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TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术

工矿自动化 2024年第S1期 174-178页

作者：王平冯锦鹏赵彦成钮涛刘国锋国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿

为了提高选煤厂煤矸石筛选精准度，避免资源损耗，提出了TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术。通过分析TDS智能干选系统结构和运行方式，明确各部分装置性能和分选流程。利用双能X射线透射法在线测量煤矸石灰分，结合传输介质的质... 详细信息

为了提高选煤厂煤矸石筛选精准度，避免资源损耗，提出了TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术。通过分析TDS智能干选系统结构和运行方式，明确各部分装置性能和分选流程。利用双能X射线透射法在线测量煤矸石灰分，结合传输介质的质量吸收系数和质量厚度，计算煤碳低能X射线的质量衰减系数，获得分选识别函数。采用PID控制方法调节TDS智能干选系统，算出控制信号的时域与频域，令设备迅速进入稳定状态，实现分选智能控制。实验结果表明：(1) TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率是最佳的，且电动机功率波动最小的，整体的控制效果较好，保证精准分选煤矸石。(2)在进料端发生一段60 s的无进料量段，TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率存在一定的缓降期，随后急剧降低，矸石排出量小，驱动电动机功率减少的不多，能保证矸石层的稳定性，且不会对矸石层的结构造成破坏。(3)在进料端速率为400 t/h且持续60 s, TDS智能干选系统分选灵活性智能控制技术排矸频率先是呈现缓慢上升的状态，然后快速上升，令排矸速度增加，驱动电动机功率增加少，能够确保分选煤和矸石过程稳定，且不会对矸石层结构造成损坏。

关键词： TDS智能干选系统分选控制煤矸石资源透射通量衰减系数

基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法

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工矿自动化 2024年第S1期 15-20页

作者：张立辉国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿

矿井人脸信息识别是矿井人员管理、安全生产的重要环节和保障措施，但矿井的特殊环境可能会出现面部遮挡或不清等情况，尤其是在煤矿井下多粉尘等区域，面罩往往被普遍使用，这些都会增加人脸识别的难度。为了能够对面罩遮挡状态下的人... 详细信息

矿井人脸信息识别是矿井人员管理、安全生产的重要环节和保障措施，但矿井的特殊环境可能会出现面部遮挡或不清等情况，尤其是在煤矿井下多粉尘等区域，面罩往往被普遍使用，这些都会增加人脸识别的难度。为了能够对面罩遮挡状态下的人脸图像进行准确识别，提出了一种基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法。通过基于人脸关键点检测的面罩遮挡人脸生成算法将常规人脸数据集扩充为面罩遮挡人脸数据集，缓解煤矿面罩遮挡人脸数据不足的问题。根据面罩遮挡人脸图像的特点使用损失函数进行模型训练，使用更优的损失函数代替三元组损失，同时添加注意力机制使模型更加关注于未被遮挡的区域，使模型能更好地提取面罩遮挡状态下的人脸特征。通过大量实验证明，基于损失函数优化神经网络模型的面罩遮挡人脸识别算法不仅在提取人脸特征时更加关注于未被面罩遮挡的上半部分区域，而且在面对噪声时有较强的鲁棒性，在MFR2数据集中采用该算法将原始网络的准确率由84.3%提高到了98.5%,相较于其他方法具有较高的识别准确率，能够在面罩遮挡状态下完成人脸识别任务。

关键词：矿井人脸识别面罩遮挡优化神经网络人脸关键点检测特征融合

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首套流化床甲醇制丙烯装置工艺优化

煤炭科学技术 2024年第4期52卷 359-367页

作者：董国亮柳宏伟温彦博杨云斌董永忠李旭升王吉平沈有强华亭煤业集团有限责任公司甘肃华亭744100

为了顺利完成首套流化床甲醇制丙烯FMTP工业示范装置投料试车。通过对采用大连化物所甲醇制烯烃DMTO技术、中石化甲醇制烯烃SMTO技术、神华集团甲醇制烯烃SHMTO技术和甲醇制丙烯MTP技术的同类型企业考察和技术交流,经过与FMTP工艺技术... 详细信息

为了顺利完成首套流化床甲醇制丙烯FMTP工业示范装置投料试车。通过对采用大连化物所甲醇制烯烃DMTO技术、中石化甲醇制烯烃SMTO技术、神华集团甲醇制烯烃SHMTO技术和甲醇制丙烯MTP技术的同类型企业考察和技术交流,经过与FMTP工艺技术对比分析,发现原FMTP装置催化剂回收系统、三器之间催化剂循环管道、洗涤水换热系统、余热回收系统和反应器测量仪表系统在设计方面存在不足。根据同行业装置建设和运行经验,废催化剂回收系统设计改造锁斗回收系统,催化剂循环管线优化改造为提升管加法兰管帽,洗涤水换热器优化改造二甲苯清洗系统,余热回收设备优化改造蒸汽自动吹灰系统,反应器测量仪表优化改造反吹系统。经过上述工艺优化,催化剂回收系统解析气中可燃气含量显著降低,且避免催化剂粘黏结块;三器之间催化剂循环管线优化设计提升管、提升管顶部设计缓冲管加管帽,在装置运行期间三器之间的催化剂流通顺畅,反应器待生催化剂循环量、待生管温度、待生管密度、待生管压力指标接近或达到设计指标;启动二甲苯清洗系统对堵塞的换热器进行化学冲洗,换热器清洗效果明显;自动蒸汽吹灰系统投运后,余热回收系统效率显著提高;反应器仪表反吹风优化为工艺气后避免惰性组分对分离工艺影响。FMTP装置在四次试车过程中上述系统运行平稳,为装置长周期安全稳定运行奠定基础。

关键词：流化床甲醇烯烃流化床甲醇制丙烯

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基于深度学习的矿用车辆定位轨迹预测

工矿自动化 2024年第S1期 48-52页

作者：王旭峰国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿

矿用车辆轨迹预测对于煤矿井下交通系统智能化发展有重要作用，也是实现车辆自动驾驶技术的关键环节。在车辆轨迹预测方面，基于深度学习的方法比传统方法能更好地捕捉车辆轨迹的复杂规律，提高预测精度。介绍了物理机理、行为学习、深... 详细信息

矿用车辆轨迹预测对于煤矿井下交通系统智能化发展有重要作用，也是实现车辆自动驾驶技术的关键环节。在车辆轨迹预测方面，基于深度学习的方法比传统方法能更好地捕捉车辆轨迹的复杂规律，提高预测精度。介绍了物理机理、行为学习、深度学习在车辆轨迹预测方面的应用。采用对序列数据高度敏感的长短期记忆网络搭建预测模型，基于海量GPS车辆历史轨迹数据预测未来时刻车辆轨迹。通过数据清洗、轨迹压缩与分段、地图匹配等对矿卡轨迹数据进行预处理，将学习率设置为0.001,用Adam优化器训练预测模型，将预处理数据输入模型进行轨迹预测。结果表明，基于长短期记忆网络的矿用车辆定位轨迹预测模型具有较高的准确度。

关键词：矿用车辆车辆轨迹检测深度学习长短期记忆网络

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带式输送机撕裂检测技术探讨

工矿自动化 2024年第S1期 115-118页

作者：沈飞徐刚国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿

在煤矿生产中，输送带输送的煤流中经常混合各种大小的金属器件，如锚杆、采煤机截齿、脱落的螺栓或遗留的工具，易引起输送带撕裂。总结了目前常用的输送带撕裂检测方法的优缺点，包括触发式检测、测力托辊检测、漏料检测、X射线检测... 详细信息

在煤矿生产中，输送带输送的煤流中经常混合各种大小的金属器件，如锚杆、采煤机截齿、脱落的螺栓或遗留的工具，易引起输送带撕裂。总结了目前常用的输送带撕裂检测方法的优缺点，包括触发式检测、测力托辊检测、漏料检测、X射线检测、弱磁检测、视觉检测等，指出电磁感应检测方法在输送带撕裂检测中优势明显，其中巨磁阻检测效果较好。巨磁阻传感器通过添加感应电阻和参考电阻，在磁场改变时电桥失去平衡，电压随之发生变化，通过分析电压变化判断输送带煤流中是否有金属器件。在实际应用中，利用无磁支架将传感器固定在输送带上方，以没有异常金属时的磁场环境数据为背景，通过磁传感器探测下方输送带上金属产生的磁异常信号，检测煤流中的金属器件并判断其相对大小，很好地解决了金属器件引起输送带撕裂的问题。

关键词：带式输送机撕裂检测金属检测巨磁阻传感器金属探测单元

TensorFlow人脸识别技术在采煤工作面的应用研究

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工矿自动化 2024年第S1期 78-81+109页

作者：毛自新王添国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿

煤矿环境复杂，传统人员监测方法受到光照和粉尘的制约，难以准确识别人脸。针对上述问题，提出了一种基于深度学习的多任务级联卷积神经网络框架，级联网络框架包括P-Net, R-Net, O-Net三个不同阶段的深度卷积网络，通过P-Net的候选窗... 详细信息

煤矿环境复杂，传统人员监测方法受到光照和粉尘的制约，难以准确识别人脸。针对上述问题，提出了一种基于深度学习的多任务级联卷积神经网络框架，级联网络框架包括P-Net, R-Net, O-Net三个不同阶段的深度卷积网络，通过P-Net的候选窗口筛选、R-Net的迭代优化和O-Net的关键点确认，逐步预测人脸和关键点的位置，有效提升了人脸识别性能。并对深度学习网络框架进行了优化：通过减少滤波器数量和改变尺寸，在减小计算负担的同时提高了性能。在FDDB和CelebA-Masked等数据集的实验验证结果表明，与传统方法相比，多层级联架构在准确率上均具有显著优势，证明了其在复杂煤矿环境下的有效性和鲁棒性。

关键词：采煤工作面人脸识别级联网络框架身份认证深度学习人脸关键点检测 TensorFlow

基于MRF-FCM算法的矿井运动目标图像优化

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工矿自动化 2024年第S1期 69-73页

作者：高文才曹帅国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿

针对传统模糊C均值(Fuzzy C-means, FCM)算法在面对噪声时表现不佳的问题，采用马尔科夫随机场(MRF)的方式来描述像素之间的空间位置关系，以更好地利用图像的空间信息。基于该思路，提出了一种升级版的模糊C均值(FCM)算法，即MRF-FCM... 详细信息

针对传统模糊C均值(Fuzzy C-means, FCM)算法在面对噪声时表现不佳的问题，采用马尔科夫随机场(MRF)的方式来描述像素之间的空间位置关系，以更好地利用图像的空间信息。基于该思路，提出了一种升级版的模糊C均值(FCM)算法，即MRF-FCM算法。对cameraman图像分别加入不同噪声密度椒盐噪声进行了实验，结果表明，与其他方法相比，MRF-FCM算法在图像分割中更好地划分了图像，划分系数更高，同时划分熵相对于其他3种方法更低，验证了MRF-FCM算法在处理图像时的优越性。随着噪声密度的增大，MRF-FCM算法的抗噪性能一直维持在一个相对平稳的状态，表现出较高的算法稳定性。在受到噪声干扰的情况下，MRF-FCM算法仍能对图像进行相对完整的分割，显示出出色的抗噪性能。该算法对改进FCM图像分割精度具有很好的实际推广价值，可作为视觉优化领域使用。

关键词：矿井运动目标图像分割模糊C均值马尔科夫随机场稳定性椒盐噪声

闭坑煤矿采空区隐患高分辨率时序InSAR识别技术

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能源与环保 2024年第6期 149-153+159页

作者：鹿友磊牛永华王曦韡中煤华晋集团有限公司王家岭矿

在实际应用过程中，由于采空区隐患分布地质结构差异较大，传统InSAR识别技术在单位时序下处理相位信息量较大，且前期检测采集信息量巨大，造成所得识别结果出现偏差的概率明显增加。为解决这一问题，引入高分辨率时序InSAR识别技术，... 详细信息

在实际应用过程中，由于采空区隐患分布地质结构差异较大，传统InSAR识别技术在单位时序下处理相位信息量较大，且前期检测采集信息量巨大，造成所得识别结果出现偏差的概率明显增加。为解决这一问题，引入高分辨率时序InSAR识别技术，主要通过建立闭坑煤矿采空区隐患高分辨率数值模型、相干目标的高分辨率时序InSAR分析、特征值分解相位时序InSAR识别3部分，优化识别全局参量，提升识别环境变量的处理能力，实现快速识别隐患特征的效果。经过仿真数据的对比，实验表明，高分辨率时序InSAR识别技术具有识别能力强、处理速度快、隐患识别准的优秀能力，能够解决当下传统识别技术存在的不足，且未来发展前景广阔。

关键词：闭坑煤矿采空区隐患高分辨率时序InSAR

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带式输送机传动机构故障定位系统的设计

工矿自动化 2024年第S1期 122-125+138页

作者：辛磊胡敬国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿

针对带式输送机运行过程中的故障难以定位，效率低和实时性、兼容性等问题，在CANopen协议的基础上对带式输送机的传动机构故障定位进行系统设计。首先对系统的系统电路、电源电路、通信电路等进行设计；然后对系统软件进行设计，设计... 详细信息

针对带式输送机运行过程中的故障难以定位，效率低和实时性、兼容性等问题，在CANopen协议的基础上对带式输送机的传动机构故障定位进行系统设计。首先对系统的系统电路、电源电路、通信电路等进行设计；然后对系统软件进行设计，设计程序流程图，在此基础上编写软件设计程序；通过基于集合经验模态分解(EEMD)和快速FastICA算法对胶带机故障诊断的噪声进行降噪处理。对带式输送机轴承的振动信号进行故障诊断，在60组测试样本中，有3组样本发生了识别错误的情况，预测精度达到了95%。说明故障诊断方法可有效的从信号中提取故障特征信息，能够利用故障特征信息对故障进行精确的分类。对设计的故障定位系统进行功能测试，测试结果显示系统具有稳定的可靠性和即时性，可在胶带机运行过程中对出现的故障进行快速定位。

关键词： CANopen协议降噪处理故障定位系统软件设计