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基于改进YOLOv5s的露天矿卡车装载率检测方法
1
作者 章赛 胡月新 +3 位作者 卢才武 王春毅 江松 朱兴攀 《金属矿山》 北大核心 2026年第3期172-182,共11页
露天矿运输过程中轻车跑票和人为套票等现象时有发生,导致运载数据统计的真实性和可靠性大幅度降低,不利于矿山运营管理。采用图像识别技术,提出了一种基于改进YOLOv5s的露天矿卡装载率检测方法。将露天矿卡车装载图像数据集进行数据增... 露天矿运输过程中轻车跑票和人为套票等现象时有发生,导致运载数据统计的真实性和可靠性大幅度降低,不利于矿山运营管理。采用图像识别技术,提出了一种基于改进YOLOv5s的露天矿卡装载率检测方法。将露天矿卡车装载图像数据集进行数据增强与扩充,并对其进行标注;在YOLOv5s网络结构基础上,采用改进的骨干网络Ghost Net进行特征提取;增加浅层网络P2细化特征输出,提升网络对空间信息进行有效捕捉的能力,同时引入吞吐量可配置卷积C2f模块,确保轻量化的同时获得更加丰富的梯度流信息;在目标检测后处理阶段使用更平滑的soft-NMS算法替代NMS算法去除冗余检测框,使用损失函数CIo U^(α)对矩形框损失进行计算。研究结果表明:改进的YOLOv5s模型对不同装载率(70%、80%、90%、100%和110%)矿卡的识别准确率分别达到83.2%、90.4%、93.3%、92.4%和94.1%,能满足矿山现场监测需求。该方法具有不接触计量对象、不干扰运输系统、运行成本低,无需人工值守等特点,可为实现露天矿运输的精细化管理提供数据支撑。 展开更多
关键词 露天矿运输 露天矿卡 装载率 浅层特征 CIoU^(α)损失函数 目标检测
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基于改进YOLOv7的带式输送机输送带破损检测
2
作者 李杰 庄子悦 +2 位作者 苗长云 李现国 刘意 《天津工业大学学报》 北大核心 2026年第1期70-78,84,共10页
针对目前带式输送机输送带破损检测存在准确率低、可靠性差等问题,提出了基于改进YOLOv7的带式输送机输送带破损检测方法。改进YOLOv7网络结构,在Backbone和Head中间引入基于通道和空间的卷积注意力机制(CBAM),抑制不相关细节,降低漏检... 针对目前带式输送机输送带破损检测存在准确率低、可靠性差等问题,提出了基于改进YOLOv7的带式输送机输送带破损检测方法。改进YOLOv7网络结构,在Backbone和Head中间引入基于通道和空间的卷积注意力机制(CBAM),抑制不相关细节,降低漏检率;在Head部分引入坐标卷积(CoordConv),改善对空间关系的理解,提高对于小目标特征的提取能力;在Head的E-ELAN中引入可切换的空洞卷积(SAConv),丰富感受野,提高处理不同尺寸破损的能力;设计了带式输送机输送带破损检测系统,将训练好的改进YOLOv7模型部署到Jetson Nano,并进行试验验证该系统的检测性能。结果表明:改进YOLOv7模型检测召回率均值为88.7%,精确率均值为92.8%,平均准确率均值为93.8%,与原模型相比分别提高了3.4、1.4、1.8个百分点;对裂纹、磨损、鼓泡、孔洞4种故障检测的召回率分别为94.0%、84.1%、82.2%、94.5%,与原模型相比分别提高了1.0、5.4、1.7、5.5个百分点;带式输送机输送带破损检测系统对4种破损的识别速度约为15帧/s,能够有效检测输送带破损。 展开更多
关键词 带式输送机 输送带破损检测 改进YOLOv7网络模型 可切换的空洞卷积 Jetson Nano嵌入式系统
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基于改进YOLO11n的刮板输送机大块煤跟踪检测方法
3
作者 汪卫兵 李瑞航 +3 位作者 赵栓峰 路正雄 马昊阳 母均毅 《工矿自动化》 北大核心 2026年第2期99-107,共9页
大块煤拥堵是导致综采工作面刮板输送机机头转载口堵塞的主要原因之一,及时精准地破除大块煤对保证综采工作面煤流顺畅至关重要。针对大块煤因短时遮挡及姿态变化导致检测精度低,进而造成破碎机器人无法对其准确破除的问题,提出一种基... 大块煤拥堵是导致综采工作面刮板输送机机头转载口堵塞的主要原因之一,及时精准地破除大块煤对保证综采工作面煤流顺畅至关重要。针对大块煤因短时遮挡及姿态变化导致检测精度低,进而造成破碎机器人无法对其准确破除的问题,提出一种基于改进YOLO11n的刮板输送机大块煤跟踪检测模型−DAMP−YOLO11n−BT。采用DCSNet模块替换YOLO11n原始模型的骨干网络,在保证模型检测精度的同时,降低模型的浮点运算量;采用AG−SPPF模块提升模型对刮板输送机煤流区域全局背景信息和块煤局部关键信息的关注和光照不均等环境抗干扰能力;引入Powerful−IoU(PIoU),通过自适应惩罚与梯度调节优化边界框回归,强化对中等质量锚框的聚焦,增强对块煤密集场景下的大块煤检测能力;融合DAMP−YOLO11n模型与ByteTrack算法,提出DAMP−YOLO11n−BT模型,实现大块煤的跟踪检测。利用现场采集的刮板输送机大块煤检测数据集进行实验验证,结果表明:①DAMP−YOLO11n模型的准确率、mAP@0.5:0.95与召回率分别为86.3%,77.6%,85.5%,较原始模型YOLO11n分别提升2.4%,2.4%,3.2%;其参数量为1.95×10^(6)个,浮点运算量为4.8×10^(9),模型大小为4.09 MiB,较原始模型YOLO11n分别下降24.4%,23.8%和23.6%;检测速度为351帧/s,满足检测实时性要求。②DAMP−YOLO11n−BT对大块煤跟踪识别的多目标跟踪准确率、多目标跟踪精度、ID调和均值分别为76.6%,74.5%和75.2%,均优于YOLO11n−BT,解决了被遮挡大块煤的漏检和ID跳变问题,满足破碎机器人精准作业的跟踪需求。 展开更多
关键词 刮板输送机 大块煤跟踪检测 破碎机器人 轻量化 YOLO11n ByteTrack算法
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长距离带式输送机新型起动曲线及其动态特性分析
4
作者 袁媛 寇俊雄 周利东 《机械传动》 北大核心 2026年第1期155-162,191,共9页
【目的】针对长距离带式输送机起动过程中的纵向振动问题,基于输送带黏弹特性分析,构建了带式输送机的动力学方程。以实际工程中的长距离带式输送机为例,利用AMESim平台搭建了动力学仿真模型,旨在探究起动过程中的加速度曲线及最佳加载... 【目的】针对长距离带式输送机起动过程中的纵向振动问题,基于输送带黏弹特性分析,构建了带式输送机的动力学方程。以实际工程中的长距离带式输送机为例,利用AMESim平台搭建了动力学仿真模型,旨在探究起动过程中的加速度曲线及最佳加载时间。【方法】首先,分析了常见起动曲线对输送带动张力的影响,提出一种“正弦+抛物线”的新型组合起动曲线;其次,通过引入爬行段和调整预起动阶段的速度,对该曲线进行了优化;最后,对比分析了不同加载时间下输送带的张力变化规律。【结果】结果表明,在起动过程中采用优化后的“正弦+抛物线”组合起动曲线后,输送带产生的最大张力值较常用的正弦加速度曲线降低了5.8%;在系统稳定运行后加载物料,可有效降低输送带受到的张力冲击,从而延长设备使用寿命。 展开更多
关键词 带式输送机 起动曲线 AMESIM 最大张力值 动态特性 负载
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永磁外转子矿井提升机多物理场耦合研究进展
5
作者 寇子明 寇少凯 +1 位作者 吴娟 王彦栋 《煤炭科学技术》 北大核心 2026年第1期365-387,共23页
旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个... 旋转机械传动系统永磁自驱化可促进装备的节能增效,为提高现有矿井提升机中小功率异步电机驱动系统的传动效率,研发了集驱动单元与负载为一体的永磁外转子提升机。但高度集成化的特点也使径向时变大载荷直接作用于滚筒外表面,带来了2个技术难题:(1)永磁体边缘切削加剧齿槽转矩问题,大直径滚筒内壁需要轴向分段布置大量永磁体,并与多个定子槽相配合,具有高功率密度的拓扑结构设计不仅密切关系着驱动系统的效率和成本,而且能够有效抑制由磁场能量变化引起的齿槽转矩和转矩脉动;(2)气隙变化引起机械-电磁耦合振动问题,动载荷会引起承载面的局部变形,导致永磁体与定子外圆之间的气隙产生非均匀变化,加剧磁场畸变,诱发严重的机械-电磁耦合振动,需要从动力学的角度揭示气隙变化对振动的影响机理,有助于“对症下药”探索抑制方法。首先,综述了矿井提升机传动方案的发展历程,引出“无减速器、无高速轴、无联轴器”的永磁外转子提升机,并分析了该方案相较于三相异步电机驱动方案的主要优势。然后,重点阐述了永磁外转子提升机拓扑结构设计、动力学分析和永磁体磁性能影响因素3个方面的技术现状,包括外极弧偏心削极永磁体、永磁体边缘结构和非对称定子槽结构设计方法,气隙变化规律和机械-电磁耦合振动特性分析方法,以40极168槽单绳缠绕式永磁外转子提升机为例,基于有限元分析和现场试验相结合进行验证,结果表明:(1)“倒角形边缘外极弧偏心削极永磁体+非对称定子槽”模型可以降低转矩脉动9%;(2)气隙变化的诱因包括转子变形和定子变形,前者会增大电磁力波的幅值,后者则会在电磁力波的主谐波附近产生阶次为±2和±4的高次谐波。在永磁体磁性能影响方面,主要对永磁体退磁特性以及防退磁方法、永磁体的涡流损耗和温升控制2个方面展开论述,展望了永磁外转子提升机在永磁体磁性能方面的研究内容。最后,探讨了双绳缠绕式永磁外转子提升机的布置方案,以及在超深井提升系统中的应用前景。数值模拟结果表明:提升高度为2000 m时,有效载荷最大可达70 t。 展开更多
关键词 永磁外转子提升机 拓扑结构设计 齿槽转矩 气隙变化 电磁力波
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基于多尺度特征提取的露天矿区道路坑洼检测模型
6
作者 顾清华 周宇静 +1 位作者 王丹 李萍丰 《金属矿山》 北大核心 2026年第2期14-22,共9页
露天矿区非结构化道路坑洼一直是困扰无人矿卡行驶安全的重要难题之一,为解决因坑洼而导致无人矿卡颠簸甚至侧翻等安全难题,提出了露天矿区道路坑洼检测YOLOv7-RFEM模型。首先,针对坑洼具有大小不一、形状不规则和特征不明显的特点,在N... 露天矿区非结构化道路坑洼一直是困扰无人矿卡行驶安全的重要难题之一,为解决因坑洼而导致无人矿卡颠簸甚至侧翻等安全难题,提出了露天矿区道路坑洼检测YOLOv7-RFEM模型。首先,针对坑洼具有大小不一、形状不规则和特征不明显的特点,在Neck中引入基于空洞卷积和共享权重的Scale-Aware RFE模块,进一步扩大特征图感受野,在减少参数量的前提下提升模型多尺度检测性能和精度;其次,针对道路背景与坑洼特征相融的实际情况,模型在聚合网络模块ELAN中增加了有效的跨空间学习多尺度注意力机制EMA(Efficient Multi-Scale Attention),增强坑洼小目标特征,减弱坑洼所在背景干扰;最后,针对坑洼边界框定位不准确的问题,采用NWD Loss替换CIo U Loss,使模型更关注预测框与真实框的重叠度,适应坑洼形状大小的变化。通过新疆哈密某大型露天矿区的试验证明:该模型在多种情况下都有着良好的检测效果,满足露天矿区无人矿卡准确检测需求。 展开更多
关键词 道路坑洼检测 无人驾驶 特征提取 安全预警
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人工智能背景下“矿山提升与运输”课程教学改革与创新
7
作者 张春阳 任高峰 +4 位作者 叶海旺 黄刚 姜婷婷 王其洲 谭海 《科学咨询》 2026年第3期35-39,共5页
随着人工智能技术在矿业领域的应用,传统课程教学存在的弊端也逐渐显现,面临着教学内容滞后、实践体系薄弱等诸多挑战。因此,如何更好地改变传统教学方式的弊端,提升教学效果,实现教学与科技发展同步已成为大学教育不可回避的难题。基于... 随着人工智能技术在矿业领域的应用,传统课程教学存在的弊端也逐渐显现,面临着教学内容滞后、实践体系薄弱等诸多挑战。因此,如何更好地改变传统教学方式的弊端,提升教学效果,实现教学与科技发展同步已成为大学教育不可回避的难题。基于此,本文以“矿山提升与运输”课程为例,通过分析智能化矿山对人才培养的需求,提出以AI技术赋能课程体系重构、教学方法革新及评价模式转型的创新路径,设计“理论-虚拟-实践”的三维教学内容,实现“技术驱动-能力重构-评价机制转型”的教学改革模式,为培养适应智能化矿山发展的复合型人才提供参考。 展开更多
关键词 人工智能技术 传统教学方式 教学方法改革与创新 人才培养 教学效果评价
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煤矿井下无轨胶轮车多目标优化调度方法研究
8
作者 姚军 吴邦民 贺耀宜 《矿业研究与开发》 北大核心 2026年第2期280-287,共8页
针对煤矿井下无轨胶轮车人工调度成本高、车辆利用率低的问题,通过构建智能化调度模型协同优化运输效率与环保性能。首先,建立融合硬时间窗、货物禁忌和里程约束的MT-CVRPTW模型。其次,构建以总成本与碳排放最小化为目标的双目标优化模... 针对煤矿井下无轨胶轮车人工调度成本高、车辆利用率低的问题,通过构建智能化调度模型协同优化运输效率与环保性能。首先,建立融合硬时间窗、货物禁忌和里程约束的MT-CVRPTW模型。其次,构建以总成本与碳排放最小化为目标的双目标优化模型,并提出基于并行遗传算法(PGA)和自适应大邻域搜索(ALNS)的PGA-ALNS混合优化框架。仿真试验结果表明,该算法通过PGA的全局搜索与ALNS动态邻域优化的双层协同机制,结合时间敏感权重策略和精英保留机制,使碳排放成本保持最低,相较于遗传算法和模拟退火算法,其运输总成本分别降低了11.1%和7.6%,总距离分别降低了10.7%和4.7%,求解时间分别缩短了40.2%和36.1%。采用PGA-ALNS算法优化后的调度方案,其车辆平均实载率达94.16%。该方法有效提升了井下运输的经济性与环保性,为智能矿山建设提供了技术路径。 展开更多
关键词 无轨胶轮车 多目标优化 并行遗传算法 自适应大邻域搜索 低碳运输
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基于改进YOLOv5s的矿用输送带异物检测算法
9
作者 叶涛 田培 +2 位作者 耿泓雨 刘炜 周亮 《起重运输机械》 2026年第2期34-42,共9页
文中针对输送带作业场景色彩单一、锚杆异物呈高宽比细长形态、大块煤料被覆盖等检测难点,结合工业场景对实时检测的需求,提出了一种基于YOLOv5s的矿用输送带异物检测改进算法。引入C3_Faster网络替换原有的C3主干网络减小模型体积,并在... 文中针对输送带作业场景色彩单一、锚杆异物呈高宽比细长形态、大块煤料被覆盖等检测难点,结合工业场景对实时检测的需求,提出了一种基于YOLOv5s的矿用输送带异物检测改进算法。引入C3_Faster网络替换原有的C3主干网络减小模型体积,并在Backbone的核心特征提取模块中引入三重注意力机制(Triplet Attention),对特征图3个方向进行注意力加权处理,最后,引入了具有线性区间映射的新型损失函数Focaler_IoU,提高检测精确度。对比实验结果表明:改进后的YOLOv5s模型相比原YOLOv5s模型,其均值平均精度(mAP)提升了3.2%,达到了91.4%,模型体积降低了17.2%,参数量降低了17.5%,检测速度为109.89 FPS。改进后的YOLOv5s模型在输送带异物检测的检测精度更高,模型体积更小,能够满足煤矿输送带异物检测边缘部署的需求。 展开更多
关键词 矿用输送带 异物检测 YOLOv5s C3_Faster 三重注意力机制 Focaler-IoU
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基于YOLOv8的矿用钢丝绳损伤检测算法
10
作者 王成军 戴何奇 刘庆 《煤矿机械》 2026年第4期222-228,共7页
钢丝绳是矿井起重设备的核心承重部件,对钢丝绳损伤的及时检测可以有效避免由其损坏引发的事故。针对传统钢丝绳检测方法漏检率高、环境适应性差的问题,提出了一种SPSS-YOLO高精度实时检测算法。该算法在YOLOv8的基础上进行改进,通过集... 钢丝绳是矿井起重设备的核心承重部件,对钢丝绳损伤的及时检测可以有效避免由其损坏引发的事故。针对传统钢丝绳检测方法漏检率高、环境适应性差的问题,提出了一种SPSS-YOLO高精度实时检测算法。该算法在YOLOv8的基础上进行改进,通过集成Swin-Transformer层和SimAM注意力机制来增强多尺度特征提取能力与关键特征聚焦。该算法采用了SPPFCSPC模块提升特征融合效率,并使用结构化交并比(SIoU)损失函数优化边界框定位。在包含4250张图像,涵盖磨损、断裂和突起3类缺陷的自建数据集上的实验表明:SPSS-YOLO在精度、召回率和mAP50等指标上优于多种主流算法,尤其对检测难度较高的突起类损伤,检测精度比原YOLOv8提升了9.42%,实现了检测效率与准确率的良好平衡。 展开更多
关键词 钢丝绳检测 小目标检测 机器视觉 YOLOv8 算法优化
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大倾角工作面刮板输送机防滑防飘链技术研究
11
作者 葛德俊 高洪生 《现代工业工程》 2026年第7期217-219,共3页
大倾角工作面刮板输送机属于煤矿综采作业的核心运输设备,其运行的稳定性和可靠性同综采工作面是否能高效生产以及作业安全休戚相关,大倾角刮板输送机在安装和运行期间,常常会因为设备自身的特性、安装工艺、围岩环境以及所承受的载荷... 大倾角工作面刮板输送机属于煤矿综采作业的核心运输设备,其运行的稳定性和可靠性同综采工作面是否能高效生产以及作业安全休戚相关,大倾角刮板输送机在安装和运行期间,常常会因为设备自身的特性、安装工艺、围岩环境以及所承受的载荷等因素而产生各种防滑失效与飘链问题。防滑与飘链问题的出现会使输送机结构的整体稳定性和运输能力下降,并促使链条卡顿、溜槽移位之类的恶化现象发生,文章先对防滑、飘溜问题产生的原因进行介绍,再阐述如何在设备安装和运行阶段防止此类现象的发生,最后总结出控制防滑、飘溜的主要准则,给大倾角工作面刮板输送机的安全管控和保护工作给予技术支持。 展开更多
关键词 大倾角工作面 刮板输送机 防滑技术 防飘链 运行稳定性
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矿井主提升机远程监测及故障诊断系统研究
12
作者 王龙峰 任景奇 《晋控科学技术》 2026年第1期21-24,29,共5页
针对国内煤矿主提升机械装置缺乏状态监测与故障诊断系统的现状,开发了一套基于GPRS网络的远程监测与故障诊断系统。该系统采用LabVIEW作为开发平台,结合MySQL数据库管理系统和Weka数据挖掘平台,能够采集提升机的制动正压力、闸间隙、... 针对国内煤矿主提升机械装置缺乏状态监测与故障诊断系统的现状,开发了一套基于GPRS网络的远程监测与故障诊断系统。该系统采用LabVIEW作为开发平台,结合MySQL数据库管理系统和Weka数据挖掘平台,能够采集提升机的制动正压力、闸间隙、提升载荷及钢丝绳张力等参数,并通过GPRS将数据传输至远程服务器进行存储和分析。 展开更多
关键词 GPRS远程监测 故障诊断 MYSQL 传感器技术 E-R模型 Web发布功能
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矿井提升机三电平逆变器的STSMC直接转矩控制
13
作者 祝龙记 徐健平 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2026年第3期1-4,共4页
针对矿井提升机三电平逆变器直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)存在的转矩脉动、转速超调大及中点电位不平衡等问题,提出一种超螺旋滑模(Super-Twisting Sliding Mode Control,STSMC)优化策略。该控制策略采用基于二阶Super-twis... 针对矿井提升机三电平逆变器直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)存在的转矩脉动、转速超调大及中点电位不平衡等问题,提出一种超螺旋滑模(Super-Twisting Sliding Mode Control,STSMC)优化策略。该控制策略采用基于二阶Super-twisting算法的滑模结构控制方案,结合自适应增益抑制抖振,并引入矢量优化算法来平衡逆变器的中点电压。仿真结果表明,相较于传统的PI-DTC,改进后的STSMC-DTC的转矩响应时间缩短,脉动幅值降低,转速超调量减少,显著提高了复杂工况下提升机调速系统的控制精度与可靠性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 超螺旋滑模 直接转矩控制 PMSM
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基于YOLOv10的煤矿带式输送机碎石检测
14
作者 李生舟 《煤矿机械》 2026年第4期242-245,共4页
煤矿开采过程中常混杂碎石等异物,煤矿带式输送机上的碎石若不及时清理,容易引发设备故障。为保障煤矿安全生产,以YOLOv10为基础,提出了一种基于混合频域卷积与弱特征增强的碎石检测方法,在实际煤矿带式输送机数据集上进行了全面的对比... 煤矿开采过程中常混杂碎石等异物,煤矿带式输送机上的碎石若不及时清理,容易引发设备故障。为保障煤矿安全生产,以YOLOv10为基础,提出了一种基于混合频域卷积与弱特征增强的碎石检测方法,在实际煤矿带式输送机数据集上进行了全面的对比实验。实验结果表明,相较于传统方法,所提方法在准确率和召回率均有显著提升。 展开更多
关键词 碎石检测 YOLOv10 混合频域卷积 弱特征增强
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基于RT-DETR的钢丝绳缺陷检测
15
作者 孙克雷 任青荣 《煤矿机械》 2026年第4期229-233,共5页
针对矿山提升系统钢丝绳表面断丝、磨损等缺陷检测中存在的识别困难、模型复杂度高等技术问题,提出一种基于实时检测Transformer(RT-DETR)改进的钢丝绳缺陷检测模型。首先,设计了部分多尺度特征聚合(PMSA)结构,实现跨层级特征融合与空... 针对矿山提升系统钢丝绳表面断丝、磨损等缺陷检测中存在的识别困难、模型复杂度高等技术问题,提出一种基于实时检测Transformer(RT-DETR)改进的钢丝绳缺陷检测模型。首先,设计了部分多尺度特征聚合(PMSA)结构,实现跨层级特征融合与空间细节保持,以增强多尺度特征提取能力,有效提升微小损伤的识别能力;然后,设计层次化选择路径特征聚合(SPFA),优化特征选择与多尺度融合策略,从而提升复杂缺陷的检测能力;最后,采用多尺度渐进距离交并比(MPDIoU)损失函数提高检测稳定性。实验结果表明,改进后的算法平均精度均值(mAP)更大、稳定性更高。 展开更多
关键词 钢丝绳 表面缺陷 RT-DETR 缺陷检测
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煤矿单轨吊机车定位系统设计与功能调试
16
作者 杨磊 祝坚 +1 位作者 孙喜贵 张逸斌 《煤矿机械》 2026年第4期46-52,共7页
为了更深入地探索煤矿单轨吊机车定位精度的优化方向,依据现场应用需求,提出融合捷联惯性导航与射频识别(RFID)技术的煤矿单轨吊机车定位系统设计方案,其核心目标是弥补传统RFID定位精度欠佳的短板。该系统借助车载设备采集机车的运行... 为了更深入地探索煤矿单轨吊机车定位精度的优化方向,依据现场应用需求,提出融合捷联惯性导航与射频识别(RFID)技术的煤矿单轨吊机车定位系统设计方案,其核心目标是弥补传统RFID定位精度欠佳的短板。该系统借助车载设备采集机车的运行状态数据,经WiFi传输至上位机进行运算处理,从而达成高精度定位;硬件架构包含主控单元、惯性测量组件及RFID位置校准模块,软件层面则设计了核心标签识别程序、测距算法,以及基于捷联惯性导航的定位功能模块。现场测试数据显示,该系统在100 m×21 m的矿井轨道场景下运行状态稳定:单次测距误差在3 m以内,平均累积误差仅为0.6 m。这一精度水平有效增强了单轨吊机车的运输安全性与调度效率,为煤矿运输的智能化发展提供了坚实的技术保障。 展开更多
关键词 单轨吊机车 定位系统 系统设计 功能调试
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重型刮板输送机健康状态监测与故障诊断系统设计
17
作者 李珊珊 白凯 张永衡 《凿岩机械气动工具》 2026年第3期70-72,共3页
针对重型刮板输送机,分析其典型故障,构建多参量监测体系,提出基于多源信息融合的重型刮板输送机健康状态监测与故障诊断方法,包括多传感器数据采集与预处理、特征提取与健康指标构建、故障诊断与预警模型构建。在此基础上,设计了一套... 针对重型刮板输送机,分析其典型故障,构建多参量监测体系,提出基于多源信息融合的重型刮板输送机健康状态监测与故障诊断方法,包括多传感器数据采集与预处理、特征提取与健康指标构建、故障诊断与预警模型构建。在此基础上,设计了一套健康状态监测与故障诊断系统。应用结果表明,该系统能有效识别多种故障并及时预警,可为重型刮板输送机预测性维护提供可靠支持。 展开更多
关键词 重型刮板输送机 健康状态监测 故障诊断 系统设计
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基于多粒度声谱图的托辊异常状态检测方法
18
作者 党颖滢 曹现刚 +6 位作者 张鑫媛 李翔宇 毛怡文 樊红卫 董明 万翔 段雍 《工矿自动化》 北大核心 2026年第2期59-68,共10页
在井下复杂工况下,胶带摩擦与煤流冲击产生的机械噪声、风流扰动噪声及多设备耦合噪声相互叠加,导致托辊故障特征声纹极易被环境噪声掩盖;同时,托辊异常样本获取困难、标注成本高,使得基于传统监督学习的托辊异常状态检测方法难以有效... 在井下复杂工况下,胶带摩擦与煤流冲击产生的机械噪声、风流扰动噪声及多设备耦合噪声相互叠加,导致托辊故障特征声纹极易被环境噪声掩盖;同时,托辊异常样本获取困难、标注成本高,使得基于传统监督学习的托辊异常状态检测方法难以有效推广。针对上述问题,提出一种基于多粒度声谱图与注意力自编码器(MG-AAE)的无监督托辊异常状态检测方法,该方法仅利用正常工况托辊声音训练模型,无需故障标签。构建由Mel声谱图与Mel频率倒谱系数(MFCCs)组成的多粒度复合声谱特征,兼顾能量轮廓与细粒度声纹;在编码器中引入高斯差分金字塔(GDP)与多头注意力机制(MHA),通过多尺度建模与自适应加权融合,抑制稳态背景噪声并突出关键故障频带;以多维重构均方误差作为异常判据,实现托辊异常状态的自动识别。实验结果表明,在仅使用正常样本训练的前提下,MG-AAE模型在跨设备与真实工况评估中均展现出优异性能。基于MIMII数据集4类典型设备的评估显示,在0 dB强噪声工况下,MG-AAE模型的平均特征曲线下的面积(AUC)与局部AUC(pAUC)分别达到84.2%和70.4%,较自编码器模型提升7.3%和5.6%。在真实托辊数据上,AUC达95.47%,异常样本重构误差约为正常样本的1.40倍。说明该方法具有良好的跨设备泛化与低误报率特性,可为煤矿带式输送机托辊状态异常检测提供有效技术支撑。 展开更多
关键词 托辊 无监督异常检测 多粒度声谱图 Mel声谱图 MEL频率倒谱系数 自编码器 复合声学特征
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基于贪心算法的地下矿多装备协同调度优化
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作者 冯书照 贾明涛 +2 位作者 涂思羽 李宁 王李管 《金属矿山》 北大核心 2026年第1期178-187,共10页
地下矿山呈现深部、大规模的发展态势,随着越来越多装备的投入,复杂约束条件下的多装备调度将会是保证矿山高效生产的关键。针对多装备协同调度问题,提出了一种基于贪心算法的多装备协同调度模型。首先以装备、条带的总等待时间最短为... 地下矿山呈现深部、大规模的发展态势,随着越来越多装备的投入,复杂约束条件下的多装备调度将会是保证矿山高效生产的关键。针对多装备协同调度问题,提出了一种基于贪心算法的多装备协同调度模型。首先以装备、条带的总等待时间最短为目标构建调度模型,并根据任务先序关系分解原始模型;然后利用贪心算法解算子模型,最后根据模型的时间关系整合子模型的解算结果,获得最终的调度方案。以谦比希东南矿体的生产数据为模型基础,最终获得12组贪心算法解算结果和2组遗传算法的优化结果。结果表明:贪心算法的计算时间仅3 s,相较于遗传算法可以更快地获得解算结果;贪心组合策略③&⑥的总完工时间、装备总等待时间和铲运机平均等待时间较其他组合策略均最短,装备的生产能力也最强。因此结合组合策略3&6的贪心算法可用于求解多类型、多装备的协同调度问题,并且能够快速地获得最佳协同调度方案,提高装备的时间利用率,降低生产成本。 展开更多
关键词 地下矿山 多装备调度 等待时间 贪心算法 优化
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基于WOA-模糊PID的带式输送机开关磁阻半直驱系统多电机协同控制
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作者 李冲 王小龙 +5 位作者 鲍久圣 马传明 阴妍 刘鹏 张磊 王雷 《煤炭工程》 北大核心 2026年第1期124-132,共9页
针对传统带式输送机多电机驱动系统传动效率低、同步性差及新兴开关磁阻电机(SRM)低速转矩脉动等问题,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化模糊PID与改进偏差耦合的多电机协同控制策略。首先,设计了一种“SRM+内置式行星齿轮减速机构”一... 针对传统带式输送机多电机驱动系统传动效率低、同步性差及新兴开关磁阻电机(SRM)低速转矩脉动等问题,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化模糊PID与改进偏差耦合的多电机协同控制策略。首先,设计了一种“SRM+内置式行星齿轮减速机构”一体式开关磁阻半直驱多电机系统;其次,针对带式输送机多点驱动需求,提出了一种基于WOA优化模糊PID的直接瞬时转矩控制方法,通过动态调整PID参数提升SRM的动态响应与抗扰能力,仿真结果表明:相较于传统PID与模糊PID控制,WOA优化策略在空载工况下转速超调降低至0.33%,启动电流降低20%;针对多电机协同控制需求,引入同步补偿系数与加速度补偿机制,设计了改进偏差耦合控制结构,仿真显示三台电机最大转速差由4 r/min降至3 r/min;最后,利用带式输送机双滚筒三电机半直驱试验平台开展验证性试验,得出植入新型控制策略的驱动系统在空载与带载试验中三台电机之间的最大转速差分别为3.8 r/min与3.4 r/min,验证了所设计策略的同步控制效果。 展开更多
关键词 带式输送机 开关磁阻半直驱 鲸鱼算法 模糊PID 多电机偏差耦合
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