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工矿自动化

工矿自动化

2024年02期

本刊1978年创刊，公开发行。现为中国科技论文统计源刊，全国中文核心期刊，中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会会刊。是集中报道我国煤矿及工矿企业通信、生产过程自动化、安全监测监控、计算机应用等国内外新技术、新成果、新工艺、新动向的专业性技术期刊。

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编委学术专栏 | 煤矿井下非均匀照度图像去噪研究

编委学术专栏 | 煤矿井下非均匀照度图像去噪研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0001−08 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023110090 摘要：煤矿综采工作面空间小、照明环境复杂多变，采煤过程中伴随着大量的粉尘、大雾，导致采集的图像出现曝光、细节特征减弱等问题，难以对井下照明区域光照强度过大的图像进行有效的特征提取。针对上述问题，提出了一种煤矿井下非均匀照度图像去噪算法。首先，将视频截取
编委学术专栏 | 基于双层路由注意力机制的煤粒粒度定量分析

编委学术专栏 | 基于双层路由注意力机制的煤粒粒度定量分析

文章编号：1671−251X（2024）02−0009−09 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023100002 摘要：煤粒粒度分布特征与煤中甲烷气体传播规律的分析密切相关。目前，基于图像分割的煤粒粒度分析方法已成为获取煤粒粒度的主流方案之一，但存在上下文信息丢失、煤粒特征融合不当造成煤粒漏分割和过分割等问题。针对上述问题，设计了一种基于双层路由注意力机制（BRA）
编委学术专栏 | 煤矿履带式定向钻机路径规划算法

编委学术专栏 | 煤矿履带式定向钻机路径规划算法

文章编号：1671−251X（2024）02−0018−10 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080085 摘要：煤矿履带式定向钻机路径规划过程中存在机身体积约束和实际场景下的行驶效率需求，而常用的 A*算法搜索速度慢、冗余节点多，且规划路径贴近障碍物、平滑性较差。提出一种以改进 A*算法规划全局路径、融合动态窗口法（DWA）规划局部路径的煤矿履带式定向钻机路
科研成果 | 基于工业互联网架构的煤矿瓦斯智能抽采管控系统设计

科研成果 | 基于工业互联网架构的煤矿瓦斯智能抽采管控系统设计

文章编号：1671−251X（2024）02−0028−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080030 摘要：目前煤矿瓦斯智能抽采管控系统存在以下问题：①系统功能局限于某一段流程管控，导致瓦斯抽采业务管理覆盖不全、措施落实不到位。②基于传统的“烟囱式”IT 架构，导致子系统分散、数据利用率低、协同能力差，后期子系统融合代价大、系统扩展不便。③瓦斯抽采过程
科研成果 | 一种长巷道形变监测中轴线提取及断面构建方法

科研成果 | 一种长巷道形变监测中轴线提取及断面构建方法

文章编号：1671−251X（2024）02−0035−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090077 摘要：三维激光扫描技术被广泛用于长巷道形变监测技术的研究中，但目前的研究存在多次扫描采集到的点云数据基准点移位现象；采集到的相邻点云数据公共特征不明显，多站点云拼接后会导致累计误差增大；超前巷道形变受超前支架的影响。针对上述问题，以传统十字点法中顶底板
科研成果 | 工作面液压系统流量补偿技术研究

科研成果 | 工作面液压系统流量补偿技术研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0042−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080060 摘要：目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少，对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求，以张家峁煤矿2−2煤层新建大采高工作面为工程背景，采用 AMEsim软件建立了单台液压支架和成组
分析与研究 | 基于 CED−YOLOv5s 模型的煤矸识别方法研究

分析与研究 | 基于 CED−YOLOv5s 模型的煤矸识别方法研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0049−09 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090065 摘要：由于煤矿井下高噪声、低照度、运动模糊的复杂工况和煤矸易聚集现象，导致煤矸目标检测模型特征提取困难及煤矸分类、定位不准确问题。针对该问题，提出一种基于 CED−YOLOv5s 模型的煤矸识别方法。首先，在 YOLOv5s主干网络中引入坐标注意力（C
分析与研究 | 基于改进 YOLOv5的带式输送机大块煤检测

分析与研究 | 基于改进 YOLOv5的带式输送机大块煤检测

文章编号：1671−251X（2024）02−0057−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080096 摘要：过大的煤块在带式输送机上运输时易造成煤流不畅、堵塞及堆煤，然而大块煤和普通煤块在外形和颜色上的差异较小，且煤块间存在遮挡和堆叠的情况，现有煤块检测方法对大块煤与普通煤块的区分不够精确，容易出现漏检或误检。针对上述问题，提出了一种改进 YOLOv5
分析与研究 | 基于密集残差连接 U 型网络的噪声图像超分辨率重建

分析与研究 | 基于密集残差连接 U 型网络的噪声图像超分辨率重建

文章编号：1671−251X（2024）02−0063−09 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080098 摘要：现有的图像超分辨率重建网络难以适用于煤矿井下噪声密集的应用场景，且多数网络通过增加深度提升性能会导致无法有效提取关键特征、高频信息丢失等问题。针对上述问题，提出了一种密集残差连接 U 型网络，用于对低分辨率噪声图像进行超分辨率重建。在特征提取路
分析与研究 | 基于直线段检测和 LT描述符的矿井图像线特征匹配算法

分析与研究 | 基于直线段检测和 LT描述符的矿井图像线特征匹配算法

文章编号：1671−251X（2024）02−0072−11 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090045 摘要：图像匹配是同步定位与地图构建（SLAM）技术中极为重要的一环，用于根据图像之间的变换关系确定相机位姿。基于线特征的图像匹配方法具有较强的鲁棒性和抗噪能力，更加适用于井下图像匹配，基于深度学习的线描述符对线段遮挡等场景具有较高的鲁棒性，性能优于传
分析与研究 | 局部特征引导标签平滑与优化的井下弱特征人员重识别

分析与研究 | 局部特征引导标签平滑与优化的井下弱特征人员重识别

文章编号：1671−251X（2024）02−0083−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080092 摘要：煤矿井下低照度、强光扰、高粉尘等环境条件，以及井下人员服装的相似性和脸部落煤现象，导致井下弱特征人员重识别困难。现有人员重识别方法仅提取全局特征，未充分考虑局部特征，使得井下人员重识别准确率较低。针对上述问题，提出了一种局部特征引导标签平滑与优
分析与研究 | 基于 SSA−LSTM 的瓦斯浓度预测模型

分析与研究 | 基于 SSA−LSTM 的瓦斯浓度预测模型

文章编号：1671−251X（2024）02−0090−08 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090067 摘要：为了更好地捕捉瓦斯浓度的时变规律及有效信息，实现对采煤工作面瓦斯浓度的精准预测，采用麻雀搜索算法（SSA）优化长短期记忆（LSTM）网络，提出了一种基于 SSA−LSTM 的瓦斯浓度预测模型。采用均值替换法对原始瓦斯浓度时序数据中的缺失数据及异常数
分析与研究 | 基于改进的 SSA−BP 神经网络的矿井突水水源识别模型研究

分析与研究 | 基于改进的 SSA−BP 神经网络的矿井突水水源识别模型研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0098−09 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023070101 摘要：机器学习与寻优算法的结合在矿井突水水源识别上得到广泛应用，但突水水样数据具有随机性且寻优算法易陷入局部最优，提高模型泛化能力和跳出局部最优需进一步研究。针对上述问题，提出了一种改进的麻雀搜索算法（SSA）优化 BP神经网络模型，用于对矿井突水水源
分析与研究 | 综掘工作面混合式风流调控下的粉尘沉降研究

分析与研究 | 综掘工作面混合式风流调控下的粉尘沉降研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0106−10 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090022 摘要：煤矿掘进过程中粉尘聚集严重，目前针对综掘工作面混合式风流调控下粉尘沉降规律及优化的研究还不够深入。基于混合式风流调控系统，依托陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司综掘工作面，分析了压风口距工作面距离、压风口右偏角度、压风口口径、抽风口距工作面距离和压抽
分析与研究 | 基于改进门控循环神经网络的采煤机滚筒调高量预测

分析与研究 | 基于改进门控循环神经网络的采煤机滚筒调高量预测

文章编号：1671−251X（2024）02−0116−08 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023110039 摘要：采煤机自适应截割技术是实现综采工作面智能化开采的关键技术。针对采煤机在复杂煤层下自动截割精度较低的问题，提出了一种基于改进门控循环神经网络（GRU）的采煤机滚筒调高量预测方法。鉴于截割轨迹纵向及横向相邻数据之间的相关性，采用定长滑动时间窗法对获取
分析与研究 | 分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略

分析与研究 | 分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略

文章编号：1671−251X（2024）02−0124−06 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080064 摘要：煤矿井下排水系统的工作效率直接影响到煤矿的生产安全和经济效益。现有矿井多级接力式排水系统对于电费波峰波谷特性和《煤矿防治水细则》要求的排水系统安全约束考虑不全面，难以实现整体系统的一体化安全经济运行。针对该问题，基于避峰就谷策略和动态规划方法，提
分析与研究 | 井下电力电缆故障定位研究

分析与研究 | 井下电力电缆故障定位研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0130−08 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023080014 摘要：针对传统井下电力电缆故障定位方法依赖主观参数选择和抗噪性能较差，无法满足强噪声背景下井下电力电缆故障精确定位要求的问题，提出了一种基于樽海鞘群算法（SSA）优化变分模态分解（VMD）并结合改进型 Teager 能量算子（NTEO）的井下电力电缆故
分析与研究 | 基于自适应多尺度注意力机制的 CNN−GRU 矿用电动机健康状态评估

分析与研究 | 基于自适应多尺度注意力机制的 CNN−GRU 矿用电动机健康状态评估

文章编号：1671−251X（2024）02−0138−09 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023110024 摘要：利用多传感器信息融合技术进行电动机健康状态评估时，矿用电动机监测数据中存在异常值和缺失值，而卷积神经网络和循环神经网络等深度学习模型在数据质量下降严重的情况下难以有效提取数据特征和更新网络权重，导致梯度消失或爆炸等问题。针对上述问题，提出了一种基
分析与研究 | 基于应急预案的煤矿应急救援辅助决策系统设计

分析与研究 | 基于应急预案的煤矿应急救援辅助决策系统设计

文章编号：1671−251X（2024）02−0147−07 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.2023090033 摘要：针对煤矿应急救援辅助决策系统中应急预案应用不足、应用效率低及系统生成的救援方案可执行性欠佳等问题，提出了一种基于应急预案的煤矿应急救援辅助决策系统设计方法。该方法采用基于大语言模型的信息抽取技术，从应急预案中提炼出关键任务要素，如任务名称、触发条件
分析与研究 | 煤矿工作面安全状态评价指标赋权策略研究

分析与研究 | 煤矿工作面安全状态评价指标赋权策略研究

文章编号：1671−251X（2024）02−0153−08 DOI：10.13272/j.issn.1671-251x.18148 摘要：煤矿工作面安全状态精准评价可促进矿井安全管理水平和防灾抗灾能力提升。以 CH4浓度、CO2浓度、CO 浓度、O2浓度、温度、风速6种工作面环境监测数据为评价指标，对工作面安全状态进行评价分析。为合理确定评价指标的权重，提高安全评价结果的准确性，采用模糊层次

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