李进 作品数:13 被引量:7 H指数:2 供职机构: 太原理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 矿业工程 石油与天然气工程 电气工程 自动化与计算机技术 更多>>
基于图像与点云融合的巷道锚护孔位识别定位方法 2024年 煤矿掘进巷道锚护位置的精准识别与定位是钻锚机器人实现智能永久支护亟需突破的关键技术。笔者提出一种基于视觉图像与激光点云融合的巷道锚护孔位智能识别定位方法,包括图像目标识别、点云图像特征融合和定位坐标提取3个步骤:①针对煤矿井下低照度、水雾和粉尘等环境因素导致的锚孔轮廓成像模糊的问题,采用IA(Image-Adaptive)-SimAM-YOLOv7-tiny网络对巷道待锚护孔位进行视觉识别,该网络能够自适应地增强图像亮度和对比度,恢复锚孔边缘的高频信息,并使模型重点关注锚孔特征,提高锚孔检测的成功率;②求解激光雷达和工业相机联合标定的外参矩阵,将图像检测的锚孔边界框通过透视投影关系生成锥形感兴趣区域(Region Of Interest,ROI),获得对应的目标点云团簇;③采用点云处理算法提取锚护孔位边界点云,获得孔位中心坐标及其法向量,并通过坐标深度差比较判断锚孔识别的正确性。文中搭建了锚杆台车机械臂钻孔定位系统,对算法自主定位的精度以及准确度进行验证,试验结果表明:IA-SimAM-YOLOv7-tiny模型的平均精度均值(Mean Average Precision,mAP)为87.3%,较YOLOv7-tiny模型提高了4.6%;提出的融合算法定位误差为3 mm,单锚孔情况下系统平均识别时间为0.77 s,与单一视觉方法相比,采用激光与视觉多源融合不仅可以降低环境和小样本训练对定位性能的影响,而且可以获得锚护孔位的法向量,为机械臂调整钻孔位姿实现精准锚固提供依据。 王宏伟 王宏伟 闫志蕊 李进 张夫净 李超关键词:点云处理 数据融合 基于模型优选的风电功率融合预测模型 当前人类社会发展所消耗的能源主要是化石燃料,化石燃料是不可再生能源,而且化石燃料的燃烧会带来严重的环境污染。风能作为一种清洁的、可再生的且蕴含量无限的能源已成为许多国家改变能源消耗结构和降低环境污染的重点利用能源。风能利... 李进关键词:风电功率预测 SHAPLEY值 文献传递 采掘试验设备及采掘试验孪生方法 本发明提出一种采掘试验设备及采掘试验孪生方法,涉及采掘技术领域。采掘试验设备包括采掘装置和孪生系统,采掘装置用于对试验材料进行模拟采掘;孪生系统用于对采掘试验设备实时监测、数据扩展和功能展现。本发明的采掘试验设备及采掘试... 王宏伟 郭军军 梁威 耿毅德 李永安 陶磊 王浩然 闫志蕊 李进 姚林虎一种井下的在线联合标定方法 本发明涉及一种井下的在线联合标定方法,属于井下探测技术领域。包括获取工业相机采集的锚网图像数据和激光雷达采集的锚网点云数据;使用图像处理方法从锚网图像数据中提取锚网的第一边缘轮廓;使用点云处理方法从锚网点云数据中提取锚网... 王宏伟 闫志蕊 李进 李永安 陶磊 耿毅德 王洪利 王浩然 曹文艳锚杆钻机动力头的平移锁紧机构 本发明涉及一种锚杆钻机动力头的平移锁紧机构,属于煤矿巷道支护技术领域。包括限位装置、滑移座板、导向装置、张紧装置和锚杆钻机连接装置,限位装置与滑移座板和锚杆钻机连接装置连接,导向装置与滑移座板连接并用于对锚杆钻机的滑架进... 王宏伟 李进 闫志蕊 陶磊 李永安 王浩然 耿毅德采煤机滚筒工作性能优化研究 2024年 在实际生产中,截割破碎过程是多作用耦合的结果,离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)双向耦合技术可实现煤机设备与煤壁的信息交互,符合实际生产情况,具有较大的优越性。为提高采煤机滚筒的工作性能,基于DEM−MBD双向耦合机理,结合力学性能试验和模拟试验得到实际工况参数,采用仿真软件EDEM和RecurDyn建立了采煤机滚筒截割煤壁的双向耦合模型,对仿真过程中滚筒所受的转矩和截割力进行分析,证明耦合效果和截割效果较好。设计了单因素试验和正交试验,分析了滚筒运行参数对工作性能的影响规律,并利用SPSS软件得到滚筒转速、截割深度、牵引速度对截割比能耗、装煤率、载荷波动系数的影响程度,通过现场试验验证了模型的可行性。构建了以滚筒转速、截割深度、牵引速度为决策变量,以截割比能耗、装煤率和载荷波动系数为目标的多目标优化模型,利用改进多目标灰狼(MOGWO)算法和优劣解距离法(TOPSIS)对模型进行求解,得出当滚筒转速为31.12 r/min、截割深度为639.4 mm、牵引速度为5.58 m/min时,采煤机滚筒的工作性能最优,此时截割比能耗为0.4677 kW·h/^(3),装煤率为43.01%,载荷波动系数为0.3278。 王宏伟 郭军军 梁威 耿毅德 耿毅德 李进关键词:采煤机滚筒 离散元法 多体动力学 多目标优化 锚杆钻机动力头的平移锁紧机构 本发明涉及一种锚杆钻机动力头的平移锁紧机构,属于煤矿巷道支护技术领域。包括限位装置、滑移座板、导向装置、张紧装置和锚杆钻机连接装置,限位装置与滑移座板和锚杆钻机连接装置连接,导向装置与滑移座板连接并用于对锚杆钻机的滑架进... 王宏伟 李进 闫志蕊 陶磊 李永安 王浩然 耿毅德煤矿掘进多行为协同控制智能决策模型 被引量:2 2023年 智能决策支持的掘进多行为协同控制是煤矿掘进工作面智能化的核心之一,掘进多行为协同控制的最优时序规划是智能决策的关键。针对煤矿掘进多行为控制模式单一、固化、协同作业能力差等问题,设计了一种煤矿掘进多行为协同控制智能决策模型,实现了掘进多行为在最优时序下的协同作业。首先,提出了掘进多行为协同控制智能决策方法,确定了掘进多行为可行时序规划集和多目标最优时序规划策略;其次,根据掘进现场的规定和工艺要求,确定了掘进动作事件集,通过对事件集中两两动作事件之间时间关系的分析,求出掘进多行为时间关系约束矩阵;然后,根据时间点关系约束矩阵转换方法,将掘进多行为时间关系约束矩阵转换为时间点关系约束矩阵,再求出掘进多行为可行时序规划集;最后,定义不同掘进目标下的求解函数,求得不同掘进目标的最优时序。实验结果表明,在不同掘进目标下,按照模型决策出的掘进动作最优时序规划结果,掘进机器人可无干涉协同作业,且掘进作业1个工作循环的执行时间与决策模型计算的时间基本一致。 王宏伟 郄晨飞 付翔 付翔 李进关键词:掘进工作面 协同作业 用于带式输送机的故障诊断方法 本发明提供了一种用于带式输送机的故障诊断方法,涉及数据处理技术领域。该方法包括:结合至少两种度量信息确定目标特征点的初始近邻点,并调整目标特征点的度量判别信息,结合调整后的度量判别信息和各特征点的多信息融合度量数据确定目... 王宏伟 李炙芫 梁威 姚林虎 李进 李永安综采工作面海量数据挖掘分析平台设计 被引量:2 2023年 当前综采工作面海量数据采集的实时性和完整性差、异常数据清洗耗时大、数据挖掘时延大,导致综采数据利用率低,无法辅助管理层实时下发决策指令。针对上述问题,设计了一种综采工作面海量数据挖掘分析平台。该平台由数据源层、数据采集存储层、数据挖掘层和前端应用层组成。数据源层由工作面各类硬件设备提供原始数据;数据采集存储层使用OPC UA网关实时采集井下传感器监测信息,再通过MQTT协议和RESTful接口将数据存入InfluxDB存储引擎;数据挖掘层利用Hive数据引擎和Yarn资源管理器筛选数据采集过程中受工作现场干扰形成的异常数据,解决因网络延时导致的数据局部采集顺序紊乱问题,并利用Spark分布式挖掘引擎挖掘工作面设备群海量工况数据的潜在价值,提高数据挖掘模型的运行速度;前端应用层利用可视化组件与后端数据库关联,再通过AJAX技术与后端数据实时交互,实现模型挖掘结果和各类监测数据的可视化展示。测试结果表明,该平台能够充分保证数据采集的实时性与完整性,清洗效率较单机MySQL查询引擎提升5倍,挖掘效率较单机Python挖掘引擎提升4倍。 王宏伟 杨焜 付翔 李进 贾思锋关键词:综采工作面 海量数据 数据挖掘 数据存储 数据清洗 数据可视化