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智采工作面三机数字孪生驱动控制架构

煤炭学报 2023年

作者：尤秀松葛世荣郭一楠苗丙中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院煤矿智能化与机器人创新应用应急管理部重点实验室

为了进一步提高煤矿综采设备智能控制水平，实现智采工作面常态化运行，提出基于数字孪生智采工作面驱动控制的相关概念和系统架构。智采工作面数字孪生系统由物理设备、虚拟孪生体、虚实交互模型组成，通过数字化方法建立与实体设备相... 详细信息

为了进一步提高煤矿综采设备智能控制水平，实现智采工作面常态化运行，提出基于数字孪生智采工作面驱动控制的相关概念和系统架构。智采工作面数字孪生系统由物理设备、虚拟孪生体、虚实交互模型组成，通过数字化方法建立与实体设备相映射的虚拟模型，来达到综采设备在作业过程中虚实交互、智能决策、精准控制和动态演化的目的。阐述智采工作面常态化运行要求和采煤机、液压支架和刮板输送机的相关控制难点。提出了智采工作面单机数字孪生驱动控制架构，包括机理模型、控制模型、孪生数据模型和数字孪生模型同步与演化等要素；研究数字孪生虚实交互方法，利用信息物理系统来保障信息交互能力，采用知识模型来解决数据拥堵问题，为智采工作面数字孪生控制系统的虚实交互提供实时性。提出智采工作面数字孪生驱动的三机协同控制方法，包括三机关联关系、智能采煤控制、智能支护控制与智能运输控制。最后以矿山数字孪生实际应用为例，通过建立相关模型和设计相关实验方案，对数字孪生智能控制进行验证。本文通过展开数字孪生智能控制架构、模式等理论研究，旨在解决目前综采工作面存在的环境感知程度低、设备预测精度差和人工干预强度大等问题，实现在复杂环境条件下设备的自适应控制与人机交互，为煤矿智能化建设提供借鉴意义。

关键词：数字孪生智采工作面三机协同控制信息交互常态化运行

糖尿病视网膜病变患者视觉相关生活质量调查研究

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中华眼科杂志 2022年第10期58卷 760-768页

作者：臧博荣世松丁晓霞邹博臧冬晓王禹许艳芳冯克谜李冬抚顺市眼病医院抚顺113006 Department of Ophthalmology Harvard Medical SchoolMassachusetts Eye and EarMass General BrighamBoston 02101-02117USA 温州医科大学附属眼视光医院温州325000

目的了解2型糖尿病伴糖尿病视网膜病变(DR)患者的视觉相关生活质量(VRQoL)。方法横断面研究。纳入2012年7月至2013年5月辽宁省抚顺市将军街道15个社区已确诊为2型糖尿病的居民1537例,男性623例,女性914例,年龄(61.1±8.4)岁。采用美国... 详细信息

目的了解2型糖尿病伴糖尿病视网膜病变(DR)患者的视觉相关生活质量(VRQoL)。方法横断面研究。纳入2012年7月至2013年5月辽宁省抚顺市将军街道15个社区已确诊为2型糖尿病的居民1537例,男性623例,女性914例,年龄(61.1±8.4)岁。采用美国国立眼科研究院视功能量表(NEI-VFQ-25)中文版来评估受检者的VRQoL。受检者分别按年龄、性别、有无视力损伤、受累眼进行分析。不同人群间量表分数的比较采用Wilcoxon秩和检验或Kruskal-Wallis H检验。将每只眼分为无DR、轻度非增生期糖尿病性视网膜病变(NPDR)、中度NPDR、重度NPDR和增生性糖尿病视网膜病变(PDR)。判断受检者双眼DR严重程度,按7级DR综合等级进行分级。采用广义线性模型评估DR严重程度与量表分数的线性关系;采用局部加权回归来评估DR综合严重程度与量表分数之间可能存在的非线性关系。结果1537例受检者中无DR者836例(54.4%),轻度NPDR 479例(31.2%),中度NPDR 90例(5.9%),重度NPDR 72例(4.7%),PDR 60例(3.8%)。与单眼受累患者相比,双眼受累患者总体视力[70.2(66.5,72.5)分和68.9(63.9,71.6)分,Z=90.222,P=0.038]、近距离活动[90.5(85.8,94.0)分和88.8(84.5,92.5)分,Z=114.942,P=0.005]、依赖性[91.1(85.6,96.5)分和89.3(83.8,94.5)分,Z=91.934,P=0.033]、心理健康[80.0(73.4,84.9)分和77.5(70.8,82.0)分,Z=118.388,P=0.003]、社会角色限制[76.8(70.1,82.4)分和74.5(67.6,80.6)分,Z=90.791,P=0.036]和总分[88.3(84.2,91.0)分和86.9(82.8,90.1)分,Z=96.207,P=0.024]的分数均低于单眼DR者,差异有统计学意义。随着DR严重程度的增加,总体视力(χ^(2)=85.665)、近距离活动(χ^(2)=78.462)、远距离活动(χ^(2)=145.489)、社会功能(χ^(2)=53.629)、依赖性(χ^(2)=86.710)、心理健康(χ^(2)=68.281)、社会角色限制(χ^(2)=45.357)、色觉(χ^(2)=68.176)、周边视野(χ^(2)=116.179)、NEI-VFQ-25总分(χ^(2)=133.291)分数逐渐降低(均P轻度NPDR之间(斜率为-4.7)和中度NPDR/≥中度NPDR与重度NPDR/≥重度NPDR之间(斜率为-12.6)。结论DR严重程度和受累眼都与视觉相关生活质量显著相关,尤其在社会角色限制和心理健康方面最为明显。

关键词：糖尿病视网膜病变视敏度生活质量心理测定学调查和问卷疾病严重程度指数

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知识驱动的智采数字孪生主动管控模式

煤炭学报 2023年第S01期48卷 334-344页

作者：郭一楠杨帆葛世荣黄遥尤秀松中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 晋能控股集团长治公司山西长治046000 中国矿业大学(北京)智慧矿山与机器人研究院北京100083

构建煤矿智采工作面数字孪生系统需要挖掘“环-机-物”孪生体之间的隐含知识链和操作人员的决策控制经验,并建立虚实空间之间合理的信息交互方式。但是,物理空间与虚拟空间目前仅采用单一的被动信息交互机制。为解决生产运行控制与安全... 详细信息

构建煤矿智采工作面数字孪生系统需要挖掘“环-机-物”孪生体之间的隐含知识链和操作人员的决策控制经验,并建立虚实空间之间合理的信息交互方式。但是,物理空间与虚拟空间目前仅采用单一的被动信息交互机制。为解决生产运行控制与安全管理决策对开采过程不确定性的适应能力不足、虚拟空间对物理空间的综合管控鲁棒性不强、物理空间设备协同利用率不高等问题,提出一种新型的知识驱动虚实空间主动管控模式。构建了智采工作面五维数字孪生模型,并给出各个维度的具体含义;采用知识工程理论,给出智采工作面全工艺流程中的知识属性划分,建立3类先验知识的规则和模型表达;深入剖析“环-机-物”之间的多层次、多能流关联耦合关系,构建相应的知识动态演化模型;引入机器学习和决策优化方法,建立知识引导的虚实空间信息主动管控机制,从而形成数字孪生智采工作面的知识提取、知识迁移与知识利用新范式。通过提出的虚实空间新型主动管控模式,能够更好地应对煤矿地质条件的不确定性、开采环境的时空动态性,以及开采过程设备群的多样性,为煤矿高效、低碳的智能化开采提供技术支撑,实现平行矿山建设中的“信息可见、轨迹可循、状态可查”提供知识层面的高保真映射框架和决策控制机制。

关键词：知识主动管控数字孪生智采工作面

液氮冷却作用下三类高温岩石力学性能试验研究

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东北大学学报（自然科学版） 2021年第11期42卷 1591-1599页

作者：董硕沙松蒙世仟荣冠武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院有限责任公司广西南宁530023

为了研究液氮冷却对高温岩石物理力学性能的影响,对不同温度下(25~350℃)的花岗岩、片麻岩和砂岩试样进行液氮冷却处理,开展了一系列的物理力学试验研究,结合微观观察结果分析了各类岩石的损伤机理.结果表明,提高加热温度能够加剧液氮... 详细信息

为了研究液氮冷却对高温岩石物理力学性能的影响,对不同温度下(25~350℃)的花岗岩、片麻岩和砂岩试样进行液氮冷却处理,开展了一系列的物理力学试验研究,结合微观观察结果分析了各类岩石的损伤机理.结果表明,提高加热温度能够加剧液氮对岩石内部结构的损伤,随温度的升高,岩石的孔隙率、峰值应变逐渐增大,而纵波波速、抗压强度和弹性模量则相反.高温和液氮冷却所产生的热应力导致岩石内部裂纹的萌生和扩展,且微裂纹主要沿石英矿物边界发育.随着加热温度的升高,微裂纹的数量呈逐渐增加的趋势,这是岩石宏观特性退化的主要原因.三类岩石对加热和液氮冷却处理的敏感度不同,这与岩石在成岩作用、矿物成分、胶结类型以及孔隙结构方面的差异有关.

关键词：干热岩液氮冷却高温力学性能微观观察

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树脂球堵漏工艺在塔中区块的应用及认识

钻采工艺 2022年第1期45卷 144-148页

作者：张觉文何世明陈世荣刘刚荣雄刘开松西南石油大学中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院中国石油玉门油田分公司油田作业公司

塔里木中部地区奥陶系油藏主要采用水平井开发模式实施长段地质目标穿越,钻井深度普遍在7 000 m左右。目的层奥陶系储层地质条件复杂、缝洞发育、钻井液安全密度窗口超窄,钻井过程中普遍发生恶性漏失,严重制约了该油藏的勘探开发进程。... 详细信息

塔里木中部地区奥陶系油藏主要采用水平井开发模式实施长段地质目标穿越,钻井深度普遍在7 000 m左右。目的层奥陶系储层地质条件复杂、缝洞发育、钻井液安全密度窗口超窄,钻井过程中普遍发生恶性漏失,严重制约了该油藏的勘探开发进程。由于大型溶洞和裂缝的存在,传统堵漏材料结合常规堵漏技术治理塔中地区奥陶系恶性漏失成功率较低;为此,文章分析了塔中奥陶系储层漏失特征和堵漏难题,在此基础上提出了“投球架桥变缝洞为孔,多种堵漏材料协同充填封堵”的树脂球堵漏工艺技术。树脂球堵漏技术在X井恶性井漏治理中的成功应用表明,该技术可有效解决塔中区块大型缝洞恶性漏失问题。文章研究成果为塔中区块奥陶系恶性井漏的治理提供了一种新技术思路,将有助于提高该区块的堵漏作业效果。

关键词：塔中地区恶性井漏树脂球堵漏工艺技术大型缝洞堵漏

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近距工作诱导的短暂性近视的研究现状

中华眼科杂志 2012年第7期48卷 657-661页

作者：林仲张袆草乔利亚荣世松王宁利梁远波首都医科大学附属北京同仁医院北京同仁眼科中心北京市眼科学与视觉科学重点实验室北京100730 河南省安阳市眼科医院汕头大学香港中文大学联合汕头国际眼科中心香港中文大学眼科学及视觉科学系

近视形成的可能机制目前普遍认为与遗传及环境因素相关。近距工作作为永久性近视发生发展的重要的环境因素之一，很可能是通过近距工作诱导的短暂性近视（NITM）起效的。本文就NITM的定义、测量流程、相关评价参数，目前研究发现的NITM... 详细信息

近视形成的可能机制目前普遍认为与遗传及环境因素相关。近距工作作为永久性近视发生发展的重要的环境因素之一，很可能是通过近距工作诱导的短暂性近视（NITM）起效的。本文就NITM的定义、测量流程、相关评价参数，目前研究发现的NITM特征、减少NITM的方法及其可能的机制做一总结。

关键词：近视调节眼

小梁切除术术中房水滤过量与术中及术后早期眼压无关

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眼科 2014年第2期23卷 94-98页

作者：黄瑶荣世松孟海林范素洁李思珍梁远波王宁利首都医科大学附属北京同仁医院北京同仁眼科中心北京市眼科研究所眼科学与视觉科学北京市重点实验室 100730 香港中文大学眼科及视觉科学学系河南省安阳市眼科医院 455000 河北省邯郸市眼科医院 056000 南京爱尔眼科医院 210000 温州医科大学附属眼视光医院 325000

目的测量小梁切除术术中房水滤出量，并分析其与术中眼压和术后早期眼压之间的关系。设计前瞻性观察性研究。研究对象2009年12月--2010年8月初次接受小梁切除术的82例（82眼）青光眼患者。方法（1）将不同体积的生理盐水加到泪液检测滤... 详细信息

目的测量小梁切除术术中房水滤出量，并分析其与术中眼压和术后早期眼压之间的关系。设计前瞻性观察性研究。研究对象2009年12月--2010年8月初次接受小梁切除术的82例（82眼）青光眼患者。方法（1）将不同体积的生理盐水加到泪液检测滤纸条上的指定位置，然后观察滤纸吸水长度与液体量之间的关系。（2）前瞻性纳入初次小梁切除术的青光眼患者，术者遵统一程序行标准小梁切除术，关闭巩膜瓣前房注水稳定后采用Tonopen测量术中眼压。术中在关闭巩膜瓣，前房注水后60s将泪液检测滤纸条置于巩膜瓣口处测量房水滤出量，持续80s。分析术中滤过量与术中眼压及术后第1日及第7日眼压之间的关系，并观察术后滤过泡隆起度、范围及并发症情况。主要指标滤纸湿线长度，术中及术后早期眼压，滤过泡情况。结果滤纸吸水长度与液体量具有显著相关性，液体的体积可根据滤纸上湿线的长度通过以下公式计算：吸液体积（仙1）=1．0434×吸液长度（mm）±2．4086（R2=0．97）。82例患者（82眼）术前眼压（32．3±9．0）mmHg。根据术中滤纸吸水长度，将患者分为3组：第一组患者的吸水长度≤5mm（n=46），第二组6—10mm（n=18），第三组≥11mm（n=18）。三组患者术中眼压分别为（13．9±8．3）mmHg、（12．1±5．4）mmHg、（12．1±6．5）mmHg（P=0．543）。术后第1天三组的眼压分别为（13．3±7．9）mmHg、（12．7±7．3）mmHg、（15．9±9．0）mmHg；术后1周，三组眼压分别为（12．2±6．9）mmHg、（10．7±5．6）mmHg、（13．1±8．1）mmHg，三组间术后早期眼压及滤过泡情况差异均无统计学意义（P均〉0．05）。术后未观察到浅前房等其他并发症。结论滤纸吸水长度与滤出液体量具有显著相关性。小梁切除术术中的滤出量可通过泪液检测滤纸条定量测量。但不能通过术中滤过量这个因素直接判定术后早期的眼压。

关键词：青光眼外科学小梁切除术滤过量眼压

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分形粗糙表面特征长度尺度参数小波识别法

机械工程学报 2018年第5期54卷 185-192页

作者：王余松张学良温淑花范世荣太原科技大学机械工程学院

通过对W-M函数模拟轮廓进行db2小波分解,发现其小波分解系数呈现出明显的规律性这一重要特点,基于此,提出由小波分解来识别粗糙表面轮廓特征长度尺度参数G的一种新方法,并与功率谱密度法等4种方法对W-M函数模拟轮廓、分形布朗运动模拟... 详细信息

通过对W-M函数模拟轮廓进行db2小波分解,发现其小波分解系数呈现出明显的规律性这一重要特点,基于此,提出由小波分解来识别粗糙表面轮廓特征长度尺度参数G的一种新方法,并与功率谱密度法等4种方法对W-M函数模拟轮廓、分形布朗运动模拟轮廓以及实际机械加工表面轮廓特征长度尺度参数的计算结果进行对比,结果表明,由于所采用计算方法不同,导致计算结果表现出极大的差异性,不在同一个数量级上。对W-M函数模拟轮廓,提出的小波识别法计算结果最接近于理论值,其余方法在数量级上不同于理论值,都有随分形维数减小而误差增大的趋势。功率谱密度法计算误差最大,远超过理论值,方程组法次之,其次是结构函数法,文献[6]的公式计算误差较小。对分形布朗运动模拟轮廓,小波识别法与文献[6]的公式以及结构函数法计算结果接近。对实际轮廓的计算,小波识别法与文献[6]的公式计算结果相近。总体上,小波识别法与文献[6]的公式计算结果较为接近,说明分形粗糙表面轮廓特征长度尺度参数小波识别法是一种非常有效的方法。

关键词： W-M函数分形粗糙表面特征长度尺度参数小波分解

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小梁切除术后滤过量的早期物理干预

中华全科医师杂志 2012年第3期11卷 208-210页

作者：荣世松孟海林梁远波王宁利首都医科大学附属北京同仁医院眼科中心北京市眼科学与视觉科学重点实验室100730 河南省安阳市眼科医院眼科 100730

小梁切除术是治疗青光眼的重要手段。对术后早期（术后1或3个月内）滤过量及眼压的把握是其关键环节，而早期物理干预（包括眼球按摩、激光断线、缝线拆除等）的作用不可替代。缝线拆除及激光断线技术允许术者术中紧密地关闭巩膜瓣限制... 详细信息

小梁切除术是治疗青光眼的重要手段。对术后早期（术后1或3个月内）滤过量及眼压的把握是其关键环节，而早期物理干预（包括眼球按摩、激光断线、缝线拆除等）的作用不可替代。缝线拆除及激光断线技术允许术者术中紧密地关闭巩膜瓣限制滤过量，可减少术后短期强滤过相关的并发症。眼球按摩可进一步调控眼压，但在3个月后效果减弱。

关键词：小梁切除术