检索结果-南通市图书馆

有机化学 2022年第5期42卷 1537-1544页

作者：顾清云程振凤曾小宝南通大学药学院江苏南通226006

报道了一种无过渡金属催化剂、外加化学氧化剂的条件下,电化学氧化三氟甲基亚磺酸钠与α-羰基二硫缩烯酮的高效三氟甲基化反应.该方法具有反应条件温和与较好的官能团兼容性的优点.相关的机理实验表明该反应是通过自由基机理进行的.

关键词：电化学三氟甲基化 α-羰基二硫缩烯酮自由基绿色化学

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基于多特征融合的露天矿区道路负障碍检测

煤炭学报 2024年第5期49卷 2561-2572页

作者：阮顺领鄢盛钰顾清华卢才武西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学矿山系统工程研究所陕西西安710055 西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055

随着智慧矿山概念的逐步落实,智能化、无人化逐渐在矿区落实,露天矿卡车无人驾驶日益成为矿山智能化建设的主要内容,为解决露天矿区复杂多变的道路因坑洼、塌陷等路面小部分下陷出现的非规则负障碍而导致矿区无人车、重载卡车侧翻等安... 详细信息

随着智慧矿山概念的逐步落实,智能化、无人化逐渐在矿区落实,露天矿卡车无人驾驶日益成为矿山智能化建设的主要内容,为解决露天矿区复杂多变的道路因坑洼、塌陷等路面小部分下陷出现的非规则负障碍而导致矿区无人车、重载卡车侧翻等安全难题,提升矿区安全驾驶系数,提出一种多特征融合的露天矿区道路负障碍检测方法。该方法使用BiFPN特征融合模块,提高小型负障碍检测权重占比;引入空间和通道双注意力机制提高对负障碍边缘的特征提取和特征融合能力,从而提高对道路小尺度负障碍的检测精度;采用SIoU Loss作为模型边界框损失函数并使用K-means++方法优化Anchor以提高负障碍检测模型的收敛速度和边界框定位效果,并基于遗传算法优化超参数让模型更贴合矿区场景,最终实现对矿区道路负障碍的快速精准识别。实验表明该检测模型能快速准确识别复杂背景下露天矿区道路负障碍目标,对道路负障碍目标的检测精度、召回率、平均精确度均值分别达到了96.9%、89.9%、95.3%,且该模型大小仅有12.7 MB。对比其他主流检测网络,该网络模型更适合复杂环境下露天矿区非结构化道路行驶安全需求,且该检测模型的鲁棒性好,可适配于多种情况的露天矿区,为实际环境复杂多变的露天矿区非结构化道路负向障碍检测提供了可行的方法,为露天矿无人卡车安全生产运输提供安全预警。

关键词：露天矿区无人卡车负障碍检测特征融合安全预警

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向量角选择和指标删除的高维多目标进化算法

计算机科学与探索 2024年第2期18卷 425-438页

作者：顾清华骆家乐李学现西安建筑科技大学管理学院西安710055 西安建筑科技大学西安市智慧工业感知、计算与决策重点实验室西安710055 西安建筑科技大学资源工程学院西安710055

针对进化算法求解高维多目标优化问题平衡收敛性和多样性所面临的挑战,提出了向量角选择和指标删除的高维多目标进化算法(MOEA/AS-ID)。该算法在环境选择过程中设计了一种包含两种策略的协作机制逐一删除收敛性和多样性差的解以保留精... 详细信息

针对进化算法求解高维多目标优化问题平衡收敛性和多样性所面临的挑战,提出了向量角选择和指标删除的高维多目标进化算法(MOEA/AS-ID)。该算法在环境选择过程中设计了一种包含两种策略的协作机制逐一删除收敛性和多样性差的解以保留精英个体参与下一代的进化。前者基于向量角的选择策略用于选择一对在目标空间具有相似搜索方向的解,后者基于指标的删除策略采用同时兼顾个体收敛性和分布性的I_(SDE)^(+)指标比较被选择的这一对解,然后删除具有较小指标值的解,进而促使种群朝各个方向收敛到帕累托最优前沿,最终平衡解集的收敛性和多样性。在包含各种特征的3组标准测试系列问题DTLZ、SDTLZ、MaF上,MOEA/AS-ID与近年提出的6个涵盖了当前各种类型的高维多目标进化算法执行了广泛的对比仿真实验和数值结果分析。仿真结果和数值分析表明所提算法MOEA/AS-ID求解各种特征的高维多目标优化问题平衡收敛性和多样性的能力具有较强的竞争力。

关键词：进化算法高维多目标优化向量角选择指标删除收敛性多样性

改进时间弹性带的露天矿无人卡车避障路径规划研究

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智能系统学报 2024年

作者：阮顺领赵微辛智顾清华刘梓浩西安建筑科技大学资源工程学院哈密市和翔工贸有限责任公司

针对露天矿非结构化道路上障碍具有突发性和多样性等特点，并极大影响无人卡车路径规划和安全行驶等问题，提出一种基于改进时间弹性带(timed elastic bands， TEB)的矿区无人卡车避障路径规划算法。该算法通过调节融合位姿轨迹点，减... 详细信息

针对露天矿非结构化道路上障碍具有突发性和多样性等特点，并极大影响无人卡车路径规划和安全行驶等问题，提出一种基于改进时间弹性带(timed elastic bands， TEB)的矿区无人卡车避障路径规划算法。该算法通过调节融合位姿轨迹点，减少卡车位姿计算量和路径转弯幅度，并针对复杂环境下易陷入局部最优的问题，在障碍物膨胀层与安全行驶区域间引入缓冲层，完成静态代价地图中最优安全路径规划。实验结果表明，在静态障碍物复杂场景下，该算法较传统TEB算法在安全绕障能力上有较大提升，平均导航速度更快，可有效保障露天矿无人卡车的安全行驶和高效运输。

关键词：露天矿无人卡车路径规划 TEB改进算法避障规划位姿轨迹点静态代价地图自主导航

基于多线激光雷达的井下斜坡道无人矿卡定位与建图方法

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煤炭学报 2024年第3期49卷 1680-1688页

作者：顾清华白昌鑫陈露李萌付明宇王维西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学、西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055 中钢集团山东矿业有限公司山东临沂277700

井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一,矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征,且道路具有一定倾斜角度,采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息,导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述... 详细信息

井下斜坡道的定位与建图是实现井下斜坡道无人驾驶的关键技术之一,矿山井下斜坡道区域为典型非结构化环境特征,且道路具有一定倾斜角度,采用传统SLAM算法无法获得精确里程计信息,导致定位与建图精度难以满足无人矿卡行驶需求。针对上述问题,通过研究激光SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)算法LeGO-LOAM,笔者提出一种适用于矿山井下斜坡道环境的定位与建图方法。首先,针对井下斜坡道口两侧均为光滑水泥墙壁,特征点稀少问题,设计了基于人工路标的辅助增强定位方法,有效增加点云特征数量,从而优化位姿估计结果,避免建图漂移现象;然后在特征预处理阶段,提出了一种基于激光点云高度差与坡度信息融合的提取地面点高效算法,通过改善地面地点的选取策略,针对倾斜坑洼路面仍能有效识别地面点,解决了井下斜坡道定位与建图倾斜角度大、误差大等问题;其次,基于CVC(Curved-Voxel Clustering)聚类算法设计了一种斜坡道点云曲率体素聚类算法,采用曲率体素和基于哈希的数据结构对点云进行分割,大幅提高在井下稀疏、噪声环境下点云聚类的鲁棒性;最后,运用Scan-To-Map进行点云匹配,同时兼顾点云配准的性能与速度。在中钢集团山东某井下斜坡道的现场实验证明:与原算法相比精度提升13.15%,Z轴误差降低22.3%,地图质量明显提升,能有效解决井下无人驾驶建图及定位的难题。

关键词：井下斜坡道无人驾驶激光SLAM 地面点分割点云聚类

基于改进YOLOv8的露天矿区行车障碍物检测

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黄金科学技术 2024年第2期32卷 345-355页

作者：顾清华周琼王丹西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室陕西西安710055

露天矿区场景复杂,行车障碍物检测受扬尘和颗粒物等粉尘噪声干扰严重,难以准确识别障碍物,尤其是光线较差的夜间,不利于做出正确决策,从而影响无人作业的安全性和整体效率。针对以上问题,提出了一种基于YOLOv8n模型的露天矿区行车障碍... 详细信息

露天矿区场景复杂,行车障碍物检测受扬尘和颗粒物等粉尘噪声干扰严重,难以准确识别障碍物,尤其是光线较差的夜间,不利于做出正确决策,从而影响无人作业的安全性和整体效率。针对以上问题,提出了一种基于YOLOv8n模型的露天矿区行车障碍物检测算法YOLOv8n-Enhanced。该算法主要从3个方面进行了改进,具体包括:首先,针对受粉尘噪声干扰严重和夜间光线不足的问题,提出了C2fCA模块结构,提高了模型特征提取能力;其次,使用轻量级卷积技术GSConv和VoV-GSCSP模块,减轻模型复杂性,实现检测器更高的计算成本效益;最后,使用WIOU损失函数,提高了模型泛化能力。试验结果表明:改进算法在保持实时性的前提下,可将YOLOv8n的平均精度(mean Average Precision,mAP)分别提高1.8%和2.6%,实现白天与夜间场景下不同尺度的障碍物识别。

关键词：露天矿区无人驾驶障碍物检测 YOLOv8检测模型矿区复杂场景

基于固态激光雷达的露天矿非结构化运输道路小尺寸落石检测方法

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 219-224页

作者：顾清华李佳威陈露祝河杰西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学西安市智慧工业感知、计算与决策重点实验室陕西西安710055

针对露天矿无人矿卡运输作业中路况差、光照强和灰尘大等原因导致小尺寸落石检测困难和实时性差的问题,提出一种使用固态激光雷达检测露天矿非结构化运输道路小尺寸落石的方法。首先使用具有双回波技术的激光雷达进行数据采集,减少灰尘... 详细信息

针对露天矿无人矿卡运输作业中路况差、光照强和灰尘大等原因导致小尺寸落石检测困难和实时性差的问题,提出一种使用固态激光雷达检测露天矿非结构化运输道路小尺寸落石的方法。首先使用具有双回波技术的激光雷达进行数据采集,减少灰尘干扰并提取车辆前方可行驶区域;然后采用基于扇面的直线拟合地面分割算法分割地面,实现对有坡度的非结构化粗糙路面的彻底分割;之后引入八叉树的分层网格树模型进行邻域查找,提高邻域查找的速度,引入双色最近对构建图,快速生成聚类簇,引入自适应聚类半径ε,进行聚类并输出小尺寸落石的盒模型。实验结果表明:相较于使用k-d树加速的DBSCAN算法,所提方法的正检率提升9.61个百分点,检测时间缩短379.77 ms。

关键词：露天矿无人驾驶障碍物检测激光雷达点云密度聚类

基于前馈补偿LQR与PID的矿井无轨胶轮车横纵向控制研究

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金属矿山 2024年第1期 139-148页

作者：江松武露云付信凯顾清华洪勇章赛卢才武西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000 金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 中钢集团山东富全矿业有限公司山东济宁272000

无人驾驶技术是实现无轨胶轮车井下安全、智能、高效运输的重要方案之一,为了提高无人驾驶过程中的轨迹跟踪精度,提出了基于前馈补偿的横向线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)与纵向比例积分微分(Proportion Integration... 详细信息

无人驾驶技术是实现无轨胶轮车井下安全、智能、高效运输的重要方案之一,为了提高无人驾驶过程中的轨迹跟踪精度,提出了基于前馈补偿的横向线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)与纵向比例积分微分(Proportion Integration Derivative,PID)位移速度调节器相结合的控制策略,实现车辆的横纵向协调控制。通过建立考虑轮胎侧偏特性的2自由度无轨胶轮车动力学模型和跟踪误差模型,并采用井下无轨胶轮车实车参数建立其电机模型,得到车辆的驱动制动输出。利用Carsim和Matlab/Simulink搭建联合仿真环境,分别在井下双车道工况、单车道工况与颠簸路面工况下进行了轨迹跟踪仿真验证。结果表明:在3种工况下车辆轨迹跟踪过程中的最大横向误差仅为5 cm,最大纵向误差仅为10 cm,速度误差控制在1 m/s以内,航向误差范围为±0.1 rad,前轮偏转角变化平稳未出现抖动现象。为验证控制器在井下实际环境下的跟踪性能,使用实验室小车于陕西某井下巷道进行了现场试验验证,结果表明:井下实际巷道下试验结果误差仍在合理范围内,解决了车辆运行过程中的速度和路径的时变问题,反映出该控制器具有较高的精度和较好的稳定性。

关键词：无轨胶轮车 LQR PID 前馈补偿电机模型横纵向协调控制智能矿山

基于聚类算法的滑石型露天钼矿多目标配矿优化

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金属矿山 2024年

作者：顾清华庞德俊王倩骆家乐西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室西安建筑科技大学管理学院西安建筑科技大学资源工程学院

为了提高滑石型钼矿的选别效率和稳定性，根据矿石分布及生产要求进行配矿优化显得尤为重要。首先，根据爆堆的钻孔数据，运用聚类算法对爆堆进行划分，形成品位分布均匀的配矿单元，确保为配矿模型提供可靠的输入数据。其次，建立一个... 详细信息

为了提高滑石型钼矿的选别效率和稳定性，根据矿石分布及生产要求进行配矿优化显得尤为重要。首先，根据爆堆的钻孔数据，运用聚类算法对爆堆进行划分，形成品位分布均匀的配矿单元，确保为配矿模型提供可靠的输入数据。其次，建立一个多目标配矿模型，其中以运输车数作为决策变量，并将钼品位波动、滑石含量波动、岩性配比波动和运输功最小化设置为目标函数。该模型结合了配矿单元的装运顺序和滑石型露天钼矿的生产要求，设定了多项细化的约束条件，从而为配矿方案的优化提供数学工具。最后，通过在某滑石型露天钼矿的实际数据上进行仿真实验，验证了聚类算法和配矿模型的有效性及合理性。配矿单元的聚类划分有效减少了数据误差，满足了实际工作中的数据处理需求。高维多目标进化算法求解配矿模型，可以得到一系列满足生产需求的配矿方案，为矿山的实际生产和决策提供了参考依据。

关键词：多目标配矿滑石型钼矿聚类算法露天矿

深部环境下锚索耐久性退化及应力腐蚀断裂研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 267-276页

作者：吴赛赛金韬郝文青顾清华李迎春西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室陕西西安710055 大连理工大学深地工程研究中心辽宁大连116024

为解决深部复杂条件下地下工程中锚固结构耐久性退化断裂问题,将室内实验与水文地球化学模拟相结合,通过模拟锚索在服役期间发生的腐蚀过程,对影响锚索应力腐蚀的因素分析讨论。基于实验数据建立水文地球化学模型,对腐蚀过程中腐蚀产物... 详细信息

为解决深部复杂条件下地下工程中锚固结构耐久性退化断裂问题,将室内实验与水文地球化学模拟相结合,通过模拟锚索在服役期间发生的腐蚀过程,对影响锚索应力腐蚀的因素分析讨论。基于实验数据建立水文地球化学模型,对腐蚀过程中腐蚀产物、离子浓度变化以及与腐蚀速率相关的因素进行定量研究。研究结果表明:溶解氧是影响普通腐蚀的主要因素,侵蚀性离子是影响局部腐蚀的主要因素,而应力水平、酸碱度和电导率对试样的腐蚀速率是辅助影响因素,不起决定性作用。点腐蚀在坑底造成局部腐蚀环境及应力集中,加速裂纹的产生。此外,微生物存在时会有硫化亚铁生成,硫化物对锚索应力腐蚀的发生起关键作用,因此微生物是造成应力腐蚀的潜在因素之一。

关键词：锚索深部应力腐蚀水文地球化学模型

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