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用于矿井通风网络解算的通风机风压性能曲线自动识别方法

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工矿自动化 2024年第4期50卷 103-111页

作者：吴奉亮寇露西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

从通风机性能曲线图像中采样并识别风压性能曲线,进而拟合出风压性能函数是矿井通风网络解算的关键技术。目前常用人工方式识别风压性能曲线,效率低且准确性不高。提出一种基于图像处理技术的通风机风压性能曲线自动识别方法。采用双边... 详细信息

从通风机性能曲线图像中采样并识别风压性能曲线,进而拟合出风压性能函数是矿井通风网络解算的关键技术。目前常用人工方式识别风压性能曲线,效率低且准确性不高。提出一种基于图像处理技术的通风机风压性能曲线自动识别方法。采用双边滤波、图像锐化和二值化技术对原始通风机风压性能曲线图像进行预处理,以提高图像质量。分别基于腐蚀算法、轮廓检测算法提取通风机性能曲线图像中的网格线和坐标文字,采用逻辑运算、中值滤波、轮廓检测和K3M算法提取风压性能曲线。以逐行像素识别方式识别风压性能曲线的像素坐标,采用模板匹配算法识别坐标数字,进而完成像素坐标到物理坐标的转换,实现风压性能曲线识别。将通风机风压性能曲线自动识别方法集成至通风网络解算软件,对通风机风压性能曲线进行识别试验,结果表明,该方法对单条风压性能曲线的采样速度为24 Samples/s,识别的风压性能曲线与原始曲线的重合度高,风压拟合值与原始值的最大误差仅为0.88%,较人工识别方法大大提高了通风网络解算效率和准确性。

关键词：矿井通风网络通风网络解算通风机风压性能曲线图像自动识别风压性能函数拟合

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复杂矿井通风网络快速等效简化算法研究

煤炭学报 2024年

作者：贾进章尚文天刘剑邓立军辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁工程技术大学安全科学与工程学院

矿井通风网络等效简化技术是分析通风网络的有效工具。然而，随着矿井通风网络中分支数量的增加，通风网络的复杂性也在不断增加，传统的等效简化算法难以保持精度和计算速度。针对这些问题，提出一种复杂矿井通风网络的快速等效简化算... 详细信息

矿井通风网络等效简化技术是分析通风网络的有效工具。然而，随着矿井通风网络中分支数量的增加，通风网络的复杂性也在不断增加，传统的等效简化算法难以保持精度和计算速度。针对这些问题，提出一种复杂矿井通风网络的快速等效简化算法。该算法通过图论中的强连通块算法快速检测网络中的单向回路，并通过改进等效简化子网的判定公式，避免了对单向回路的错误等效简化；通过节点的出入度规律与分支的流出流入节点提出了局部串并联子网等效简化策略，从而实现对网络中不包含角联结构的串联和并联等效子网的快速等效简化；基于等效子网节点对出入分支的风量平衡规律，提出对网络中需进行深度搜索的节点对集合的优化策略，通过减少不必要的节点对深度搜索，来提高简化过程的精度和效率。首先通过具有100个分支与71个节点构成的矿井通风网络展示了本文所提算法的具体简化过程，验证了其有效性。然后通过对10个真实矿井通风网络的实证测试表明，本文所提的两种优化策略都提升了传统算法的性能，对于100至1001条分支的实际矿井通风网络，与传统算法相比，本文所提算法在增加等效简化完全性的同时，将以秒为单位的网络等效简化时间数量级自(101， 103)降低至(10-2， 100)。

关键词：矿井通风网络等效简化时间复杂度单向回路局部串并联子网节点出入分支风量

基于力导向模型的矿井通风网络拓扑结构自动布局

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内蒙古煤炭经济 2024年第6期 4-6页

作者：梁倩华北科技学院河北廊坊065201

矿井通风网络图是日常矿井通风管理的必要图件。为了解决人工绘制时效低、易出错等问题,本文根据图论相关理论,将矿井通风网络问题转化为网络拓扑结构布局问题,通过Matlab软件进行程序设计,得到角联拓扑结构全部路径;介绍力导向模型原... 详细信息

矿井通风网络图是日常矿井通风管理的必要图件。为了解决人工绘制时效低、易出错等问题,本文根据图论相关理论,将矿井通风网络问题转化为网络拓扑结构布局问题,通过Matlab软件进行程序设计,得到角联拓扑结构全部路径;介绍力导向模型原理和特点,研究矿井网络中角联拓扑结构的自动布局,以某矿井通风网络系统为例,通过设计程序代码,实现矿井通风网络拓扑结构的自动布局。结果表明:力导向模型能够实现矿井通风网络拓扑结构的自动布局,程序代码编写简洁、运算速度快,生成的矿井通风网络拓扑结构布局准确、美观,对高效、智能化矿井通风管理工作具有重要现实意义。

关键词：矿井通风网络角联力导向模型拓扑结构自动布局

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矿井通风网络的递阶文化优化方法

控制与决策 2012年第10期27卷 1542-1546页

作者：郭一楠程健陈美蓉刘丹丹王辉中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116

针对矿井通风网络优化问题,借鉴文化算法的双层进化结构,提出一种递阶文化算法.算法种群空间采用分层遗传算法,引入递阶编码描述通风网络支路结构,并给出相应的不可行支路修复算子和可行调节支路阻值调节算子;信度空间采用统计学习方法... 详细信息

针对矿井通风网络优化问题,借鉴文化算法的双层进化结构,提出一种递阶文化算法.算法种群空间采用分层遗传算法,引入递阶编码描述通风网络支路结构,并给出相应的不可行支路修复算子和可行调节支路阻值调节算子;信度空间采用统计学习方法提取公共优势支路作为知识,指导种群空间进化过程中的可调支路选取.仿真结果表明,该算法获得的最优控风方案满足控风要求,且所得方案的加阻值总和最小,所需调风成本更低.

关键词：文化算法递阶知识矿井通风网络

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矿井通风网络非稳定流动数值解收敛性分析

中国矿业大学学报 2004年第3期33卷 295-297页

作者：魏建平何学秋王恩元中国矿业大学能源与安全工程学院

利用分析数学的压缩映射原理,对矿井通风网络非稳定流动数学模型进行了分析,得出了数学模型数值解收敛的条件,确定了以惯性系数排序选择最小生成树的回路选择方案,为矿井通风网络非稳定流动数学模型数值解的收敛性提供了理论依据.

关键词：矿井通风网络教学模型数值解收敛性

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矿井通风网络特征参数关联性研究

煤炭学报 2016年第7期41卷 1728-1734页

作者：魏连江周福宝梁伟胡建坤罗新荣中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

目前矿井通风网络角联分支数与网络结构熵难以快速估算、结构复杂度评价困难,很少有学者研究通风网络特征参数是否具有相关性。针对以上问题,以图论和矿井通风可视化仿真系统(Vent GIS)为基础,基于典型矿井通风网络实际参数,通过理论分... 详细信息

目前矿井通风网络角联分支数与网络结构熵难以快速估算、结构复杂度评价困难,很少有学者研究通风网络特征参数是否具有相关性。针对以上问题,以图论和矿井通风可视化仿真系统(Vent GIS)为基础,基于典型矿井通风网络实际参数,通过理论分析与回归分析,得出了角联分支数、网络结构熵快速估算模型。基于SPSS软件对典型通风网络特征参数进行了相关性分析,分析发现部分特征参数为强相关,基于理论分析和回归分析得出了分支数、节点数、独立回路数、独立通路数、角联分支数等参数内在函数关系,并简化了矿井通风网络结构复杂度快速评价模型。

关键词：矿井通风网络特征参数关联性平均节点度

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矿井通风网络优化的调节与实现

昆明冶金高等专科学校学报 2022年第6期38卷 30-35页

作者：陈林谢勇强罗云勇云南建投矿业工程有限公司云南昆明650501 江苏省第一工业设计院股份有限公司江苏徐州221000

为寻求一种既能满足风量要求,又能节约能源的风量调节方案,提出先由线性规划模型求得调节风门设置分支,后通过非线性规划模型求得调节风门增阻值和风机转速,以实现矿井通风网络优化调节。用Matlab编制了程序,通过一个示例进行仿真模拟,... 详细信息

为寻求一种既能满足风量要求,又能节约能源的风量调节方案,提出先由线性规划模型求得调节风门设置分支,后通过非线性规划模型求得调节风门增阻值和风机转速,以实现矿井通风网络优化调节。用Matlab编制了程序,通过一个示例进行仿真模拟,结果表明:矿井通风网络各分支风量满足要求,能使通风网络总能耗降低;提出的数学模型及方法能够很好解决矿井通风网络优化调节问题。

关键词：矿井通风网络优化调节线性规划非线性规划

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矿井通风网络的社团结构及灾害控制研究

中国安全科学学报 2012年第3期22卷 109-114页

作者：杨应迪张国枢秦汝祥安徽理工大学能源与安全学院煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室

为研究矿井通风网络的社团结构特征和有效控制灾害在通风网络中的传播范围,根据通风网络的连接特点对传统的GN算法进行改进,以淮南某矿井的通风网络结构为例进行说明,发现矿井通风网络具有较强的社团结构特征;引入强弱社团结构和外内连... 详细信息

为研究矿井通风网络的社团结构特征和有效控制灾害在通风网络中的传播范围,根据通风网络的连接特点对传统的GN算法进行改进,以淮南某矿井的通风网络结构为例进行说明,发现矿井通风网络具有较强的社团结构特征;引入强弱社团结构和外内连接边数比后,社团结构的划分更符合实际。根据矿井通风网络社团间的连接关系,就会找到灾害传播的关键分支与节点并加以控制,降低灾害对相邻社团危害程度,控制灾害的蔓延范围。

关键词：矿井通风网络社团结构 GN算法灾害控制模块度

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基于文化粒子群优化算法的矿井通风网络

东南大学学报（自然科学版） 2013年第A1期43卷 48-53页

作者：郭一楠王春杨继超中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221116

以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群... 详细信息

以矿井通风网络的总功率最小为目标建立了矿井通风网络的非线性优化数学模型.针对模型中风量平衡和风压平衡的约束条件,采用外点罚函数法将其转化模型目标中的惩罚项.面向约束转化后模型,采用文化粒子群优化算法实现寻优.该算法在种群空间采用粒子群优化算法实现粒子进化;通过构建上层信度空间来挖掘进化过程中优势粒子的隐含信息,并以知识形式加以保存;最终通过影响函数,使知识作用于种群空间实现对粒子进化的引导.面向一个典型通风网络结构与其他智能优化方法优化结果比较可知,基于该算法获得的调风方案具有较小的总能耗,且能满足通风网络的需风量需求.

关键词：矿井通风网络文化粒子群优化算法非线性优化外点罚函数法