低照度尘雾下煤、异物及输送带早期损伤多尺度目标智能检测方法 被引量：2

1

作者 樊红卫 刘金鹏 +5 位作者 曹现刚 张超 张旭辉 李曼 马宏伟 毛清华 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1259-1270,共12页

煤炭开采过程中矸石等异物不可避免将混入煤块中,且铁器等容易对输送带造成损伤,煤矿运输系统的智能化需要对矸石等异物和输送带损伤等进行一体化视觉检测。针对井下低照度、光照不均及尘雾等因素导致监测图像不清晰以及带面早期损伤小... 煤炭开采过程中矸石等异物不可避免将混入煤块中,且铁器等容易对输送带造成损伤,煤矿运输系统的智能化需要对矸石等异物和输送带损伤等进行一体化视觉检测。针对井下低照度、光照不均及尘雾等因素导致监测图像不清晰以及带面早期损伤小目标检测难题,提出一种低照度尘雾环境下煤炭、异物及带面早期损伤的多尺度目标智能检测方法。首先通过限制对比度自适应直方图均衡化对低照度尘雾图像进行预处理以增强图像对比度;接着通过增加浅层检测层凸显带面早期损伤小目标位置和形状等细节信息,提升带面早期损伤检测性能,且在不影响检测精度前提下去掉部分检测层及相应特征提取模块以缩小模型;然后针对主干网络特征提取能力不足问题,使用PartialConv与Res2Net构建新的P_Res2Block多尺度特征表征模块,并将其替换主干网络中C3模块的Bottleneck,得到一种新的P_RC3轻量级多尺度特征提取模块,以增加模型的感受野,提升对小目标的关注度;最后在主干网络和特征融合网络中引入轻量级高效通道注意力机制来提升通道利用率和带面早期损伤检测精度。实验结果表明,在自主构造的低照度尘雾图像数据集上,相比原始YOLOv5s,所提方法的带面早期损伤检测精度AP0.5提高了10.00%,最终精度达到91.30%,模型参数量、计算量和模型大小分别降低了34.85%、6.33%、29.86%,证明改进方法可在降低模型复杂度情况下很好地解决低照度尘雾环境下小目标检测难题。 展开更多

关键词 煤矿图像识别 煤炭与异物检测 输送带表面早期损伤 注意力机制 多尺度特征提取

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煤矿综采工作面人员入侵危险区域智能识别方法 被引量：2

2

作者 毛清华 翟姣 +2 位作者 胡鑫 苏毅楠 薛旭升 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1347-1361,共15页

为解决煤矿综采工作面人员尺度多变、危险区域动态变化等因素导致人员入侵危险区域时,视频AI识别准确率不高的问题,提出一种RSCA-YOLOv8s与危险区域自动划分的煤矿综采工作面人员入侵危险区域智能识别方法。针对综采工作面人员识别准确... 为解决煤矿综采工作面人员尺度多变、危险区域动态变化等因素导致人员入侵危险区域时,视频AI识别准确率不高的问题,提出一种RSCA-YOLOv8s与危险区域自动划分的煤矿综采工作面人员入侵危险区域智能识别方法。针对综采工作面人员识别准确率低问题,在YOLOv8s模型基础上引入RFAConv-SE(Squeeze-and-Excitation with Receptive-Field Attention Convolution)与CCNet(Criss-Cross Attention Network)注意力模块提高复杂背景图像中模型对全局及上下文信息的捕获能力,C2f模块融合Res2Net网络提高模型的多尺度和小目标人员特征提取能力,通过改进的SPCASFF(Adaptive Structure Feature Fusion with Sub-Pixel Convolution layer)模块提升模型对多尺度人员特征的自适应融合能力。针对综采工作面摄像头跟随液压支架动态变化导致危险区域在视场范围内动态变化的问题,提出一种基于护帮板、挡煤板标志性目标关键特征点提取的危险区域自动划分方法。针对危险区域不规则变化与基于重叠度的判断方法参数设置困难的问题,提出一种基于射线法判断人员与危险区域像素坐标位置关系的人员入侵危险区域精准识别方法。通过消融试验、RSCA-YOLOv8s与YOLOv5s、YOLOv8-SPDConv等方法对比试验,以及综采工作面7组多场景危险区域自动划分与5组人员入侵危险区域识别试验测试,结果表明:RSCA-YOLOv8s的人员识别方法准确率更高,达到了97.2%,相较基线模型mAP@0.5提高了1.1%,mAP@0.5:0.95提高了2.5%,对小目标人员具有更准确的识别能力和更高的识别精度;该方法危险区域自动划分的平均准确率为97.285%,人员入侵危险区域的判别准确率为98%以上。 展开更多

关键词 综采工作面 人员入侵 危险区域 多尺度目标 YOLOv8s 区域自动划分

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煤矿井下人员危险行为检测方法

3

作者 张旭辉 余恒翰 +6 位作者 杜昱阳 杨文娟 赵亦辉 万继成 王彦群 赵典 汤杜炜 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期64-71,共8页

井下人员危险行为检测是煤矿安全防控的关键环节。现有目标检测技术用于人员危险行为检测时,受煤矿井下复杂工况、设备遮挡、多目标密集、粉尘干扰等因素影响,存在特征提取不准确等问题,且未明确界定人员危险行为。以YOLOv8−pose模型为... 井下人员危险行为检测是煤矿安全防控的关键环节。现有目标检测技术用于人员危险行为检测时,受煤矿井下复杂工况、设备遮挡、多目标密集、粉尘干扰等因素影响,存在特征提取不准确等问题,且未明确界定人员危险行为。以YOLOv8−pose模型为基准架构,采用DCNv4和PConv模块融合的DCNv4−PConv混合模块代替标准卷积,添加混合局部通道注意力(MLCA)模块,并采用感受野注意力卷积(RFAConv)模块替换检测头,构建了PMR−YOLO模型,用于检测井下监控图像中人体关键点,提升检测精度和运算速度。在此基础上设计了人员行为识别算法,将井下人员行为划分为9种类别,基于YOLOv8−pose模型检测的人体关键点形成人体骨架,判断人员行为类别型。采用DsLMF+数据集进行消融实验、对比实验和人员行为识别实验,结果表明:DCNv4−PConv混合模块、MLCA模块、RFAConv模块的引入有效提高了YOLOv8−pose模型的精确度、召回率和平均精度均值(mAP);PMR−YOLO模型对人体关键点特征提取的精确度、召回率和mAP分别为0.893,0.841,0.852,较YOLOv8−pose模型分别提高了6.9%,14.4%,10.5%;基于PMR−YOLO模型的检测方法可有效识别井下人员9种行为类别,识别准确率均不低于96%。 展开更多

关键词 视频识别 危险行为检测 人员行为识别 YOLOv8−pose模型 人体关键点检测

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一种变转速电机转子-轴承系统故障智能诊断方法

4

作者 樊红卫 孟瑾 +2 位作者 任众孚 曹现刚 张旭辉 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期195-210,共16页

针对变转速工况下电机转子-轴承系统的故障数据复杂和特征较难提取,提出一种角域重采样联合小波包去噪的时变信号处理方法和一种改进卷积神经网络。首先,利用角域重采样将时变信号变换为角域信号,再使用小波包软阈值法对信号进行去噪,... 针对变转速工况下电机转子-轴承系统的故障数据复杂和特征较难提取,提出一种角域重采样联合小波包去噪的时变信号处理方法和一种改进卷积神经网络。首先,利用角域重采样将时变信号变换为角域信号,再使用小波包软阈值法对信号进行去噪,去噪后信号作为深度学习模型输入;同时提出一种改进的第一层宽卷积核深度卷积神经网络,从卷积层、dropout和AdaBN等方面对故障诊断模型进行优化。基于自建实验平台开展正常、轴承故障、转子不平衡和转子弯曲4种状态下电机从0至1800 r/min加速工况的模型训练,准确率均达到99%以上。在模型测试中,采用高斯白噪声、色噪声和随机均匀分布噪声并以单一和混合方式添加至测试集中,对7种加噪数据进行模型评估。结果表明,在噪声强度大于信号强度情况下,7种噪声的准确率均在76%以上;在噪声强度等于信号强度情况下,准确率均在84%以上;在噪声强度小于信号强度的情况下,准确率均在88%以上,证明所提方法具有强的抗噪性和鲁棒性。 展开更多

关键词 电机 转子-轴承 变转速 故障诊断 角域重采样 小波包去噪 卷积神经网络

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改进SURF-FLANN的综采工作面视频拼接特征提取与匹配算法

5

作者 毛清华 王孟寒 +1 位作者 胡鑫 翟娇 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期3224-3234,共11页

针对目前视频拼接技术中的主要问题,即SURF(Speed Up Robust Features)特征提取算法与FLANN(Fast Library or Approximate Nearest Neighbors)特征匹配算法在综采工作面恶劣环境中存在特征点误提取和特征点匹配正确率低的问题,提出一种... 针对目前视频拼接技术中的主要问题,即SURF(Speed Up Robust Features)特征提取算法与FLANN(Fast Library or Approximate Nearest Neighbors)特征匹配算法在综采工作面恶劣环境中存在特征点误提取和特征点匹配正确率低的问题,提出一种改进SURF-FLANN的综采工作面视频拼接特征提取与匹配算法。为了提高特征点提取正确率,该方法通过将传统的高斯滤波换为更为先进的双边滤波提取图像中的SURF关键特征点,同时在特征向量中引入特征点4-领域内的特征点描述符信息,从而改进了描述符算子,进一步提高了特征点的描述能力。为了提升特征点匹配速度,提出了R-FLANN(Random Sample Consensus-Fast Library or Approximate Nearest Neighbors)特征匹配算法,该算法利用RANSAC算法获取特征点的匹配先验信息剔除无匹配、误匹配的特征点,从而提高特征点匹配速度。为了验证改进效果,通过消融试验验证了改进SURF-FLANN的特征提取与匹配算法有效提升综采工作面视频图像特征提取和匹配正确率。通过本文方法与SIFT+FLANN,Hairrs与SURF+FLANN的特征提取与匹配算法进行特征点提取与匹配的对比试验,结果表明本文方法特征提取与匹配平均正确率和平均匹配速度最高,分别达到了81.47%和51.47帧/s。通过运用本文方法与SIFT+FLANN,Hairrs与SURF+FLANN的特征提取与匹配算法进行视频图像拼接对比试验,结果表明本文提出的方法在拼接效果清晰度、对比度、熵、拼接速率指标都最好,得到了最佳效果。 展开更多

关键词 综采工作面 SURF算法 FLANN算法 视频拼接 特征提取 特征匹配

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护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力研究 被引量：2

6

作者 薛力猛 马宏伟 +1 位作者 王川伟 张恒 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期779-786,共8页

为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试... 为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试验等相结合的方法,研究护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力。结果表明:当截割速度及截割深度一定时,截割力随煤岩硬度增大而增大;当截割煤岩硬度及截割速度不变时,截割机器人的截割力随截割深度的增加而增大,且截割速度、煤岩硬度不变时,可得到截割机器人的最大截割深度;截割机器人截割试验结果与仿真结果保持一致,对比误差在较小范围内。证明仿真研究方法可用于截割机器人截割作业控制的研究,来确定截割机器人的截割能力,为煤矿巷道快速掘进截割提供理论依据。 展开更多

关键词 护盾式智能掘进系统 截割机器人 运动学分析 截割能力

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高纯度横波蝶形线圈电磁超声换能器优化设计 被引量：4

7

作者 董明 李航辉 +2 位作者 马宏伟 陈渊 曹现刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3270-3279,共10页

蝶形线圈电磁超声换能器(EMAT)能够在铝块中同时激发出超声横波和纵波,接收信号中存在横波反射回波和纵波反射回波,纵波回波会影响缺陷检测的准确性。该文设计了一种变尺寸蝶形线圈EMAT,通过改变线圈不同位置导线的宽度与间距,改变不同... 蝶形线圈电磁超声换能器(EMAT)能够在铝块中同时激发出超声横波和纵波,接收信号中存在横波反射回波和纵波反射回波,纵波回波会影响缺陷检测的准确性。该文设计了一种变尺寸蝶形线圈EMAT,通过改变线圈不同位置导线的宽度与间距,改变不同位置的换能效率,以实现横波的增强和纵波的抑制。首先,考虑永磁体的空间磁场分布,分析蝶形线圈EMAT不同位置导线所受洛伦兹力与激发超声波类型的关系,结合有限元声场云图,得到EMAT接收信号中存在多个回波的原因;其次,研究线圈参数对换能效率和横波纵波幅值比的影响规律,利用有限元仿真确定变尺寸EMAT的设计参数;最后,制备常规与变尺寸蝶形线圈EMAT,采集无缺陷铝合金试块的回波,结果表明,当永磁体直径与线圈中心宽度比为1.92时,纵波幅值削弱了66.1%,横波幅值增大了36.3%,横纵波幅值比从5.8升至23.1。该文设计的变尺寸蝶形线圈EMAT实现了对纵波的削弱和横波的增强,提升了横波电磁超声内部缺陷检测的可靠性。 展开更多

关键词 横波电磁超声换能器 高纯度横波 变尺寸蝶形线圈 缺陷检测

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一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法 被引量：4

8

作者 樊红卫 张超 +3 位作者 曹现刚 刘金鹏 张旭辉 赵寒 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2167-2178,共12页

受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变... 受煤矿井下粉尘、水雾和低照度环境影响,对皮带运输系统的监测图像精准识别极为困难。针对现有去尘雾方法的图像处理结果和效率欠佳的问题,提出一种基于暗亮通道分割融合的低照度环境图像去尘雾及增强方法。首先利用阈值分割结合伽马变换修正通道差,解决因低照度环境影响导致的尘雾浓度较大区域与其他区域间像素值差异不明显的问题,修正后通过引导尘雾图像做引导滤波得到更加符合实际情况的全局大气光强;然后为解决暗通道先验在尘雾浓度较大区域失效问题,引入亮通道先验进行补充,使用通道分量来辅助暗通道及亮通道透射率融合,避免因多次分割而导致的边缘像素归属问题;最后将去雾后RGB图像转至HSV空间,对亮度分量进行直方图均衡化并将均衡化前后的亮度分量进行加权融合,采用客观指标评价,选择最优聚合权值进行聚合,同时考虑去雾过程中饱和度损失和亮度分量与饱和度分量间的相关性提出饱和度自适应矫正函数,对图像饱和度进行矫正,色调分量保持不变,随后将图像转回至RGB空间,得到亮度适中、信息保留丰富和色彩鲜艳的图像;为验证所提方法的有效性,采用主观视觉、客观指标和目标检测精度及置信度进行算法对比,实验结果表明所提方法在上述4个指标上均优于被对比算法,其图像细节保留丰富,图像视觉观感更佳。 展开更多

关键词 低照度 暗通道 亮通道 分割融合 图像去雾 图像增强

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数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法研究 被引量：3

9

作者 张旭辉 刘彦徽 +4 位作者 杨文娟 张超 杜昱阳 杨骏豪 杨雯雨 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第7期1-11,31,共12页

针对目前巷道自动成形截割控制调试周期长、调试成本大、安全风险大、成形质量难以评价等问题,提出了一种数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法。采用基于即时外观建图(RTAP−MAP)技术重建巷道三维环境,构建掘进机控制系统模型,... 针对目前巷道自动成形截割控制调试周期长、调试成本大、安全风险大、成形质量难以评价等问题,提出了一种数字孪生驱动的巷道自动成形截割虚拟调试方法。采用基于即时外观建图(RTAP−MAP)技术重建巷道三维环境,构建掘进机控制系统模型,形成虚拟调试环境,并利用虚拟传感器技术实现物理空间到虚拟环境状态的精准映射。针对难以量化评估断面成形质量的问题,确立了巷道自动成形截割性能评价方法,以断面成形截割控制过程在数据传输中心的记录为基础,主要对断面成形精度、截割效率与油缸开关次数、硬岩切割调整、超挖欠挖4个评价指标进行计算,从而为深度学习算法的迭代优化提供精准反馈信号,并提出了一种融合强化学习的自动截割控制策略,以提高自动化作业的适应性和精确度。为验证该虚拟调试方法的有效性和准确性,搭建了掘进机自动控制实验平台,并将虚拟调试系统应用于掘进巷道成形截割自动控制程序中。虚拟仿真结果表明:①被调试软件在控制关键点位处的X,Y,Z轴定位误差的最大值分别为74.8,72.93,123.67 mm,说明虚拟调试方法的定位精度达到性能要求。②虚拟样机与物理样机轨迹基本一致,说明该调试方法实现了对物理空间的映射。应用结果表明:①强化学习控制器在虚拟掘进测试中适应了复杂环境,将虚拟传感器输入有效转换为精准控制指令,验证了模拟−现实迁移训练的可行性。通过处理掘进精度和避免超欠挖的实时反馈,控制器学习并优化了策略。②优化后的断面成形截割控制性能得到了提升,根据数据库中控制量时间戳的记录,用时126 s,较优化前耗时减少了8 s。③优化后截割部末端轨迹跟踪最大误差为6.0 mm,较优化前降低了0.3 mm,避免了截割轨迹抖动导致的欠挖,同时使得轨迹和断面更加平滑。 展开更多

关键词 巷道自动成形截割 数字孪生 虚拟调试 虚拟传感器 虚实坐标转换

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煤矿巷道空间毫米波雷达测量特性与重建方法 被引量：1

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作者 薛旭升 杨星云 +4 位作者 岳佳宁 王川伟 毛清华 马宏伟 王荣泉 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期186-194,共9页

【目的】煤矿井下空间测量是煤矿透明地质建模的重要组成,然而煤矿巷道环境复杂、信息获取不全、感知数据精度不足等难题亟待解决。【方法】首先,深入研究粉尘、水雾、围岩结构等复杂环境因素下毫米波雷达信号特性,建立煤矿巷道围岩毫... 【目的】煤矿井下空间测量是煤矿透明地质建模的重要组成,然而煤矿巷道环境复杂、信息获取不全、感知数据精度不足等难题亟待解决。【方法】首先,深入研究粉尘、水雾、围岩结构等复杂环境因素下毫米波雷达信号特性,建立煤矿巷道围岩毫米波信号衰减模型,对比分析复杂环境因素毫米波雷达的影响机理。其次,针对煤矿复杂环境下毫米波雷达的巷道数字建模问题,提出巷道空间毫米波雷达点云泊松表面重建方法。通过实验测试与模拟巷道环境验证,在揭示煤矿复杂环境条件下的毫米波雷达感知机理基础上,实现了煤矿巷道空间测量与数字建模重构。【结果和结论】结果表明:(1)毫米波雷达能够适应煤矿井下多粉尘、多水雾、围岩粗糙的巷道环境,为煤矿巷道空间重建提供有效数据。(2)泊松表面重建方法能够充分展示真实巷道围岩信息,重建巷道整体宽度的平均绝对误差百分比为0.59%,巷道整体高度的平均绝对误差百分比为0.78%。煤矿复杂环境下毫米波雷达空间测量特性与重建方法的研究,为煤矿井下透明地质建模提供巷道空间测量数据,对推动煤矿智能开采具有重要意义。 展开更多

关键词 毫米波雷达 复杂环境 巷道建模 空间测量 煤矿

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基于改进最佳缝合线的矿井图像拼接方法 被引量：1

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作者 张旭辉 王悦 +5 位作者 杨文娟 陈鑫 张超 黄梦瑶 刘彦徽 杨骏豪 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第4期9-17,共9页

煤矿井下掘进工作面高粉尘、低照度的恶劣环境导致图像信噪比较低,且有效特征点数量严重减少,处理后的图像存在较大色差和噪声,在使用最佳缝合线算法进行图像拼接时出现细节错位、缝合线处过渡不自然或拼接痕迹明显的现象。针对上述问题... 煤矿井下掘进工作面高粉尘、低照度的恶劣环境导致图像信噪比较低,且有效特征点数量严重减少,处理后的图像存在较大色差和噪声,在使用最佳缝合线算法进行图像拼接时出现细节错位、缝合线处过渡不自然或拼接痕迹明显的现象。针对上述问题,提出了一种基于改进最佳缝合线的矿井图像拼接方法。首先,对原始图像进行HSV空间变换,采用改进的Retinex算法对亮度分量进行增强,利用双边滤波函数代替中心环绕函数,以解决亮度差异大处产生的光晕问题,通过增强算法有效提高特征点提取数量。然后,采用SIFT算法提取特征点,并以余弦距离作为匹配度指标;引入像素余弦相似度作为约束项,并采用形态学操作对颜色差异强度进行改进,利用动态规划法对最佳缝合线进行搜索,以避免图像拼接处的错位现象。最后,结合渐入渐出融合算法,使图像过渡平滑,实现煤矿井下掘进工作面的图像融合。模拟井下实际工况环境进行实验验证,结果表明:基于改进最佳缝合线的矿井图像拼接方法与传统最佳缝合线算法相比,避免了颜色差异和噪声引起的错位拼接现象,拼接缝处的图像过渡更加自然,避免了“鬼影”和明显拼接缝的产生,且图像平均梯度提高2.38%,拼接时间提高32.5%,使得融合区域更加平滑自然,提高了拼接质量。 展开更多

关键词 掘进工作面 图像拼接 图像增强 最佳缝合线 RETINEX算法 改进能量函数 像素余弦相似度

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一种基于改进DeblurGAN-v2的煤矿带式输送机图像去运动模糊方法

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作者 樊红卫 张超 +4 位作者 刘金鹏 闫昕山 任跃武 王荣泉 李琳 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1234-1247,共14页

针对煤矿井下相机与带式输送机带面物体相对运动而造成监测图像上物体产生拖影与轮廓不清晰的问题,提出一种基于改进DeblurGAN-v2的图像去运动模糊方法。首先采用WGAN-GP替换DeblurGAN-v2鉴别器的损失函数,抑制了原模型生成图像轮廓不... 针对煤矿井下相机与带式输送机带面物体相对运动而造成监测图像上物体产生拖影与轮廓不清晰的问题,提出一种基于改进DeblurGAN-v2的图像去运动模糊方法。首先采用WGAN-GP替换DeblurGAN-v2鉴别器的损失函数,抑制了原模型生成图像轮廓不清晰和纹理细节丢失问题;然后为了获取更深层次的图像信息并使鉴别器的损失计算更加精确,以便更好地捕捉生成图像与清晰图像之间的局部细节和2者之间差异,设计了三尺度鉴别器结构并将3个鉴别器计算所得损失赋予不同权值计算加权和,所得生成图像中物体的轮廓清晰且表面细节丰富,但是部分区域出现了与图像无关的彩色斑块,造成了有效信息的丢失;为解决彩色斑块问题,将结构相似性损失和梯度损失引入生成器的损失函数中并在VGG19的Conv4-1层进行生成器感知损失的计算,生成图像消除了局部彩色斑块且图像中物体的轮廓更清晰,表面细节更丰富,去运动模糊效果最优,梯度标准差较运动模糊图像提升了68.38%,为所对比2种方法的6倍和17倍;最后将去运动模糊前后图像中异物进行标注并使用YOLOv5模型进行样本训练,结果表明在不同交并比下异物的检测精度均上升,分别提升了3.9%和7.9%,模糊图像和对比方法的漏检、误检和检测置信度低等问题大幅改善,验证了所提图像去运动模糊方法的有效性。 展开更多

关键词 带式输送机 图像处理 图像检测 去运动模糊 深度学习

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液压支架关键姿态参数测量系统 被引量：1

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作者 刘相通 李曼 +2 位作者 沈思怡 曹现刚 刘俊祺 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第4期41-49,共9页

针对现有液压支架姿态监测方法测量参数不全面、精度和可靠性不高、工况环境适应性差等问题,提出一种直接测量与间接测量相结合的液压支架关键姿态参数测量系统,研制了以DSP为核心、以MEMS惯导为测量元件、具备LoRa无线通信功能的姿态... 针对现有液压支架姿态监测方法测量参数不全面、精度和可靠性不高、工况环境适应性差等问题,提出一种直接测量与间接测量相结合的液压支架关键姿态参数测量系统,研制了以DSP为核心、以MEMS惯导为测量元件、具备LoRa无线通信功能的姿态传感器。分析得出了影响液压支架支护姿态的关键参数,其中底座、前连杆、掩护梁和顶梁与水平面夹角及推移步距采用直接测量方式,支护高度、立柱与平衡千斤顶长度采用间接测量方式。该系统包括安装于底座、前连杆、掩护梁、顶梁处的4个姿态传感器和1个安装于底座的红外激光测距传感器,采用LoRa无线通信方式组网。底座处的姿态传感器作为网关(即网关传感器),用于测量底座与水平面的夹角,控制红外激光测距传感器测量推移步距,并解算支护高度、立柱长度和平衡千斤顶长度;其他3处的姿态传感器作为节点(即节点传感器),用于测量前连杆、掩护梁和顶梁与水平面的夹角,并将获得的角度信息上报至网关传感器。测试结果表明,姿态角测量的最大绝对误差为0.2°,支护高度、立柱长度、平衡千斤顶长度测量的最大百分比相对误差分别为0.78%,0.72%,0.83%,推移步距测量的最大绝对误差为1.9 mm。以ZY9000/22/45D型液压支架为例,分析其在不同姿态角范围下的误差分布,得到支护高度最大测量误差为27.4 mm,立柱长度最大测量误差为16.6 mm。 展开更多

关键词 液压支架 姿态监测 姿态传感器 红外激光测距 MEMS LoRa

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滚动轴承优选WPE与ANVTPSO-BPNN故障诊断 被引量：3

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作者 樊红卫 严杨 +5 位作者 张旭辉 张超 曹现刚 薛策译 毛清华 李杰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期593-602,625,626,共12页

为了提高滚动轴承故障诊断的效率和准确率,提出一种基于优选小波包能量(wavelet packet energy,简称WPE)联合自适应无速度项粒子群优化前馈神经网络(adaptive no velocity term particle swarm optimization-back propagation neural ne... 为了提高滚动轴承故障诊断的效率和准确率,提出一种基于优选小波包能量(wavelet packet energy,简称WPE)联合自适应无速度项粒子群优化前馈神经网络(adaptive no velocity term particle swarm optimization-back propagation neural network,简称ANVTPSO-BPNN)的滚动轴承故障诊断方法。首先,采用小波分析对轴承振动信号进行消噪,并通过小波包分解提取能量特征,对基函数和分解层数进行优选;其次,采用自适应方式调节PSO算法的惯性权重和学习因子,并对标准PSO算法舍弃速度项以避免粒子初始速度对算法收敛速度和求解精度的影响;最后,针对某滚动轴承的实测数据,完成了5种不同策略的BPNN算法验证。结果表明:提出的方法迭代步数只有273步,诊断精度达到99%,较消噪前后的BPNN及消噪后的2种PSO-BPNN,具有更高的诊断效率和准确率。 展开更多

关键词 滚动轴承 故障诊断 小波消噪 小波包分解 粒子群优化 神经网络

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煤矿巷道掘进护盾临时支护装置模块化变权模糊评价方法 被引量：5

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作者 马宏伟 王建科 王川伟 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期576-585,共10页

为解决团队前期研发的煤矿巷道掘进护盾式临时支护装置存在构件重量大、运输装拆难等问题,采用模块化设计基于特征度给定了经济性、工艺性及可维护性3种模块细化方案,可满足不同地质环境不同巷道搬运、装卸需求;提出将“熵权法+模糊数学... 为解决团队前期研发的煤矿巷道掘进护盾式临时支护装置存在构件重量大、运输装拆难等问题,采用模块化设计基于特征度给定了经济性、工艺性及可维护性3种模块细化方案,可满足不同地质环境不同巷道搬运、装卸需求;提出将“熵权法+模糊数学+变权理论”相结合的变权模糊综合评价方法,可根据不同巷道环境不同侧重需求,评价选择装置模块化最优方案;从模块化需求分析,建立模块化方案评价指标体系,构建了基于变权模糊综合评价法的临时支护装置模块化方案评价模型,结合某煤矿实际条件验证评价方法的合理性和可行性。结果表明:通过变权模糊综合评价模型评价选择的模块化最优方案适用地质条件与该煤矿实际地质条件相符,模块化设计后的装置装配空间、最大零部件重量及最大零部件尺寸均实现了优化,提高了装置运输与装配的便捷性和高效性,证明了评价方法的赋权指标权重合理,变权模糊综合评价模型准确可用,为煤矿设备设计先期模块化决策提供一定的参考与指导意义。 展开更多

关键词 临时支护 模块化 熵权法 模糊评价 变权理论

在线阅读 下载PDF 职称材料