了雾计算技术、网络分形结构、矿山物... 给出了矿山物联网的愿景,即实现矿山物与物相连,减少甚至消除监测盲区,运用云计算和大数据技术提取有用的监测信息,真正实现本质安全矿山;从技术和服务模式2个方面梳理了矿山物联网的发展趋势,阐述了雾计算技术、网络分形结构、矿山物体的本体描述与知识化、云计算与大数据技术等概念及其在矿山物联网中的应用与发展,对协同工作模式和购买服务模式进行了展望。 展开更多
关键词 矿山物联网 感知矿山 本质安全矿山 雾计算 云计算 大数据 协同工作 购买服务
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矿山物联网标准建设的思考 被引量:11
8
作者 张申 胡青松 王刚 《工矿自动化》 北大核心 2018年第1期1-5,共5页
讨论了矿山物联网标准建设的重要意义,对物联网建设中普遍存在的争议——是标准先行还是应用先行进行了剖析,分析了我国矿山物联网标准建设的现状与发展趋势。对矿山物联网顶层设计中的标准体系规划进行了简要解读,举例分析了哪些是涉... 讨论了矿山物联网标准建设的重要意义,对物联网建设中普遍存在的争议——是标准先行还是应用先行进行了剖析,分析了我国矿山物联网标准建设的现状与发展趋势。对矿山物联网顶层设计中的标准体系规划进行了简要解读,举例分析了哪些是涉及面广的标准,哪些是具体应用的标准。指出矿山物联网标准立项建设时应根据具体情况和标准的内容,灵活掌握标准先行还是应用先行。以网络层时间同步标准为例说明了矿山物联网标准应具有适应性和可扩展性。 展开更多
关键词 矿山物联网 感知层 网络层 应用层 标准建设 标准先行 应用先行
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矿山物联网生产设备协同管控系统设计 被引量:8
9
作者 李学恩 游博 +1 位作者 陈卿 王红星 《工矿自动化》 北大核心 2018年第6期1-5,共5页
针对矿山物联网生产设备协同管控规模大、时序约束严格、局部控制等特点,结合矿山物联网生产设备协同管控系统架构,建立了矿山物联网生产设备多级协同管控模型,提出了基于数据驱动与知识驱动的矿山物联网生产设备协同管控方法,描述了各... 针对矿山物联网生产设备协同管控规模大、时序约束严格、局部控制等特点,结合矿山物联网生产设备协同管控系统架构,建立了矿山物联网生产设备多级协同管控模型,提出了基于数据驱动与知识驱动的矿山物联网生产设备协同管控方法,描述了各层级子系统及其设备之间的任务分配与协同机制,并由此构建了基于平行管理的矿山物联网生产设备协同管控系统。该系统可实现矿山物联网数据的分布式协同处理与设备协同管控,减少人为干预,提高生产效率。 展开更多
关键词 矿山物联网 精准开采 设备协同管控 多级协同管控 任务协同机制 时序约束 平行管理
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矿井微震与电法耦合监测技术 被引量:9
10
作者 刘盛东 杨彩 +2 位作者 章俊 李纯阳 任川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期586-600,共15页
随着煤炭资源开采区域、深度及强度的增加,矿井工作面采掘扰动极易诱发矿井突水事故,严重威胁我国煤炭资源安全开采。矿井水害事故的发生主要是岩体采动破裂与矿井水渗流共同作用的结果。研究表明,微震信号的纵横波到时、幅值、频率等... 随着煤炭资源开采区域、深度及强度的增加,矿井工作面采掘扰动极易诱发矿井突水事故,严重威胁我国煤炭资源安全开采。矿井水害事故的发生主要是岩体采动破裂与矿井水渗流共同作用的结果。研究表明,微震信号的纵横波到时、幅值、频率等参量可有效表征岩体破裂位置、强度及其震源机制,地电场信号中的电阻率、激励电流及自然电位等参量可有效表征岩体渗流演化过程。透水通道形成对应微震场特征,地下水渗流对应地电场特征,因此微震电法耦合方法对矿井水害孕育发展过程具有监测预警的功能,可有效对采动破坏过程中形成的突水通道、水源位置及渗流过程等水害三要素进行精准捕捉;减少单一地球物理方法多解性,提高水害监测预警精度,对煤矿防治水意义重大。当前,微震与电法耦合监测技术在煤矿水害实时动态监测中开始得到应用,突破传统微震与电法独立采集的局限,课题组自主研发了国内外首款煤安认证的微震与电法耦合并行监测系统,该系统以微震场与地电场并行采集基站为核心,集被动源微震波场与主被动地电场为一体,通过连接矿井物联网,实现远程数据采集控制、传输及云端存储;其一体化网络服务器主机可连接多个采集基站,并将微震检波器、电法激励电极与电位测量电极进行相互隔离、并行采集,形成微震事件密度与能级分布、电阻率分布、自然电位分布等时空云图来监测预判水害三要素。微震与电法耦合监测技术仍需在微震事件智能识别与定位、地电场的电阻率三维反演以及自然电位渗流反演方面进行专项攻关;结合并行监测的微震电法大数据集,重点在微震电法数据联合反演、智能化监测预警方向开展进一步研究。微震与电法耦合监测技术,作为矿井水害的主动预警监测新方法,可为我国智能化矿井建设发挥重要作用。 展开更多
关键词 微震与电法耦合 主被动一体化 监测预警 煤矿水害 智能矿山
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基于矿山物联网的井下物资管理系统设计 被引量:9
11
作者 高彬 丁恩杰 +2 位作者 董飞 赵端 张帝 《工矿自动化》 北大核心 2018年第1期99-103,共5页
针对井下物资管理混乱、物资消耗信息录入延迟且不准确、劳动力浪费等问题,设计了一套基于矿山物联网的井下物资管理系统,给出了该系统的物联网架构,阐述了该系统功能模块的设计。该系统利用有源RFID标签与智能手持终端从现场环境获取... 针对井下物资管理混乱、物资消耗信息录入延迟且不准确、劳动力浪费等问题,设计了一套基于矿山物联网的井下物资管理系统,给出了该系统的物联网架构,阐述了该系统功能模块的设计。该系统利用有源RFID标签与智能手持终端从现场环境获取井下物资信息,并通过WiFi网关将数据上传到数据服务器中,服务器将数据处理后转存到数据库中,通过Web技术访问、处理并显示数据,从而实现对井下物资生命周期的实时监测与管理。 展开更多
关键词 矿山物联网 物资管理 有源RFID 智能手持终端 WIFI
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矿山动态协同作业场景无线通信关键技术 被引量:9
12
作者 孙彦景 霍羽 +3 位作者 陈岩 王博文 周家思 张晓光 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期321-332,共12页
随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场... 随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场景的通信技术需求、矿山无线通信技术的应用现状与发展趋势,分析了当前矿山无线通信的关键技术瓶颈、相关解决方案及其应用效果。得出分布式多源、多目标动态业务的激增及其并发式的传输是矿山高可靠、低时延多业务交互协同网络所面临的最大问题。如何利用矿山用户、设备群体的协同作业特点和对应的动态业务属性,有针对性地对通信网络的物理信道、物理资源进行管理和分配,则是从根本上有效优化网络可靠性,提高传输效率的关键。为此,提出了多业务属性驱动的矿山动态协同作业场景无线通信模式:在提取矿山非高斯脉冲干扰特征及无线信道空-时-频域统计特性的基础上,面向作业场景深入挖掘业务特性与物理层传输的内在关联,利用超图匹配、图论、博弈论、非正交多址接入等方法,从信道-链路-业务快速多维匹配的角度解决多用户协同交互传输通信链路和信道的匹配、多跳用户链路匹配、多业务QoS要求与链路匹配等快速匹配问题。 展开更多
关键词 井下通信 协同作业 业务属性 超图匹配 资源分配
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岩层控制的全柱状学术思想与实践 被引量:3
13
作者 许家林 朱卫兵 +11 位作者 轩大洋 王晓振 秦伟 金洪伟 鞠金峰 胡国忠 谢建林 屈庆栋 吴仁伦 汪锋 何昌春 李竹 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期166-179,共14页
岩层控制是通过控制采动岩层破断运动来减轻或消除采动损害的一门科学,目的是为了保障煤炭安全、高效、绿色开采。传统岩层控制研究思想与方法存在2方面局限:对覆岩进行均化而不能抓住主要矛盾,仅关注局部岩层运动而缺乏对全地层覆岩运... 岩层控制是通过控制采动岩层破断运动来减轻或消除采动损害的一门科学,目的是为了保障煤炭安全、高效、绿色开采。传统岩层控制研究思想与方法存在2方面局限:对覆岩进行均化而不能抓住主要矛盾,仅关注局部岩层运动而缺乏对全地层覆岩运动的研究。针对这些问题,在关键层理论应用研究过程中,形成了岩层控制的“全柱状”学术思想,其内涵包括2方面:一是“抓主要矛盾”,找到对岩层运动起主要控制作用的关键层(即主要矛盾),避免对覆岩均化处理。二是“关注全局”,将采动覆岩作为整体研究,充分考虑关键层所处的复杂地层场景条件可能对关键层破断的影响,从整个岩层移动角度研究矿压显现、水与瓦斯运移、开采沉陷等。按照全柱状学术思想研究岩层控制时,首先需要获取研究区域内不同开采尺度(矿井、采区、工作面及块段)地层的钻孔“全柱状”,即包含从开采煤层直到地表所有岩层信息的全取心完整柱状,根据研究区域内多个钻孔柱状的关键层判别,形成研究区域内岩层赋存特征的整体画像,避免仅采用局部柱状或综合柱状,也不能对全柱状进行均化处理。充分考虑原岩应力、地质构造、地形地貌、水体载荷、开采部署等多种具体场景因素可能导致的关键层受载差异与破断异常,以及不同区域柱状关键层位置的变化可能对岩层运动产生的影响。在此基础上,建立关键层运动与各种采动损害的联系,据此分析问题发生机理并提出针对性的岩层控制方法。全柱状学术思想推进了岩层控制理论发展与实践创新,解决了压架、突水、沉陷等灾害防控的系列工程难题,取得了显著成效。利用全柱状学术思想取得的岩层控制理论创新主要包括:揭示了采动覆岩卸荷膨胀累积效应,建立了采动覆岩“关键层-松散层拱”结构模型,提出了基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法,建立了基于关键层结构的地表沉陷预计方法,为工程应用奠定了基础。全柱状学术思想在工程应用方面的典型实例包括:找出了浅埋煤层沟谷上坡段、松散承压含水层下等特定条件下开采压架的根本原因,彻底解决了压架防治工程难题;量化关键层位置对“导高”的影响,解决了顶板异常突水防治难题;提出了煤层群卸压瓦斯的“三带”分布,指导了卸压瓦斯抽采实践;研发了覆岩隔离注浆充填技术,创建了地面钻孔一注式高效充填绿色开采新模式,解决了地表沉陷控制等难题,已得到全面推广应用。 展开更多
关键词 全柱状 关键层 卸荷膨胀累积效应 岩层控制 绿色开采
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煤油气共生矿井油型气涌出危险性定量评价 被引量:1
14
作者 魏明尧 皇甫昊棋 +3 位作者 高康 陆春钦 蔚立元 付士根 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第4期67-75,共9页
为解决煤油气共生矿井面临的油型气涌出灾害,提出油型气涌出危险性定量评价技术。首先将煤层顶底板岩层稳定性作为评价油型气涌出的关键参数,并以电阻率水平分布均匀度来表征岩层稳定性,采用直流电法探究顶底板岩层电阻率分布特征,提出... 为解决煤油气共生矿井面临的油型气涌出灾害,提出油型气涌出危险性定量评价技术。首先将煤层顶底板岩层稳定性作为评价油型气涌出的关键参数,并以电阻率水平分布均匀度来表征岩层稳定性,采用直流电法探究顶底板岩层电阻率分布特征,提出基于岩层电阻率变异系数的岩层稳定性动态定量探测方法;同时,综合考虑地质结构的影响,辅以岩层采动破坏深度、力学参数、渗透性及断层构造等静态参数,并采用变权理论的层次分析法(AHP)定量计算出各因素对于评价指标的权重,进而提出油型气涌出危险性的综合定量评价方法;最后定量评价黄陵矿区2个典型区域的油型气涌出危险性,其结果与现场实际油型气抽采钻孔的抽采量数据一致。 展开更多
关键词 煤油气共生矿井 油型气 涌出危险性 定量评价 地质构造 电阻率 电法探测
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我国水体下保水采煤技术研究进展 被引量:50
15
作者 鞠金峰 许家林 +2 位作者 李全生 朱卫兵 王晓振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期12-19,共8页
针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的... 针对我国水体下保水采煤的理论与实践,就采动覆岩导水裂隙演化规律,以及在此基础上形成的保水采煤技术研究进展进行了综述和展望。结果表明:导水裂隙作为地层含水层破坏与地下水漏失的主要根源,其动态发育与发展直接受控于覆岩关键层的破断运动;因而,可按具体开采条件下覆岩关键层的赋存情况进行导水裂隙带高度的确定,从而科学指导水体下保水采煤对策的制定。依据水体下保水采煤所包括的4个层次的内涵,分别从顶板突水灾害防治、含水层原位保护、采动破坏含水层的再恢复、采动漏失水资源的转移储存与利用等4个方面,进行了相关保水采煤技术研究进展的论述,在此基础上提出了今后的研究方向。 展开更多
关键词 绿色开采 保水采煤 导水裂隙带 顶板含水层 关键层
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采场大面积压架冒顶事故防治技术研究 被引量:40
16
作者 许家林 朱卫兵 +1 位作者 鞠金峰 王晓振 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第6期1-8 47,47,共9页
针对我国煤矿长壁工作面大面积压架冒顶事故时有发生,严重影响矿井安全高效生产的问题,通过案例调研、现场实测、模拟试验与理论分析,对我国采场大面积压架冒顶事故发生条件、发生机理及其防治对策进行深入系统的研究。结果表明:除坚硬... 针对我国煤矿长壁工作面大面积压架冒顶事故时有发生,严重影响矿井安全高效生产的问题,通过案例调研、现场实测、模拟试验与理论分析,对我国采场大面积压架冒顶事故发生条件、发生机理及其防治对策进行深入系统的研究。结果表明:除坚硬顶板引起的大面积压架冒顶事故外,浅埋煤层开采、松散承压含水层下开采、特大采高开采等三类条件是我国煤矿近年来采场大面积压架冒顶事故的多(易)发条件;覆岩关键层破断结构因其上覆载荷过大而滑落失稳是造成上述三类条件下采场大面积压架冒顶的根源;根据具体开采条件下的覆岩关键层结构特征进行危险区域的预测是大面积压架冒顶灾害防治的前提,设计合理的支架工作阻力是防治压架冒顶的有效技术措施,但部分条件下单纯依靠提高支架工作阻力来防治大面积压架冒顶灾害仍难以实现,还需实施其他措施进行防范。 展开更多
关键词 特大采高 浅埋煤层 松散承压含水层 压架冒顶 关键层
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煤矿物联网研究现状及发展趋势 被引量:60
17
作者 丁恩杰 赵志凯 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期1-5,共5页
阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数... 阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数据与网络安全方法、公共服务平台以及煤矿物联网相关标准;从嵌入式智能信息传感技术、基于大数据的矿山安全生产云服务平台、安全性方面探讨了煤矿物联网可能的发展方向。 展开更多
关键词 煤矿物联网 感知矿山 智能传感器 能量捕获 云平台 物联网安全
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基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别 被引量:10
18
作者 王昕 胡克想 +1 位作者 俞啸 丁恩杰 《工矿自动化》 北大核心 2017年第1期29-34,共6页
为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太... 为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析,并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比,结果表明,在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率,可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分,研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程,通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。 展开更多
关键词 煤炭开采 煤岩界面 煤岩识别 太赫兹时域光谱 HILBERT-HUANG变换
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基于TCM-YOLO网络的金属表面缺陷检测方法
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作者 赵小虎 谢礼逊 +1 位作者 慕灯聪 张悦 《计算机工程》 北大核心 2025年第6期338-348,共11页
针对金属生产制造中表面缺陷检测环节存在检测准确率低、处理速度慢等问题,提出一种基于改进YOLOv8网络的金属缺陷检测方法(TCM-YOLO)。该方法改进坐标注意力机制为三通道坐标注意力机制(TCCA),并与第2版可变形卷积网络相结合改进为三... 针对金属生产制造中表面缺陷检测环节存在检测准确率低、处理速度慢等问题,提出一种基于改进YOLOv8网络的金属缺陷检测方法(TCM-YOLO)。该方法改进坐标注意力机制为三通道坐标注意力机制(TCCA),并与第2版可变形卷积网络相结合改进为三通道可变形卷积网络(TDCN),增强网络的特征提取能力。在特征融合网络中采用双向特征金字塔与动态蛇形卷积(DSC)相结合的方法,改善网络对于带钢缺陷检测的漏检率,更好地保留缺陷微小纹理和复杂结构的信息。采用最小点距离交并比(MPDIoU)损失函数替换原来的损失函数加快收敛速度和获得更准确的回归结果,最后嵌入全局注意力机制,以不断地捕获缺陷全局形态的重要信息。实验结果表明,TCM-YOLO方法在东北大学带钢缺陷数据集上的平均精度达到了81.8%,相比于原始的YOLOv8算法提高了7.4百分点,精确率达到了78.3%,相比于原模型提升了8.9百分点,算法检测速度达到61.73帧/s,在天池铝型材缺陷的数据集上平均精度相比于原始的YOLOv8算法提高了4.1百分点,精确率相比于原模型提升了8.7百分点。结果表明了TCM-YOLO算法具有检测精度高、检测速度快的特点,能更好地满足金属表面实际检测需求。 展开更多
关键词 缺陷检测 目标检测 YOLOv8算法 注意力机制 损失函数
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矿用天线在矩形巷道中应用的最佳波束指标 被引量:5
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作者 霍羽 郑红党 +1 位作者 胡延军 张国鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2776-2782,共7页
煤矿井巷中,如果天线的波束过宽,则难以有效抑制多径衰落、增大覆盖范围;反之,如果波束过窄,则容易使巷道的边缘区域得不到有效覆盖。利用多波模波导理论,讨论得出理想点源在巷道中的辐射场分布特性是制定矿用天线波束指标的理论依据。... 煤矿井巷中,如果天线的波束过宽,则难以有效抑制多径衰落、增大覆盖范围;反之,如果波束过窄,则容易使巷道的边缘区域得不到有效覆盖。利用多波模波导理论,讨论得出理想点源在巷道中的辐射场分布特性是制定矿用天线波束指标的理论依据。在此基础上,推导了井下理想点源的方向函数和半功率波瓣宽度。随后,统计计算结合相关仿真,讨论了巷道波导结构、介质壁电参数、载波频率和电磁波传播距离的影响。根据分析所得,结合相关推导与比较,给出了矿用天线的最佳波束指标:为明显改善巷道内的无线覆盖效果,矿用天线应辐射形状较扁的均值为π/2的Gaussian波束;且天线的半功率波瓣宽度至少要窄于理想点源辐射场在巷道第I,II传播区分界点处的波瓣宽度。 展开更多
关键词 无线通信 井下巷道 天线 波束指标
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