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题名基于视觉信息的煤矸识别分割定位方法
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作者
杨宇豪
郭永存
李德永
王爽
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机构
安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室
安徽理工大学机电工程学院
安徽理工大学矿山智能技术与装备协同创新中心
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第7期1421-1433,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52404160,52274152)
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金资助项目(SKLMRDPC23KF21)
+1 种基金
安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金资助项目(2023yjrc56)
矿山液压技术与装备国家地方联合工程研究中心开放基金资助项目(MHTE23-R07)。
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文摘
在复杂相似背景下煤矸视觉感知模型存在检测精度低与形心定位精度低的问题,为此提出新的煤矸识别分割定位方法.采用高效多尺度挤压激励注意力机制(ESAM)、内容感知特征重组模块(CARAFE)与全卷积掩码自编码器网络(ConvNeXtV2)优化YOLOv5s模型,构建煤矸目标检测模型(ECC-YOLO),提升煤矸的综合检测性能.建立融合自适应中值滤波与梯度增强的煤矸边缘检测算法,实现对矸石图像的精准分割与形心定位.基于煤矸自制数据集的实验结果表明:相比YOLOv5s、YOLOv7-tiny、YOLOv8s、SSD和DETR,ECC-YOLO的综合检测性能最优,平均精度均值为89.0%,平均检测速度为89.29帧/s;对比Canny、Prewitt、KSW和OTSU算法,所建算法对于边缘提取的完整程度最佳,像素面积与形心坐标的最大误差率分别为1.491%和1.796%,该算法具有较高的矸石定位精度.
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关键词
煤矸识别
YOLO
注意力机制
边缘检测
形心定位
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Keywords
coal and gangue identification
YOLO
attention module
edge detection
centroid localization
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分类号
TP94
[自动化与计算机技术]
TP242.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于响应面法的JMZ型机载锚杆钻机钻臂结构优化
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作者
滕文想
陈慕冉
张立祥
费树辉
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机构
安徽理工大学机电工程学院
矿山智能技术与装备协同创新中心
深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第3期217-224,共8页
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基金
安徽高校自然科学研究项目重点项目(KJ2020A0285)
机械工业联合会矿山采选装备智能化重点实验室开放基金(2022KLMIO4)
安徽理工大学引进人才基金(13230411)。
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文摘
针对机载锚杆钻机钻臂质量过大会影响机动性和工作稳定性等问题,以JMZ型机载锚杆钻机钻臂为研究对象,采用响应面法进行结构优化。以钻臂的尺寸参数为设计变量,强度和刚度为约束条件,质量为优化目标,采用中心组合设计法,建立响应面模型,分析各变量对钻臂最大等效应力、最大变形和质量的影响规律,运用多岛遗传算法对响应面模型进行寻优求解,得到最优参数组合。结果表明:固定臂内筒截面尺寸对钻臂最大等效应力的影响最大,伸缩臂内筒截面尺寸对钻臂最大变形和质量的影响最大;优化后钻臂强度和刚度均满足要求,钻臂质量下降了7.83%,最大等效应力下降了14.58%,达到了优化目的。
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关键词
钻臂
有限元分析
结构优化
响应面法
多岛遗传算法
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Keywords
drill arm
finite element analysis
structure optimization
response surface method
multi-island genetic algorithm
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名窄长空间无线传感器网络节点部署策略研究
被引量：4
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作者
滕文想
何继鹏
刘鹏宇
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机构
安徽理工大学机械工程学院
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
矿山智能技术与装备协同创新中心
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2023年第7期151-157,共7页
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基金
安徽高校自然科学研究项目重点项目(KJ2020A0285)
国家重点研发计划(2020YFB1314103)。
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文摘
针对井下窄长空间无线传感器网络节点能耗不均衡问题,提出了3D线型WSNs等距不均匀分层部署策略。根据无线电通信原理,建立WSNs能量消耗模型和ITU-R P.1238路径损耗模型,将窄长空间抽象成线型网络空间,建立WSNs节点部署空间模型;基于能耗模型对空间进行等距分区,各分区采用分层部署网络拓扑结构即:窄长空间顶部节点采用不等密度部署方式,侧壁节点采用矩形结构部署方式,基于路径损耗模型,分析障碍物对本研究部署策略影响;结合传统LEACH协议,引入了一种概率函数,计算每个节点成为簇首节点的概率,利用改进的路由协议对分区内节点分簇;通过Matlab平台对所部署策略及空间存障的影响进行仿真分析。结果表明:所部署策略相较于其他的部署方式其网络能耗更低,各分区节点能耗更均衡,在部署节点数量上相较于其他部署方式节约了6%~7%,降低了部署成本及网络的能量消耗,解决了“能量空洞”的问题。
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关键词
分层拓扑结构
能耗均衡
改进的LEACH算法
二重覆盖
路径损耗
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Keywords
layered topology
energy consumption balance
optimized LEACH algorithm
double coverage
path loss
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分类号
TD679
[矿业工程—矿山机电]
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