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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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基于多尺度特征提取的露天矿区道路坑洼检测模型
2
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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面向露天矿无人驾驶矿卡的轻量级多尺度目标检测模型
3
作者 李远成 侯亚蕾 +2 位作者 任一铭 田滨 要婷婷 《工矿自动化》 北大核心 2026年第3期95-101,132,共8页
露天矿无人驾驶矿卡场景中低照度、高粉尘等导致多尺度目标并存时检测准确率低,且模型参数规模大,难以在检测精度与轻量化部署之间实现有效平衡。针对上述问题,提出了一种面向露天矿无人驾驶矿卡的轻量级多尺度目标检测模型——改进YOLO... 露天矿无人驾驶矿卡场景中低照度、高粉尘等导致多尺度目标并存时检测准确率低,且模型参数规模大,难以在检测精度与轻量化部署之间实现有效平衡。针对上述问题,提出了一种面向露天矿无人驾驶矿卡的轻量级多尺度目标检测模型——改进YOLOv11n模型。该模型在主干网络浅层C3k2模块中引入混合Token(MToken),通过并行多空洞率分支卷积增强对多尺度目标的特征提取能力;在主干网络深层C3k2模块中引入多查找表(MuLUT),通过深层语义特征建模增强对多尺度目标的判别能力;使用亮度增强自注意力(ILSA)模块替代C3k2模块,提升了复杂低照度环境下的特征表达质量;在金字塔稀疏变换器(PST)模块中引入自适应Top-k选择策略,替代原有颈部特征金字塔结构中的C3k2模块,通过跨尺度特征增强提高对多尺度目标的捕获能力。实验结果表明:(1)相较于YOLOv11n模型,改进YOLOv11n模型mAP@0.5提升了3.7%,参数量、计算量和模型大小分别降低了26.7%,30.2%和21.8%。(2)改进YOLOv11n模型与SSD,Faster R-CNN,YOLOv11n,YOLOv12n和YOLOv13n相比,mAP@0.5最优,且参数量、计算量和模型大小最小,易于边缘部署。(3)将改进YOLOv11n模型部署在端侧设备,能够准确识别车辆和行人,推理速度达27.6帧/s,模型大小为2.673 MiB,具备优异的实时性与部署效率。 展开更多
关键词 露天矿 无人驾驶矿卡 多尺度目标检测 轻量化 YOLOv11n
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基于粒子群算法的露天矿卡车调度的研究
4
作者 刘世航 徐武彬 +2 位作者 段方正 李冰 闫梦瑶 《机械工程师》 2026年第1期5-9,共5页
针对露天矿卡车调度问题,以综合运输成本最小为目标,且综合考虑不同型号卡车的运输成本、装载点的生产能力、道路运输能力等约束条件,采用整数规划的方法建立露天矿卡车调度模型,实现卡车利用率最大和总成本最小。以某矿山实际数据为例... 针对露天矿卡车调度问题,以综合运输成本最小为目标,且综合考虑不同型号卡车的运输成本、装载点的生产能力、道路运输能力等约束条件,采用整数规划的方法建立露天矿卡车调度模型,实现卡车利用率最大和总成本最小。以某矿山实际数据为例,进行仿真分析。仿真结果表明:与已有模型相比,该模型得到的调度方案更加符合矿山的实际生产,满足露天矿山卡车调度需求,有效降低了车辆的运输成本,提高卡车运输效率。 展开更多
关键词 智慧矿山 智能调度 粒子群算法 整数规划
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基于改进A^(*)算法与ISSA的矿山复杂地形环境两层运输路径规划研究
5
作者 王晓菲 于新红 《矿业研究与开发》 北大核心 2026年第3期231-243,共13页
当前矿车路径规划算法在面对矿山复杂地形时,普遍存在搜索效率低、规划路径长等问题,研发高效精准的路径规划方法成为亟待解决的关键问题。创新性地提出了两层运输路径规划方案,上层采用改进A^(*)算法初步规划节点间的路径,下层采用改... 当前矿车路径规划算法在面对矿山复杂地形时,普遍存在搜索效率低、规划路径长等问题,研发高效精准的路径规划方法成为亟待解决的关键问题。创新性地提出了两层运输路径规划方案,上层采用改进A^(*)算法初步规划节点间的路径,下层采用改进麻雀搜索算法(ISSA)进行整体路径优化,确保整体路径的能耗与代价最小化,以期实现高效精准的矿山运输路径规划。结果表明:改进A^(*)算法与ISSA的两层运输路径规划方案不仅实现了路径能耗最小化,还实现了路径代价最小化,有效提升了路径规划效率与安全性;在路径规划中,研究所提方案不会受到障碍物干扰,不存在绕远路的情况,能够以最短的路径到达目的地,具有良好的避障与最短路径规划能力,且在具有复杂地形的矿山三维地形图中,能够快速求解出能耗更低、路径代价更低的目标函数值;改进A^(*)算法与ISSA的两层运输路径规划方案求解的最短运输距离仅为3 125.36 m,货损、运输及碳排放成本分别为1 028.63元、3 968.57元、335.18元,运输时间仅为1 836.39 s,均低于基于遗传蚁群强化学习算法的矿山运输路径规划方案。 展开更多
关键词 矿山运输路径规划 改进A^(*)算法 改进麻雀搜索算法 复杂地形
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百台无人电动矿卡投运 开启矿山装备智能化新篇章——记伊敏露天矿全球首个百台级无人电动矿卡规模化应用
6
《智能矿山》 2026年第2期2-8,共7页
随着全球矿业向智能化、绿色化方向加速转型,传统矿山装备面临着安全风险高、运营成本高、碳排放高及人力短缺等多重挑战,亟需技术革新突破行业瓶颈。伊敏露天矿作为华能内蒙古东部能源有限公司(简称华能蒙东公司)煤炭产业核心生产单位... 随着全球矿业向智能化、绿色化方向加速转型,传统矿山装备面临着安全风险高、运营成本高、碳排放高及人力短缺等多重挑战,亟需技术革新突破行业瓶颈。伊敏露天矿作为华能内蒙古东部能源有限公司(简称华能蒙东公司)煤炭产业核心生产单位,在高寒、软岩、富水、风雪周期长的复杂工况下,积极探索矿山装备升级路径。在矿山装备智能化与绿色低碳转型的双重驱动下. 展开更多
关键词 矿山装备 高寒 富水 复杂工况 软岩 绿色低碳
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基于运动学LQR的路径跟踪控制算法
7
作者 鲍时超 王炜杰 谢勇 《机电工程技术》 2026年第5期143-147,共5页
为解决无人驾驶矿车在面临矿区多变的道路环境时要实现精确路径跟踪难度大的问题,设计了一种基于运动学LQR的路径跟踪控制算法。该算法通过矿车的运动学模型,以矿车横纵向坐标、航向角与参考路径横纵向坐标、航向角之差为状态变量,以当... 为解决无人驾驶矿车在面临矿区多变的道路环境时要实现精确路径跟踪难度大的问题,设计了一种基于运动学LQR的路径跟踪控制算法。该算法通过矿车的运动学模型,以矿车横纵向坐标、航向角与参考路径横纵向坐标、航向角之差为状态变量,以当前车速、当前转角与参考车速、参考转角的差值作为控制变量,构建状态空间方程,基于线性二次型方法推导最优控制律。通过台架测试和实车测试,所设计的算法相较于纯追踪算法,矿车横向位置与参考位置的平均跟踪误差绝对值和均方根误差均有所降低。基于运动学LQR路径跟踪控制算法实际运行横向误差平均值约为0.09 m,最大横向误差约为0.36 m,横向误差均方根值约为0.12 m,相比纯追踪控制算法,其横向误差降低达40%,满足矿山的安全运行要求。 展开更多
关键词 无人驾驶矿车 运动学模型 LQR算法 最优控制 横向误差
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金属矿转运料斗离散元参数标定方法研究
8
作者 易辉成 刘梦寅 +1 位作者 何逊 李韦韦 《制造业自动化》 2026年第3期123-130,共8页
针对金属矿转运料斗离散元仿真参数标定困难的问题,提出了一种新的离散元参数标定方法。通过Zingg分类法对矿石颗粒几何形状进行分类和形状描述,并构建颗粒多球簇模型。采用漏斗落料法与L型箱落料法分别测定矿石静休止角,通过拉丁方试... 针对金属矿转运料斗离散元仿真参数标定困难的问题,提出了一种新的离散元参数标定方法。通过Zingg分类法对矿石颗粒几何形状进行分类和形状描述,并构建颗粒多球簇模型。采用漏斗落料法与L型箱落料法分别测定矿石静休止角,通过拉丁方试验设计构建两种静休止角离散元模型的二阶响应面模型,使用遗传算法求解得到最优的颗粒接触力学参数组合。基于所标定的矿石参数,对攀钢矿业集团有限公司某正在运行的铁矿石转运料斗进行离散元分析,其仿真结果矿石落料点与实际工况基本吻合。研究结果表明,该方法标定的离散元参数误差较小,在金属矿转运料斗仿真计算中具有较好的计算精度,能满足其工程设计计算需求,验证了该标定方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 金属矿 转运料斗 离散单元法 Zingg分类法 多目标优化
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无人驾驶技术在广西非煤露天矿山的应用实践与探索
9
作者 郑大专 《新潮电子》 2026年第6期157-159,共3页
在无人驾驶与电池技术快速发展、燃油与人工成本持续上升及国家大力推进矿山智能化建设的背景下,矿山无人驾驶技术作为新质生产力,正深刻变革传统矿山运输模式。目前该技术在露天煤矿广泛应用且成效显著。文章主要介绍矿山无人驾驶系统... 在无人驾驶与电池技术快速发展、燃油与人工成本持续上升及国家大力推进矿山智能化建设的背景下,矿山无人驾驶技术作为新质生产力,正深刻变革传统矿山运输模式。目前该技术在露天煤矿广泛应用且成效显著。文章主要介绍矿山无人驾驶系统的整体架构与作业流程,并基于实际案例,对比分析无人驾驶与传统方案在非煤矿山的综合成本,重点剖析其核心优势与面临的挑战,提出针对性的应用建议,以期为无人驾驶技术在非煤露天矿山的推广应用提供参考。 展开更多
关键词 无人驾驶 智能化建设 非煤露天矿山 综合成本 应用建议
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露天矿山无人驾驶智能集群应用及挑战
10
作者 王威 祁汉文 《露天采矿技术》 2026年第1期44-48,共5页
为了提升露天矿山运输效率与安全性,分析了基于5G专网、多传感器融合、车-路-云协同控制的无人驾驶智能集群技术方案。以国能新疆准东露天煤矿为实际案例,依托基础设施智能化改造、线控矿卡系统升级及云控平台集成部署,构建了一套完整... 为了提升露天矿山运输效率与安全性,分析了基于5G专网、多传感器融合、车-路-云协同控制的无人驾驶智能集群技术方案。以国能新疆准东露天煤矿为实际案例,依托基础设施智能化改造、线控矿卡系统升级及云控平台集成部署,构建了一套完整的智能化露天矿运输体系。结果表明:该方案可实现作业时间延长约10%,运输成本显著降低,安全事故数量有效减少,对推动矿区绿色、高效生产具有积极意义。 展开更多
关键词 露天矿山 无人驾驶 智能集群 运输体系 协同控制
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土壤固化剂与废石料在矿山运输道硬化中的应用
11
作者 雷毕浩 《中国金属通报》 2026年第1期43-46,共4页
露天矿山生产运输道路是露天矿山企业生产的生命线,露天矿山的生产运输道路设计和使用普遍主要依据行业标准、铲装作业面等的相对位置关系进行设计,以采剥产生的废石、废渣等进行填筑成为主要生产运输通道。但受露天矿山的地质条件、气... 露天矿山生产运输道路是露天矿山企业生产的生命线,露天矿山的生产运输道路设计和使用普遍主要依据行业标准、铲装作业面等的相对位置关系进行设计,以采剥产生的废石、废渣等进行填筑成为主要生产运输通道。但受露天矿山的地质条件、气候条件、地理环境、矿山重载运输等的影响,导致矿山生产运输条件差,制约着矿山生产安全和效率。随着土壤固化剂硬化路面技术的兴起且已在国内外得到广泛运用,硬化效果显著。因此,笔者将进一步利用土壤固化剂与露天矿山废石料进行矿山运输道路硬化的施工技术探索。 展开更多
关键词 露天矿山 土壤固化剂 废石料 道路硬化 施工技术
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露天矿山开采中矿石运输系统的安全性与效率提升技术研究
12
作者 徐海洋 林坤星 常龙 《石材》 2026年第3期40-42,共3页
本文以乌拉根铅锌矿为例,系统分析了其矿石运输系统的现状,并提出基于运输能力匹配、设备配置优化与路径调整的安全性与效率提升路径。通过数据驱动的智能调度模型与多路径优化策略的结合,为矿山运输系统的升级提供了具体的解决方案。
关键词 露天矿山 矿石运输 安全管理 效率优化
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基于车路云协同的露天矿山无人驾驶混行交互策略与实践
13
作者 刘煜 《中国金属通报》 2026年第2期153-155,共3页
露天矿山生产的智能化转型是行业发展的必然趋势,其中无人驾驶与有人驾驶车辆的混行协同是规模化应用的关键挑战。本文以陕西铜川某矿为实证研究对象,系统阐述了基于车路云三级协同架构的露天矿山混编调度系统。通过对12m极限窄道安全... 露天矿山生产的智能化转型是行业发展的必然趋势,其中无人驾驶与有人驾驶车辆的混行协同是规模化应用的关键挑战。本文以陕西铜川某矿为实证研究对象,系统阐述了基于车路云三级协同架构的露天矿山混编调度系统。通过对12m极限窄道安全会车、遮蔽工况厘米级精准停靠、多目标优化调度模型等关键技术的深入分析,验证了该系统在复杂矿山环境下的可靠性与高效性。实践表明,该方案实现了零生产效率损失的平滑过渡,人力成本降低约40%,为传统矿山智能化改造提供了可复制的技术路径。未来,随着AI算法深度集成、标准化体系建立及新能源技术融合,矿山无人驾驶混行交互将向更加智能、绿色、安全的方向演进。 展开更多
关键词 露天矿山 无人驾驶 混行交互 车路云协同
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非公路宽体自卸车静态斜坡侧倾稳定性研究
14
作者 娄彬 王吉 《建设机械技术与管理》 2026年第1期12-14,共3页
针对非公路宽体车整车静态侧倾稳定角采用简易公式计算误差较大的问题,推导了一种综合考虑整机布置参数、悬架特性、轮胎压缩特性和簧上、簧下载荷参数的计算方法,并将悬缸特性转化为悬挂油缸与蓄能器的设计参数。通过单一变量法计算了... 针对非公路宽体车整车静态侧倾稳定角采用简易公式计算误差较大的问题,推导了一种综合考虑整机布置参数、悬架特性、轮胎压缩特性和簧上、簧下载荷参数的计算方法,并将悬缸特性转化为悬挂油缸与蓄能器的设计参数。通过单一变量法计算了各影响因子对斜坡静态侧倾稳定角影响的程度,提出了改善非公路宽体自卸车静态斜坡稳定性的方法。 展开更多
关键词 宽体自卸车 全油气悬架 静态 侧倾稳定角
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基于模糊PID的矿车纵向速度跟踪控制技术研究
15
作者 鲍时超 《控制与信息技术》 2026年第1期56-60,共5页
为解决无人驾驶矿卡在矿区多变道路环境下实现精确纵向速度跟踪难度大的问题,文章设计了一种基于模糊PID的矿车纵向速度跟踪控制算法。该算法通过设计模糊规则,直接输出PID控制器的比例、积分、微分系数,在提高PID算法对速度跟踪控制的... 为解决无人驾驶矿卡在矿区多变道路环境下实现精确纵向速度跟踪难度大的问题,文章设计了一种基于模糊PID的矿车纵向速度跟踪控制算法。该算法通过设计模糊规则,直接输出PID控制器的比例、积分、微分系数,在提高PID算法对速度跟踪控制的精度和响应速度的同时,避免了烦琐的PID参数整定过程,提升了矿车行驶的平稳性。经台架测试和实车测试验证,相较于传统PID,文章设计的模糊PID使矿车实际速度与目标车速的平均跟踪误差绝对值和均方根误差均有所降低。 展开更多
关键词 无人驾驶矿车 PID算法 模糊PID 模糊规则
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大型露天铁矿卡车无人驾驶关键技术与应用示范
16
作者 刘东阳 杨浩 韩有朋 《中国设备工程》 2026年第1期10-13,共4页
随着智能矿山建设的推进,无人驾驶技术成为矿业领域实现降本增效、保障安全生产的关键技术路径。本文以重钢西昌矿为研究对象,系统阐述了露天矿卡车无人驾驶的关键技术体系及其应用示范效果。通过构建无人驾驶运输系统、协同作业系统以... 随着智能矿山建设的推进,无人驾驶技术成为矿业领域实现降本增效、保障安全生产的关键技术路径。本文以重钢西昌矿为研究对象,系统阐述了露天矿卡车无人驾驶的关键技术体系及其应用示范效果。通过构建无人驾驶运输系统、协同作业系统以及有人驾驶与无人驾驶混行等典型应用场景,实现区域内无人驾驶矿卡“装、运、卸”典型作业过程的无人自主运行。结果表明,无人驾驶系统在车辆和无人驾驶系统以及智能云控平台能够持续稳定运行,显著提升了运输效率,降低了人工成本,增强了本质安全。本研究不仅验证了无人驾驶技术在金属露天矿山的可行性,还为行业标准制定和规模化推广提供了实践经验,为行业高质量发展注入新动能,是新质生产力的典型实践案例。 展开更多
关键词 露天矿山 无人驾驶 环境感知 安全管控
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中高压IGBT变频器在下行带式输送机中的应用
17
作者 余娅荣 李朝辉 +3 位作者 许周密 浦仕杭 计丕甫 陈雪 《设备管理与维修》 2026年第2期167-169,共3页
下行带式输送机作为矿山工业生产中关键的物料输送设备,其运行效率和稳定性直接影响到生产效益和安全。传统带式输送机存在启动冲击大、能耗高、运行不稳定等问题。研究中高压IGBT变频器在下行带式输送机中的应用,通过理论研究和实际案... 下行带式输送机作为矿山工业生产中关键的物料输送设备,其运行效率和稳定性直接影响到生产效益和安全。传统带式输送机存在启动冲击大、能耗高、运行不稳定等问题。研究中高压IGBT变频器在下行带式输送机中的应用,通过理论研究和实际案例分析其的技术原理、特点及其在带式输送机中的节能效果、运行稳定性和可靠性等方面的优势。结果表明,中高压IGBT变频器可以显著提高带式输送机的运行效率,降低能耗,延长设备寿命,具有重要的实际应用价值。 展开更多
关键词 下行带式输送机 中高压IGBT变频器 运行效率
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无人驾驶电动自卸卡车在智慧矿山开采中的应用
18
作者 赵成龙 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2026年第1期144-146,共3页
在我国矿产资源开采行业向智能化、绿色化转型升级的关键阶段,无人驾驶电动自卸卡车作为智慧矿山建设的核心装备,其应用直接关系矿山生产安全、运营效率与成本管控水平。本文立足智慧矿山开采实际,分析无人驾驶电动自卸卡车的应用需求,... 在我国矿产资源开采行业向智能化、绿色化转型升级的关键阶段,无人驾驶电动自卸卡车作为智慧矿山建设的核心装备,其应用直接关系矿山生产安全、运营效率与成本管控水平。本文立足智慧矿山开采实际,分析无人驾驶电动自卸卡车的应用需求,重点阐述全域环境感知、高精度定位导航、自适应路径规划及自主避障等核心应用技术与实践方法,并提出增强通信质量、推行车辆编队控制、完善自动装料卸料闭环等应用策略,旨在推动无人驾驶电动自卸卡车在智慧矿山的规模化、规范化应用,助力智慧矿山高质量落地。 展开更多
关键词 智慧矿山 无人驾驶 电动自卸卡车
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矿用卡车RP接触器改造
19
作者 朱健伟 王世龙 +2 位作者 白水 任会斌 刘庆成 《设备管理与维修》 2026年第1期98-100,共3页
MT4400AC型矿用卡车主要承担露天煤矿原煤运输任务,现场工作环境恶劣,随着采煤区变动,运输坡度加大,导致电制动频繁投入,进而导致RP接触器经常烧蚀,增加维修成本,降低生产效率。对矿用卡车电控制动系统进行分析,提出矿用卡车RP接触器改... MT4400AC型矿用卡车主要承担露天煤矿原煤运输任务,现场工作环境恶劣,随着采煤区变动,运输坡度加大,导致电制动频繁投入,进而导致RP接触器经常烧蚀,增加维修成本,降低生产效率。对矿用卡车电控制动系统进行分析,提出矿用卡车RP接触器改造方案。实践证明,该方案能够有效降低矿用卡车故障率及维修成本,为矿区生产提供保障。 展开更多
关键词 MT4400AC矿用卡车 RP接触器 故障率
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