检索结果-南通市图书馆

矿井煤岩界面探测天线及智能升降支架系统开发及应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金属矿山 2024年

作者：陈令洲郭爱军关丙火张迪许献磊中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院国能神东煤炭集团有限责任公司煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室

地质雷达在矿井地质构造及灾害源探测中得到了广泛应用，常规地面耦合式地质雷达天线需要贴近探测面进行作业，受限于复杂矿井环境，难以在工作面上进行快速连续测量，也无法满足煤岩界面随采实时探测的需求。为此，通过对矿井非接触式... 详细信息

地质雷达在矿井地质构造及灾害源探测中得到了广泛应用，常规地面耦合式地质雷达天线需要贴近探测面进行作业，受限于复杂矿井环境，难以在工作面上进行快速连续测量，也无法满足煤岩界面随采实时探测的需求。为此，通过对矿井非接触式煤岩界面探测天线及智能升降支架系统进行研究，开发了矿井煤岩界面探测天线及智能升降支架系统。通过优化TEM天线辐射面和加载屏蔽装置，开发了一种适用于煤岩界面探测的1 500 MHz空耦地质雷达天线，相对带宽可达553 MHz，主瓣增益11.53 dBi；设计了一种智能升降支架，可实现在矿井综采工作面随采高及煤层倾角变化，实时自适应调节空耦天线位置姿态，满足其在矿井复杂环境下的应用需求。试验结果表明：该矿井煤岩界面探测天线可实现对煤岩界面的非接触式探测，在1 m范围内探测煤岩界面位置平均误差为±1.2 cm，平均误差百分比为8.4%，为矿井智能化开采提供了技术支撑。

关键词：煤岩界面地质雷达天线非接触式探测智能升降支架高精度

地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

测绘通报 2024年第4期 83-89页

作者：李天宇许献磊周东林王浩张照太煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

地铁隧道安全隐患综合检测车可实现隧道衬砌及表观隐患的快速检测。受限于地铁隧道封闭的地下环境及隧道内外部复杂的结构环境,当前隧道内单一定位技术仍存在定位精度低、累积误差大、多源采集不同步导致的定位信息“打架”等难题。本... 详细信息

地铁隧道安全隐患综合检测车可实现隧道衬砌及表观隐患的快速检测。受限于地铁隧道封闭的地下环境及隧道内外部复杂的结构环境,当前隧道内单一定位技术仍存在定位精度低、累积误差大、多源采集不同步导致的定位信息“打架”等难题。本文开发了一种地铁隧道车载融合定位系统及精度校正算法,包括车载高精度编码信息采集和视觉图像采集系统、融合定位算法、精度校正算法、多源信息坐标转换矩阵等内容。相较已有定位方法,该融合定位系统可实现在直道和弯道条件下检测车车载装备和隧道安全隐患的快速动态融合定位。室内室外测试结果表明,区间的定位精度可达10 cm,地铁内直线测试区间300 m内和曲线测试区间100 m内相对误差控制小于等于0.06%。室内模型试验和现场试验结果验证了该融合定位系统及精度校正算法的有效性和稳定性,为地铁隧道安全隐患的快速检测定位和隧道安全运营提供了技术支撑。

关键词：地铁隧道隐患探测融合定位精度校正快速检测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

智能爆破关键装备、器材与工程应用

智能矿山 2024年

作者：李萍丰许献磊赵国瑞李大财宏大爆破工程集团有限责任公司非煤露天矿山安全智能开采国家矿山安全监察局重点实验室中国矿业大学(北京) 山东大学湖南金聚能科技有限公司

矿产作为国家重要的开采资源，在矿石开采过程中爆破工序的作业效率和安全性对智能矿山建设的发展具有重要影响。现阶段，爆破环节存在劳动强度大、工作效率较低、自动化和智能化程度不高等问题，严重制约了智能矿山建设历程。对此，本... 详细信息

矿产作为国家重要的开采资源，在矿石开采过程中爆破工序的作业效率和安全性对智能矿山建设的发展具有重要影响。现阶段，爆破环节存在劳动强度大、工作效率较低、自动化和智能化程度不高等问题，严重制约了智能矿山建设历程。对此，本文阐述了智能爆破建设的总体目标、技术路径和发展阶段，介绍了智能爆破部分关键装备、器材，具有全面感知、自动提取、少人操作、连续作业等特点。研究成果成功应用在华润水泥肇庆大排项目，实现了爆破施工多场景、全工序感知、互联与协同的全生产链智能示范工程工业应用，取得了一定的效果，可为爆破行业转型升级注入新活力，促进采矿行业高质量发展。

关键词：智能爆破工序感知矿山全生产链价值链共享示范工程

基于改进链码追踪算法的隧道衬砌裂缝识别方法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

现代隧道技术 2022年第4期59卷 90-99页

作者：许献磊郑浩翔刘昱昊中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

地铁隧道衬砌表观裂缝病害直接威胁地铁隧道的安全运营。当前衬砌裂缝检测大多采用基于图像处理的裂缝检测技术,因图像数据量大以及地铁隧道复杂多变的内部环境,裂缝检测的效率和精度均难以满足实际需求。针对上述情况,对基于改进链码... 详细信息

地铁隧道衬砌表观裂缝病害直接威胁地铁隧道的安全运营。当前衬砌裂缝检测大多采用基于图像处理的裂缝检测技术,因图像数据量大以及地铁隧道复杂多变的内部环境,裂缝检测的效率和精度均难以满足实际需求。针对上述情况,对基于改进链码追踪算法的隧道衬砌裂缝识别方法开展研究。首先对线阵相机获取的隧道衬砌表观图像进行预处理;然后将识别出的裂缝转化成链码序列,进而提出一种改进的链码追踪算法,可快速提取裂缝边界特殊点并对剔除掉伪拐点和多余拐点;最后基于裂缝骨架树型结构模型提出一种裂缝骨架长度算法和裂缝宽度算法,并对链码追踪结果进行误差分析。现场探测实验结果表明,在确保裂缝形状不变情况下,采用改进的链码边界追踪算法追踪的裂缝边界像素点数可降低82%,裂缝长度和宽度误差控制在4%和7%以内,可为隧道衬砌裂缝病害快速检测和隧道安全运营提供技术支撑。

关键词：地铁隧道衬砌裂缝线阵相机特征识别链码追踪

基于高频雷达波的煤岩层位识别与追踪方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2022年第7期50卷 50-58页

作者：许献磊王一丹朱鹏桥马正中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

煤岩层位的识别与追踪是煤炭智能化开采的重要难题,常规的煤岩层位探测方法存在精度低、实时性差等问题,提出一种基于高频空气耦合雷达的煤岩层位识别与追踪方法,相比于传统方法,本方法可实现非接触式探测,并且能实时进行层位的追踪与... 详细信息

煤岩层位的识别与追踪是煤炭智能化开采的重要难题,常规的煤岩层位探测方法存在精度低、实时性差等问题,提出一种基于高频空气耦合雷达的煤岩层位识别与追踪方法,相比于传统方法,本方法可实现非接触式探测,并且能实时进行层位的追踪与识别。首先通过正演模拟分析了天线悬空耦合条件下高频雷达波在“空气-煤-岩”层位的回波反射特征,提出了“空气-煤”和“煤-岩”层的定位方法;其次对不同煤层厚度条件下的界面探测精度和误差进行分析,提出了“煤-岩”层精确定位方法,并建立了种子层位点的位置关系模型;针对雷达天线悬空高度受煤层起伏变化的影响,研究推导出煤岩层位动态探测过程中煤层厚度的解算算法;再次,根据“煤-岩”层位种子点,提出以三级“窗口算子”为核心的煤岩层位追踪算法,实现了煤岩层位的快速追踪,提高了系统稳定性;最后开展了物理模型试验和现场探测试验,结果表明:物理模型探测中平均误差为±0.12 cm,平均误差百分比为2.18%,矿井工作面探测平均误差值为±0.71 cm,平均误差百分比为3.53%;基于1.2 GHz高频空气耦合雷达可在悬空条件下实时动态获取到1 m范围内煤岩层位信息,动态探测精度达到厘米级,研究成果为煤矿智能化开采以及透明地质模型的动态更新提供技术支撑。

关键词：煤岩识别空气耦合高频雷达煤岩层位实时动态探测识别与追踪窗口算子

矿井雷达波走时层析成像精度的影响分析及参数优化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

矿业科学学报 2022年第1期7卷 134-142页

作者：孙明浩许献磊张迪煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京100005 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

矿井工作面内的隐伏灾害源是矿井安全生产的主要隐患,雷达波走时层析成像技术可实现大跨度开采区内隐伏灾害源的高精度探测。本文首先提出了层析成像精度评价标准,包括反演速度场和实际速度场速度差的方差、反演异常体中心偏离程度和大... 详细信息

矿井工作面内的隐伏灾害源是矿井安全生产的主要隐患,雷达波走时层析成像技术可实现大跨度开采区内隐伏灾害源的高精度探测。本文首先提出了层析成像精度评价标准,包括反演速度场和实际速度场速度差的方差、反演异常体中心偏离程度和大小偏离程度;其次通过正演模拟分析不同点间距、不同出射角度和不同反演网格参数对矿井地质雷达层析成像精度的影响规律,并对观测系统及反演参数进行优化;最后应用优化参数进行矿井雷达波走时层析成像探测实验,结果表明,在100 m跨度范围内可有效进行异常体的探测。本研究为矿井大跨度工作面内隐伏灾害源的快速精细探测提供有效的技术支撑。

关键词：矿井隐伏灾害源地质雷达走时层析成像精度分析参数优化

基于空气耦合雷达的矿井煤岩界面随采动态探测原理及关键技术

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2022年第8期47卷 2961-2977页

作者：许献磊彭苏萍马正朱鹏桥王一丹中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

矿井煤岩识别技术是制约煤炭智能开采的关键难题之一。受煤矿地质条件及复杂工况影响,目前诸多煤岩识别方法因其技术局限性而无法满足工业化实时、智能、高效的应用需求。在总结矿井煤岩识别技术演变历程基础上,提出煤岩识别技术已经进... 详细信息

矿井煤岩识别技术是制约煤炭智能开采的关键难题之一。受煤矿地质条件及复杂工况影响,目前诸多煤岩识别方法因其技术局限性而无法满足工业化实时、智能、高效的应用需求。在总结矿井煤岩识别技术演变历程基础上,提出煤岩识别技术已经进入到随采、自主、动态探测的新阶段,并提出了适用于智能综采工作面煤岩界面的非接触智能探测理论与技术框架,包括电磁波能量聚焦、位姿感知、支架姿态自适应调控、煤岩界面坐标转换4项技术内涵和聚焦发射空气耦合雷达天线、智能调节支架、煤岩界面识别与追踪技术方法、界面位置信息提取技术、系统位姿参数矩阵5项关键技术。系统阐释了基于空气耦合雷达天线煤岩界面随采动态探测系统的基本原理,首先,开发空气耦合屏蔽雷达天线,实现电磁波能量聚焦发射及煤岩界面的非接触式探测,天线悬空高度为30 cm;其次,研发智能天线支架,结合支架姿态自适应调控技术,以雷达数据探测的悬空距离(天线距煤表面距离)为判别依据,实现雷达天线位姿随工作面起伏变化的自适应调节;再次,研究多干扰源下的煤岩界面识别与追踪方法,准确识别出空气-煤界面、煤-岩界面的一次有效波反射点位,获取动态高精度的煤岩界面信息;最后,创建系统位姿参数矩阵,结合煤机惯性导航单元、智能支架动态位姿参数,建立大地坐标系、采煤机坐标系和天线坐标系3者空间关系模型,并创建煤岩界面等高曲线,并将该信息通过网络协议传输给煤机控制系统,从而实现采煤机截割滚筒自适应调高控制。实验结果表明:应用该煤岩识别系统识别煤岩界面位置平均误差为±1.2 cm,平均误差百分比为8.6%。实现了矿井煤岩界面随采动态探测,为智采工作面实现无人作业提供了新的理论技术支撑。

关键词：煤岩识别空气耦合雷达随采动态非接触式探测智能识别自适应调控

定向钻孔雷达天线探测平衡分析与配重优化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤田地质与勘探 2023年第6期51卷 175-184页

作者：李涛涛许献磊徐海龙欧阳兵王鹏杰萍乡学院机械电子工程学院江西萍乡337055 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100086

定向钻孔雷达(Orientated Borehole Ground Penetrating Radar,OBGPR)有效解决了矿井或油井钻孔、工程检测探孔等周边地质情况的定向精细化探测问题。针对深孔中介质多变,雷达天线配重不合理,导致天线下沉时状态难以控制、探测效果不理... 详细信息

定向钻孔雷达(Orientated Borehole Ground Penetrating Radar,OBGPR)有效解决了矿井或油井钻孔、工程检测探孔等周边地质情况的定向精细化探测问题。针对深孔中介质多变,雷达天线配重不合理,导致天线下沉时状态难以控制、探测效果不理想的情况,开展定向钻孔雷达探测过程中的天线平衡分析和配重优化设计研究。首先对深孔/井探测中的定向钻孔雷达天线进行平衡状态下的受力分析,在明确不同密度介质条件天线所受重力、浮力的前提下,通过构建钻孔泥浆黏度系数随密度变化模型,数值模拟与试验验证相结合确定雷诺数与阻力系数关系,重点研究雷达天线匀速下沉检测的运动阻力情况。接着开展定向钻孔雷达天线的配重优化设计,形成了配重大小可调节的配重块结构以及不同探测条件下(钻孔直径0.1~0.2 m、介质密度1000~1700 kg/m^(3)、检测速度0.03~0.06 m/s)的配重方案。在此基础上,开展定向钻孔雷达的电塔桩基和大坝坝基质量现场探测试验,以验证天线的配重优化设计结果。对试验过程中的线缆拉力变化情况和雷达探测结果进行分析,结果表明:优化设计出的钻孔雷达天线配重结构和方案满足不同工况条件下天线平稳下沉探测的需求,探测结果能有效得到钻孔周边地质异常区域的方位和尺寸。研究结果可为钻孔雷达实现复杂孔/井中环境下的超深、定向和精细化探测提供技术支撑和指导价值。

关键词：定向钻孔雷达雷达天线配重结构动力黏度平衡分析

低频地质雷达屏蔽天线开发及在地下空间工程探测应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

矿业安全与环保 2022年第4期49卷 140-149页

作者：许献磊张朝阳彭苏萍陈令洲张迪中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中，受限于复杂地质条件，常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷，且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统，与常规地质雷达天线系... 详细信息

地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中，受限于复杂地质条件，常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷，且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统，与常规地质雷达天线系统相比，该系统有2个优势：(1)通过低频屏蔽及阻抗匹配设计，增强了天线的聚焦和辐射特性，可有效屏蔽环境干扰信号，提高数据的信噪比；(2)构建了基于FPGA的数据实时处理框架，应用于可编程芯片上，系统开发实现了数据内插、去噪、增益等处理算法的集成，实现了数据的实时处理。试验结果表明：该低频地质雷达天线系统在城市环境下其探测深度可达30 m,基于FPGA的处理模块实现了数据的实时处理，同时数字图像实时处理算法将图像信息熵、平均梯度等相对常规数据的处理平均提升分别为13.72%、12.44%。

关键词：地质雷达超深探测天线开发屏蔽装置 FPGA实时处理