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坑道钻机模块化双泵站功率匹配实验研究

煤田地质与勘探 2022年第8期50卷 171-178页

作者：鲁飞飞凡东田宏亮煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

为解决坑道钻机动力泵站重量大、搬迁运输难题,提出通过模块设计,将泵站进行拆分,采用小排量双动力双泵合流解决方案。化整为零,可有效减小单个泵站的运输尺寸及重量,并可根据工况需求选择单泵站或双泵合流提高钻机使用的灵活性,同时降... 详细信息

为解决坑道钻机动力泵站重量大、搬迁运输难题,提出通过模块设计,将泵站进行拆分,采用小排量双动力双泵合流解决方案。化整为零,可有效减小单个泵站的运输尺寸及重量,并可根据工况需求选择单泵站或双泵合流提高钻机使用的灵活性,同时降低能耗。负载敏感系统具有节能、负载适应性好、调速方便等优点,然而双负载敏感泵系统合流时,2个泵的输出功率不平衡,钻机输出参数不符合设计要求是亟需解决的难题。理论分析指出,两个负载敏感泵与负载敏感阀之间的反馈管路差异影响2个泵的功率平衡,然后建立双动力双泵负载敏感系统动态模型。基于该模型,动态分析双负载敏感泵系统压力流量特性,重点分析反馈管路以及压力补偿器对双泵站功率平衡的影响,并提出双负载敏感泵系统功率匹配方法。通过台架实验对理论分析结果进行验证,结果表明,管路差异对双泵双动力负载敏感泵合流系统输出特性有较大的影响。在反馈管路中设置阻尼并根据管路匹配阻尼参数,可实现双泵输出参数的基本平衡。通过微调压力补偿器弹簧预压缩量,可使系统达到较好平衡,消除管路差异影响。该方法解决了2个泵站输出功率不平衡问题,该方法有较强的普适性和应用价值,对坑道钻机液压泵站的模块化设计具有重要的参考意义。

关键词：模块化双泵站功率平衡负载敏感系统合流坑道钻机

基于对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法研究

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基于对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法研究

作者：鲁飞飞南昌航空大学

学位级别：硕士

语义分割任务是计算机视觉领域的一个重要研究课题,然而现有的基于深度学习的语义分割方法严重依赖于数据集的获取与标注,且训练得到的网络模型的泛化能力不足。针对以上问题,域自适应的语义分割方法被提出,该方法利用带标注的源域数据... 详细信息

语义分割任务是计算机视觉领域的一个重要研究课题,然而现有的基于深度学习的语义分割方法严重依赖于数据集的获取与标注,且训练得到的网络模型的泛化能力不足。针对以上问题,域自适应的语义分割方法被提出,该方法利用带标注的源域数据集与无标注的目标域数据集,目的是使得网络模型能够泛化到无标注的目标域数据集上,从而提高无标签的目标域的分割精度。该方法的研究将有助于降低对数据集的获取与标注所带来的人力物力消耗,同时提高现有的语义分割网络模型的泛化能力。现有的域自适应语义分割方法普遍通过在源域与目标域的分割预测图上进行对抗训练,对齐源域和目标域的分布,拉近源域和目标域的分割预测图,从而提高跨域无标注的目标域数据集的分割精度。这些方法验证了对抗学习方法的简单有效性,然而仅仅通过对抗学习的方法忽略了源域和目标域之间较大的域间差异,忽视了目标域的域内差异问题以及对抗训练不稳定等问题。针对以上问题,因此本文在对抗学习的基础上主要做了以下工作:（1）提出了基于二元判别器的域自适应语义分割方法。首先将源域数据集进行风格转换合成获得具有目标域数据集风格的新数据集,并将其作为新的源域数据集;与此同时,由于新的源域数据集与源域数据集具有相同的内容信息,与目标域具有相近的风格信息,本文新的源域数据集作为中间桥梁连通源域数据集和目标域数据集,将新的源域数据集的分割特征图分别与源域数据集、目标域数据集的分割特征图进行连接操作,分别输入到本文设计的二元判别器中对其进行判别,相比较传统判别器,该二元判别器在后续对抗训练的过程中具有更好的准确性与稳定性,获得了更高的目标域分割精度;其次,将上述方法与自训练方法结合后,进一步提高了跨域无标注的目标域的分割精度。在GTA5到Cityscapes以及SYNTHIA到Cityscapes的数据集上进行跨域分割实验,实验结果表明提出的方法相较于仅仅通过对抗学习的方法,m Io U分别提升了6.8%、5.6%,即提出的方法有效地高了跨域无标签的目标域数据集的分割精度。（2）提出了结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景分割方法。针对源域和目标域的较大域间差异问题,采用风格转换的方法将源域数据集合成具有目标域风格的新数据集,作为新的源域数据集,从而有效减少源域与目标域的域间差异。对于目标域的域内差异问题,引入自集成方法构造出教师网络,利用教师网络在目标域分割图上通过一致性约束监督与指导学生网络,一方面,教师网络是通过对学生网络进行指数移动平均获得的,其分割能力往往得到加强,另一方面,用教师网络指引和约束学生网络,减小目标域的域内差异,提升学生网络的分割性能。该两个网络相互协同促进,模型的跨域分割精度和训练的稳定性均能得到提高。采用自训练的方法获得目标域的伪标签,将伪标签加入对抗学习方法中,重新训练网络模型,进一步提高模型的分割能力。在GTA5到Cityscapes以及SYNTHIA到Cityscapes的数据集上进行跨域分割实验,实验结果表明提出的方法相较于仅仅通过对抗学习的方法,m Io U分别提升了8%、4.3%,即提出的方法有效地提高了跨域无标签的目标域数据集的分割精度。

关键词：语义分割域自适应对抗学习风格转换二元判别器自训练自集成

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救援车载钻机平衡调速系统动态特性研究

煤矿安全 2023年第8期54卷 209-215页

作者：鲁飞飞煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

平衡阀具有较好的负载保持功能和管路爆裂或严重泄漏阻止移动载荷的失控发生的优点。然而在救援车载钻机给进起拔系统使用时,由于救援车载钻机配套钻具重量大,平衡系统的合理匹配是设计难题。提出了采用平衡调速系统加强制补油系统方案... 详细信息

平衡阀具有较好的负载保持功能和管路爆裂或严重泄漏阻止移动载荷的失控发生的优点。然而在救援车载钻机给进起拔系统使用时,由于救援车载钻机配套钻具重量大,平衡系统的合理匹配是设计难题。提出了采用平衡调速系统加强制补油系统方案,平衡调速系统实现提升下放速度平稳可控,强制补油可有效防止吸空情况,提高给进系统使用的安全和寿命;通过理论分析过平衡液压系统,建立系统动态模型,基于该模型,动态分析过平衡系统的压力流量特性,重点分析平衡阀参数对给进起拔系统动态特性的影响,并提出了过平衡系统参数匹配方法;通过台架试验对理论分析结果进行验证。结果表明:钻具质量对常规平衡系统输出有较大影响,在钻机给进起拔系统中设置过平衡调速系统,并合理匹配过平衡参数,可实现给进起拔系统的输出稳定性,同时避免吸空及速度失控的问题。

关键词：救援车载钻机给进系统平衡调速起拔系统动态特性加强制补油系统

结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割

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模式识别与人工智能 2021年第1期34卷 58-67页

作者：张桂梅鲁飞飞龙邦耀缪君南昌航空大学计算机视觉研究所南昌330063

针对城市场景标签获取的高额成本问题,文中提出结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法.对于源域和目标域的较大域间差异问题,采用风格转换的方法将源域数据集合成具有目标域风格的新数据集,作为新的源域数据集,从而有效... 详细信息

针对城市场景标签获取的高额成本问题,文中提出结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法.对于源域和目标域的较大域间差异问题,采用风格转换的方法将源域数据集合成具有目标域风格的新数据集,作为新的源域数据集,从而有效减少源域与目标域的域间差异.对于目标域的域内差异问题,引入自集成方法,构造教师网络,利用教师网络在目标域分割图上通过一致性约束监督与指导学生网络,从而减小目标域的域内差异,提高分割精度.采用自训练的方法获得目标域的伪标签,将伪标签加入对抗学习方法中,重新训练网络模型,进一步提高模型的分割能力.在数据集上的分割实验表明文中方法的有效性.

关键词：自集成对抗学习域自适应城市场景语义分割

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膨化植物纤维与无机物复合的研究

膨化植物纤维与无机物复合的研究

作者：鲁飞飞福建农林大学

学位级别：硕士

以无机物作为胶凝材料，与植物纤维复合，同时通过加入发泡剂（铝粉）对浆料进行膨化，得到一种能够有一定的强度且比重较小的轻质复合材料。这种复合材料是以植物纤维（木纤维）作为增强相，即分散相;分别以无机物—水泥和石灰作为基... 详细信息

以无机物作为胶凝材料，与植物纤维复合，同时通过加入发泡剂（铝粉）对浆料进行膨化，得到一种能够有一定的强度且比重较小的轻质复合材料。这种复合材料是以植物纤维（木纤维）作为增强相，即分散相;分别以无机物—水泥和石灰作为基体相（连续相），以浇注形式复合而成的。其中发泡剂铝粉在一定条件下产生气体，部分气体以气泡的形式存留在浆料中，从而在复合材料中有大量的孔隙，这样在减小比重的同时有良好的吸声性能。本论文着重对原料的用量对材料主要性能的影响进行试验分析。首先，采用的无机物是以石灰为主，水泥量相对少。选定的四因素为：纤维与石灰的比，铝粉与干料的比，木质磺酸钙与石灰的比，水灰比。四因素中纤维的用量对其密度和抗压强度有一定的显著性，其余因素的影响不显著。得到材料的密度在1000g／cm，强度＜1MPa。对膨化植物纤维与水泥复合的研究较为深入，其抗压强度＞2 MPa，与加气混凝土的强度相当。吸声性能优于几种木材的吸声性能。在对以水泥作为胶凝材料的复合中，选取因素为：脲醛胶占纤维的比A，纤维与水泥的比B，铝粉与水泥的比，十二烷基苯磺酸钠与水泥的比D。对密度、抗压强度及吸声系数的影响进行了正交试验，并进行极差、方差及回归分析。试验结果表明，因素对密度和抗压强度的影响的强弱顺序是一致的：B＞D＞C＞A。且有密度大时，强度小的关系存在。得到的回归方程为：密度的回归方程：M=1.426+0.767a-4.236b+0.005875c+7.663d抗压强度回归方程：N=0.659+3.983a-7.41b+1.25c+72.60d通过对比分析取最佳的配比，在进行稳定性实验，进一步说明结论的可靠性。

关键词：植物纤维石灰水泥发泡剂

初中生父母教养方式与学校适应的关系 ——心理资本和时间管理倾向的中介作用

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初中生父母教养方式与学校适应的关系 ...

作者：鲁飞飞河南大学

学位级别：硕士

学校适应是指个体依据自身境遇能客观地认识并从行动上积极地适应学校环境,使身心与学校及学生角色达到和谐。学生的学校适应问题会受到多种因素的影响,本研究主要探讨初中生父母教养方式与学校适应的特点及关系、心理资本与时间管理倾... 详细信息

学校适应是指个体依据自身境遇能客观地认识并从行动上积极地适应学校环境,使身心与学校及学生角色达到和谐。学生的学校适应问题会受到多种因素的影响,本研究主要探讨初中生父母教养方式与学校适应的特点及关系、心理资本与时间管理倾向在父母教养方式与学校适应之间的中介作用。本研究以河南省开封市某中学492名学生为研究对象,采用《简式父母教养方式问卷》、《积极心理资本问卷》、《青少年时间管理倾向量表》以及《初中生学校适应问卷》进行问卷调查研究。通过对初中生父母教养方式现状和学校适应现状以及初中生学校适应与父母教养方式、时间管理倾向、心理资本的相关研究,得出以下结果:（1）初中生积极父母教养方式在是否是独生子女上存在显著差异,而积极父母教养方式在性别和年级上不存在显著差异;消极父母教养方式在性别上存在显著差异,而消极父母教养方式在年级、是否是独生子女上不存在显著差异。（2）初中生学校适应水平在性别、年级、是否是独生子女上存在显著差异,其中女生高于男生,初一年级高于初二年级,担任过学生干部的学生高于没有担任过学生干部的学生。（3）积极父母教养方式与心理资本、时间管理倾向、学校适应呈两两正相关;消极父母教养方式与心理资本、时间管理倾向、学校适应呈两两负相关。（4）心理资本在积极父母教养方式与学校适应之间呈中介作用,时间管理倾向在积极父母教养方式与学校适应之间呈中介作用;心理资本在消极父母教养方式与学校适应之间呈中介作用,时间管理倾向在消极父母教养方式与学校适应之间不呈中介作用;（5）心理资本、时间管理倾向在积极父母教养方式、学校适应之间呈链式中介作用;心理资本、时间管理倾向在消极父母教养方式与学校适应之间呈链式中介作用。

关键词：学校适应父母教养方式心理资本时间管理倾向初中生

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煤层气车载钻机动力系统匹配研究

煤矿安全 2018年第9期49卷 131-134页

作者：鲁飞飞中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

以MDY-100车载钻机为例,分析了钻机工艺特点及负载特性,从节能及优化动力匹配为出发点,分析了发动机极限功率控制系统应用于钻机动力系统匹配存在问题。结合钻机负载特性提出分时功率匹配方法,采用动态模拟与试验结合的手段,验证参数合... 详细信息

以MDY-100车载钻机为例,分析了钻机工艺特点及负载特性,从节能及优化动力匹配为出发点,分析了发动机极限功率控制系统应用于钻机动力系统匹配存在问题。结合钻机负载特性提出分时功率匹配方法,采用动态模拟与试验结合的手段,验证参数合理性。与传统极限功率控制方法相比,此系统速度刚性好、工艺适应性好且燃油经济性高。

关键词：煤层气钻机柴油机功率匹配极限功率分时控制动力系统

XDL-1800钻机液压系统设计及动态分析

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XDL-1800钻机液压系统设计及动态分析

作者：鲁飞飞中国地质大学

学位级别：硕士

传统的立轴式钻机给进行程短,一般只有0.5～0.6m,倒杆次数多,降低了钻进效率,还可能造成岩芯断裂,堵塞钻具,影响岩芯采取率。立轴式钻机需要专门架设钻塔,搬迁不方便。钻机回转速度没有无级调速功能,不能满足不同的钻进工艺要求。不易... 详细信息

传统的立轴式钻机给进行程短,一般只有0.5～0.6m,倒杆次数多,降低了钻进效率,还可能造成岩芯断裂,堵塞钻具,影响岩芯采取率。立轴式钻机需要专门架设钻塔,搬迁不方便。钻机回转速度没有无级调速功能,不能满足不同的钻进工艺要求。不易实现钻进参数监测与自动控制。全液压动力头钻机给进行程长,一般为3m左右,倒杆次数少,对岩芯扰动小。岩芯采取率与岩芯质量较高。倒杆次数少,降低了事故发生率,施工过程更加平稳,有利于改善施工质量。全液压动力头钻机带有钻塔,便于搬迁,施工效率高,减小施工成本。全液压动力头钻机转速能无级调速,能适应全面钻进、金刚石取芯钻进、反循环连续取芯(取样)钻进等多种钻进工艺。随着我国工业技术现代化程度的提高,液压元件成本逐渐下降、可靠性稳步提高,一些先进的设计思想已应用到全液压动力头钻机当中,如负载敏感技术与电液比例控制技术的应用大大降低了钻机的能耗,提高了钻机的负载适应能力与可操作性。全液压动力头钻机易实现钻进参数的监测,通过电液比例技术能够实现钻机的自动控制,提高钻机的自动化水平。因此,在全液压钻机设计中,迫切需要应用液压技术和液压元件发展的最新成果,对传统的液压系统进行技术改造,达到完善功能、提高效率的目的。全液压钻机性能的优劣,主要是取决于液压系统性能的好坏。对钻机液压系统的评价,应该从液压系统的功能和特性、效率等几个方面加以分析对比。对于现阶段全液压钻机研发人员来说,采用前沿液压设备和技术研究的新产品,改进现有液压系统,使得全液压钻机的功能更加齐全,液压系统更加高效。液压系统的能耗问题在液压系统设计越来越受到设备研发人员的重视。本文通过对国内外钻机液压驱动系统的研究和分析,结合钻探工艺,分析了岩心钻机在不同地质条件下作业时的负载状况,得出钻探工艺要求钻机回转速度能在较大范围内调节，且当外负载变化时,钻机回转速度能够自动适应负载变化,转速保持不变;钻机给进负载变化范围较大,其速度特点是当钻压钻进不同地层时,要求钻机钻压能够方便调节,钻机给进速度要求能过自适应钻速的需要;钻机履带液压控制系统应该具有制动功能,避免在坡地或行驶时液压系统突然停止工作而发生事故,同时为了避免钻机在较大坡度坡面行驶时发生滑移,履带行走液压系统应该具有自锁能力;钻探过程中,泥浆起着重要的作用,这要求其液压控制系统输出钻速和转矩能够根据需要调节;结合钻探工艺以及钻机负载特性,本文提出了全液压钻机液压系统设计要求,综合XDL1800全液压动力头式岩心钻机单油缸给进,动力头液压无级调速加四级机械调速的特点,设计了应用LUDV阀后补偿负载敏感系统、LS阀前补偿负载敏感系统、远程流量控制系统的钻机双泵液压控制系统。将钻机回转与给进系统采用阀后补偿负载敏感系统,一方面避免了系统流量不饱和时钻机液压系统协调性降低的缺点,另一方面解决了阀前补偿负载敏感系统单泵单回路液压系统成本高,系统装机容量大等问题。然后使用AMEsim仿真软件对钻机液压驱动系统进行了建模和动态仿真,先对钻机常见基本回路进行了动态分析,主要分析了阀控系统以及泵控系统压力、流量、能耗以及负载适应性等动态特性,得出阀控系统存在较大的压力及流量损失,负载适应性差,泵控系统能耗小,且负载适应性较好。然后对当前钻机液压系统设计中常见的恒压变量泵控系统、阀前补偿负载敏感系统、阀后补偿负载敏感系统、远程流量控制系统进行动态分析。通过分析可知,恒压变量泵控系统具有流量自适的特点、系统没有溢流损失,节能效果好,缺点是系统流量不可控,在系统负载突变时,系统流量波动较大;阀前补偿负载敏感系统其特点负载自适,流量可根据需要方便调节,系统节流及溢流损失小,缺点是系统抗不饱和能力较差;阀后补偿负载敏感系统除了具有阀前补偿负载敏感系统节能高效的特点之外,其系统具有负载独立流量分配的特点,具有较好的抗流量不饱和特性;远程流量控制系统具有流量调节方便、负载自适应、使用普通阀便可实现流量准备控制,成本相对负载敏感系统低。通过以上分析验证XDL-1800钻机液压系统设计的合理性。本文探索了应用动态设计方法进行钻机液压系统设计的新思路。通过对不同钻进工况下,钻机液压系统动态特性进行分析,验证了液压系统设计的合理性,为钻机作业过程中液压系统压力及流量特性分析提供了更加准确的理论依据,对于改善目前全液压钻机的液压系统技术状况、促进全液压岩心钻机的更新换代均具有实际意义。

关键词：全液压动力头钻机液压系统动态分析 AMEsim

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煤层气钻机回转系统分析及参数优化

煤矿安全 2020年第4期51卷 101-104页

作者：鲁飞飞中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710074

对煤层气及救援车载钻机回转液压系统进行研究,分析了阀后补偿回转系统参数匹配与动力头输出转速特性,基于AMESim专业仿真软件,建立了阀后补偿回转液压系统模型;通过理论分析,得出回转液压系统阀后补偿负载敏感阀LS泄压阻尼孔参数匹配... 详细信息

对煤层气及救援车载钻机回转液压系统进行研究,分析了阀后补偿回转系统参数匹配与动力头输出转速特性,基于AMESim专业仿真软件,建立了阀后补偿回转液压系统模型;通过理论分析,得出回转液压系统阀后补偿负载敏感阀LS泄压阻尼孔参数匹配对液压系统负载适应性有较大影响;结合动态仿真,得出阻尼孔参数对系统负载适应性及响应的关系。并在ZMK5530TZJ100F车载钻机回转系统进行试验,通过试验验证了仿真分析的正确性。研究结果表明,通过阻尼孔参数匹配,解决了回转系统负载适应性问题,提高了系统响应及控制精度。

关键词：车载钻机回转系统负载敏感阻尼参数匹配 AMESim