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地下矿无人驾驶铲运机系统设计与应用

金属矿山 2024年第7期 181-188页

作者：崔冰赵辉军魏威姜海博谭丽龙刘永春北方矿业有限责任公司北京100053 长沙迪迈科技股份有限公司湖南长沙410205 长沙施玛特迈科技有限公司湖南长沙410012 智能软硬件(嵌入式)长沙市新一代人工智能开放创新平台湖南长沙410012

随着我国矿产资源开发工作向深部发展,复杂的应力条件和恶劣的开采环境严重威胁到井下人员的安全,开采装备无人化是解决井下安全和效率问题的有效手段。结合自动驾驶和远程遥控技术,设计并应用了地下铲运机无人驾驶系统,在千米深井中实... 详细信息

随着我国矿产资源开发工作向深部发展,复杂的应力条件和恶劣的开采环境严重威胁到井下人员的安全,开采装备无人化是解决井下安全和效率问题的有效手段。结合自动驾驶和远程遥控技术,设计并应用了地下铲运机无人驾驶系统,在千米深井中实现了铲运机出矿作业的全流程无人化。在应用试验中,自动驾驶直线行驶的最大速度达10 km/h以上,转弯最大速度为3 km/h,远程遥控的延迟在10 ms以下。该系统可有效提高矿山生产效益、降低安全事故风险,并有助于推动我国矿山智能化转型升级。

关键词：自动驾驶远程遥控铲运机无人采矿智能化

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地下矿中深孔参数化布孔设计方法研究与应用

爆破 2024年

作者：陈鑫长沙迪迈科技股份有限公司

为解决地下矿中深孔布孔设计过程中人工交互主观性大、布孔调整繁琐复杂、孔底距均匀性难以保证等问题，提出一种地下矿中深孔参数化布孔设计方法。总体思路为：结合爆破边界空间约束和爆破参数要求，运用参数化布孔设计思想构建地下矿... 详细信息

为解决地下矿中深孔布孔设计过程中人工交互主观性大、布孔调整繁琐复杂、孔底距均匀性难以保证等问题，提出一种地下矿中深孔参数化布孔设计方法。总体思路为：结合爆破边界空间约束和爆破参数要求，运用参数化布孔设计思想构建地下矿中深孔参数化布孔设计数学模型，并采用运筹学方法解算数学模型得到最优布孔设计。研究成果在数字采矿软件平台中开发实现，并应用于某地下矿中深孔布孔设计。试验研究表明：人工交互布孔孔底距标准差分别为0.08m、0.10m、0.07m、0.07m，参数化自动布孔分别为0.02m、0.03m、0.02m、0.02m，且布孔时间从4h缩短至5min。提出的地下矿中深孔参数化布孔设计方法极大地减少了设计技术人员工作量，最大程度保障了炮孔间孔底距均匀性，避免人工设计的随意性和易错性。

关键词：数字化矿山中深孔布孔设计数学模型参数化

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矿山虚拟实训系统构建与研究

有色金属（矿山部分） 2024年第1期76卷 11-16页

作者：钱兆明张君刚波夫矿业有限公司加丹加省利卡西999059 大冶有色金属有限责任公司湖北黄石435232 长沙施玛特迈科技有限公司长沙410083

为了解决矿山人才短缺、工人培训成本高、设备操作不专业等问题,矿山虚拟实训技术应运而生。目前矿山虚拟实训技术应用缺乏系统化的顶层设计,从矿山企业自身特点和培训的需求出发,并结合虚拟现实技术的特性,从虚拟实训的业务角度、安全... 详细信息

为了解决矿山人才短缺、工人培训成本高、设备操作不专业等问题,矿山虚拟实训技术应运而生。目前矿山虚拟实训技术应用缺乏系统化的顶层设计,从矿山企业自身特点和培训的需求出发,并结合虚拟现实技术的特性,从虚拟实训的业务角度、安全行为角度以及培训管理的角度构建了矿山虚拟实训系统框架。针对矿山生产业务实训、安全教育实训以及虚拟实训平台管理三个方面内容的应用展开讨论和分析。研究结果表明,综合应用多媒体、三维建模、人机交互等信息化、数字化、智能化技术手段的矿山虚拟实训系统可以很好地解决工人语言不通、培训成本高、设备操作专业性、安全教育直观性等问题。虚拟实训系统平台可以为全矿各个岗位的技术人员提供系统的、全面的业务培训、安全教育和课程管理,进而可大幅度提高矿山员工培训效果。

关键词：虚拟现实矿山培训实训系统智能化数字化业务培训安全教育平台管理

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刚波夫露天矿边坡监测方案设计

现代矿业 2024年第2期40卷 127-131页

作者：钱兆明张君刚波夫矿业有限公司刚果(金)加丹加省利卡西市999059 大冶有色金属有限责任公司长沙施玛特迈科技有限公司

露天矿边坡因地质条件和开挖方式的不同而具有明显的特征,为了对边坡滑坡灾害做出有效预警,需要开展边坡监测技术研究工作。首先进行地质构造、岩石力学强度参数和边坡开挖形式的调研和分析,其次根据调研和分析结果进行边坡监测技术选型... 详细信息

露天矿边坡因地质条件和开挖方式的不同而具有明显的特征,为了对边坡滑坡灾害做出有效预警,需要开展边坡监测技术研究工作。首先进行地质构造、岩石力学强度参数和边坡开挖形式的调研和分析,其次根据调研和分析结果进行边坡监测技术选型,最后开展边坡监测系统设计。研究表明,边坡雷达监测技术具有监测范围广、监测距离长、监测精度高、不受天气影响及可实现自动化预警等优势,安装便捷,对于大型深坑露天矿山具有很好的适应性。

关键词：露天矿边坡失稳机制雷达监测技术隐式建模

基于图像识别技术的工业建筑火灾风险远程评估方法及应用研究

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土木工程学报 2024年第2期57卷 87-95页

作者：范传刚李玉豪王峥阳申健李军庄彦贞中南大学湖南长沙410075 北京星度科技有限公司北京100025

火灾风险评估方法存在周期长、人力消耗大和难以实现标准化等不足,限制了其在火灾保险行业的应用。文章基于图像识别技术,结合工业建筑火灾风险因素特征,利用层次分析法,构建了包含4个准则层、12个指标层及38个典型识别物的火灾风险模... 详细信息

火灾风险评估方法存在周期长、人力消耗大和难以实现标准化等不足,限制了其在火灾保险行业的应用。文章基于图像识别技术,结合工业建筑火灾风险因素特征,利用层次分析法,构建了包含4个准则层、12个指标层及38个典型识别物的火灾风险模糊综合评价方法;开展火灾风险场景捕捉试验,建立工业建筑火灾风险场景图像数据库,基于YOLOX-nano神经网络结构,利用超参数优化方法对火灾风险图像识别算法进行优化,优化后算法的平均准确率提高了53%;开发建筑火灾风险评估应用软件,对某工业建筑进行远程火灾风险评估,得出的火灾风险值为4.2,风险等级为一般风险,与火灾风险评估专家评估结果基本一致。

关键词：图像识别工业建筑火灾火灾风险评估层次分析法模糊综合评价

基于BFOA-PSO-GMM的轨道电路故障诊断研究

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铁道学报 2024年第5期46卷 85-91页

作者：孙波赵梦莹何晖山东科技大学电子信息工程学院山东青岛266590 湖南华慧特自动化科技有限公司湖南长沙410002

针对轨道电路系统庞大、故障种类繁多等问题,提出一种融合细菌觅食优化算法和粒子群优化算法的高斯混合模型,对轨道电路的多种故障类型进行诊断。该模型通过融合细菌觅食优化算法与粒子群优化算法,找寻适合EM算法的初始值,利用合适的初... 详细信息

针对轨道电路系统庞大、故障种类繁多等问题,提出一种融合细菌觅食优化算法和粒子群优化算法的高斯混合模型,对轨道电路的多种故障类型进行诊断。该模型通过融合细菌觅食优化算法与粒子群优化算法,找寻适合EM算法的初始值,利用合适的初始值有效避免EM算法陷入局部最优,提高模型的故障诊断能力。通过对实测数据的训练和测试实验表明,本模型比传统高斯混合模型的故障诊断准确率提高了31.85%,比采用粒子群优化算法改进模型的故障诊断准确率提高了9.4%,即本模型对轨道电路的故障诊断更加有效。

关键词：轨道电路故障诊断高斯混合模型粒子群优化算法细菌觅食优化算法

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秘鲁邦沟铁矿自然崩落法矿岩崩落参数研究

有色金属工程 2024年第7期14卷 147-156页

作者：赵冰峰刘华武李邵东中融新大(青岛)矿产资源有限公司山东青岛266000 长沙迪迈数码科技股份有限公司长沙410083

自然崩落法开采过程中需要准确预测岩体的崩落行为,以保证安全生产作业。为了探究岩体崩落行为,通过数值模拟的方法深入分析自然崩落法矿岩崩落的时空演化规律,基于FLAC3D软件构建秘鲁邦沟铁矿实际地层三维模型,结合Burgers-Mohr本构模... 详细信息

自然崩落法开采过程中需要准确预测岩体的崩落行为,以保证安全生产作业。为了探究岩体崩落行为,通过数值模拟的方法深入分析自然崩落法矿岩崩落的时空演化规律,基于FLAC3D软件构建秘鲁邦沟铁矿实际地层三维模型,结合Burgers-Mohr本构模型,研究了矿岩初始和持续崩落拉底面积、矿岩持续崩落速度、全过程拉底地表沉陷以及矿岩崩落量等关键技术参数。结果表明:邦沟矿初始和持续崩落拉底面积分别在864~1350 m^(2)和5400~6534 m^(2);持续崩落速度为0.3112 m/d;全部拉底完毕后,矿岩崩落总量为63012万t,可满足设计产能需求。研究结果可为自然崩落法关键技术参数的研究提供新的思路和方法。

关键词：自然崩落法拉底面积崩落速度崩落规律

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矿山多级机站通风系统风机优化选型方法

黄金科学技术 2024年第4期32卷 666-674页

作者：钟德云刘雨龙王李管长沙迪迈科技股份有限公司湖南长沙410221 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

为了确定多级机站风机的最优不平衡风压分配方式,提出了一种以通风风机功率最小、最佳匹配风机风量和最佳匹配风机风压为目标的多级机站风机优选多目标优化模型,可用于确定各装机点所需的优选风机型号及风机安装角度。该模型既获得了近... 详细信息

为了确定多级机站风机的最优不平衡风压分配方式,提出了一种以通风风机功率最小、最佳匹配风机风量和最佳匹配风机风压为目标的多级机站风机优选多目标优化模型,可用于确定各装机点所需的优选风机型号及风机安装角度。该模型既获得了近似满足风量要求的优选方案,也避免了非线性模型求解不收敛的问题,并在大规模多级机站通风系统中表现出高效的求解能力。此外,提出的多风机优选方法通过数学模型构建各级机站之间的相互约束关系,在风机工况范围内约束各装机点的不平衡风压,以解决各级机站风机风压合理分配的问题,避免因风机风压分配不合理导致风机选型失败。实例验证结果表明本研究的多级机站通风系统风机选型方案是可靠的。

关键词：矿井通风多级机站通风系统风机优选通风优化多风机选型多目标优化

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基于混合整数规划的风流两步骤调控优化方法

黄金科学技术 2024年第2期32卷 356-365页

作者：钟德云文历学王李管长沙迪迈科技股份有限公司湖南长沙410221 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

实现按需通风是当前矿井智能通风系统推进建设过程的核心技术问题。为解决矿井通风网络优化调控非线性模型求解困难的问题,在改进两步骤通风优化方法的基础上,提出了一种基于混合整数规划的风流两步骤调控优化数学模型。该模型以通风能... 详细信息

实现按需通风是当前矿井智能通风系统推进建设过程的核心技术问题。为解决矿井通风网络优化调控非线性模型求解困难的问题,在改进两步骤通风优化方法的基础上,提出了一种基于混合整数规划的风流两步骤调控优化数学模型。该模型以通风能耗最小、调节点个数最少和调节点位置最佳等为目标,是一种多目标线性规划模型,其求解结果更加符合矿山实际调控需求。改进的两步骤通风优化方法具有以下优点:通过引入混合整数规划方法,该模型可以对调节方案的调节点个数和调节方式进行约束;通过引入分支调节级数,该模型可以根据井下实际情况对调节方案的位置进行约束,从而提高了通风网络优化调节方案的灵活性;此外,通过多次求解风量分配对应调控方案的方式,该模型既可以得到近似满足风量未知调控模型的求解方案,也可以避免非线性模型求解不收敛的问题。通过构建矿井通风优化调控计算实例模型,在通风网络模型进行分风计算的基础上验证了通风网络模型调控的可靠性。

关键词：矿井通风通风调节通风优化风流调节两步法混合整数规划