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基于LSTM的液压支架尾梁倾角预测方法

煤炭科学技术 2024年

作者：姚钰鹏张境麟熊武北京天玛智控科技股份有限公司

综放开采是我国特厚煤层主要的开采方式，放煤执行机构控制精度很大程度上依赖于尾梁姿态的数据反馈。为了提高放煤执行机构的控制精度，提出了一种基于长短期记忆神经网络（LSTM）的支架尾梁倾角预测方法。将与尾梁放煤动作相关的支架... 详细信息

综放开采是我国特厚煤层主要的开采方式，放煤执行机构控制精度很大程度上依赖于尾梁姿态的数据反馈。为了提高放煤执行机构的控制精度，提出了一种基于长短期记忆神经网络（LSTM）的支架尾梁倾角预测方法。将与尾梁放煤动作相关的支架底板绝对坐标、尾梁倾角、尾梁相对高度、移架速率和立柱压力作为RNN卷积网络和LSTM神经网络的输入变量，使用某煤矿综放工作面放煤历史数据对支架尾梁姿态预测模型进行训练和验证，建立支架尾梁姿态预测模型，对尾梁倾角进行连续16小时预测，结果预测的尾梁倾角曲线与实际尾梁倾角曲线的拟合程度达98.7%。在综采放顶煤工作面开展了3～4个生产班的液压支架尾梁倾角预测试验，经过对比分析预测的尾梁倾角曲线与实际尾梁倾角曲线，当置信区间为(0.98，1.02)时，连续生产16小时预测准确率为98.40%。基于LSTM的支架尾梁倾角姿态预测方法解决了电液控系统自适应放煤作业尾梁倾角控制问题，为综放工作面无人放煤奠定了基础。

关键词：支架尾梁姿态倾角预测长短期神经网络时序处理放煤工艺

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窄煤柱厚硬砂岩顶板防冲弱化裂隙发育规律

煤炭工程 2024年第6期56卷 135-143页

作者：苏士杰孙如达赵乾马平夏永学中国中煤能源股份有限公司北京100120 中煤科工开采研究院有限公司北京100013

针对坚硬顶板工程尺度条件下压裂防冲裂隙演化规律研究不足造成压裂效果难以评价的难题,选取门克庆煤矿3106工作面为工程背景,以高位厚硬砂岩顶板长孔水力压裂研究为切入点,选取钻孔漏失率及瞬变电磁技术,研究坚硬顶板压裂前、后不同层... 详细信息

针对坚硬顶板工程尺度条件下压裂防冲裂隙演化规律研究不足造成压裂效果难以评价的难题,选取门克庆煤矿3106工作面为工程背景,以高位厚硬砂岩顶板长孔水力压裂研究为切入点,选取钻孔漏失率及瞬变电磁技术,研究坚硬顶板压裂前、后不同层位岩层裂隙钻孔漏失率与瞬变电磁电阻率的时空演化规律,验证了坚硬顶板弱化前、后覆岩裂隙发育规律及扩展范围,为水压致裂裂隙演化规律及影响范围的压裂效果评价提供理论指导。研究结果表明:当钻孔处于裂隙不发育区域时,压裂层位所在区域压裂前、后钻孔漏失量呈现出明显的倍数增长趋势,从钻孔漏失量角度验证了压裂岩层区域的裂缝扩展范围,结合瞬变电磁在岩层裂隙含水量增加后呈现的降阻现象验证了裂隙发育范围的可靠性,为水力致裂裂隙演化规律及影响范围研究提供理论指导,为坚硬顶板工程尺度条件下水力压裂效果评价提供了新方法。

关键词：压裂扩展范围厚硬砂岩冲击地压裂隙演化规律钻孔漏失率

高分光学影像动态阈值云/阴影检测方法及应用

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遥感信息 2024年第1期39卷 139-145页

作者：魏孔亮刘效江马博文梁师航天宏图信息技术股份有限公司北京100195

云和阴影对遥感图像在目视解译、地物识别分类等应用中有非常重要的影响,由于它们的遮挡作用,导致被遮挡地区的地物信息无法被准确识别。另外,在热红外温度反演方面,云也会对温度反演产生一定程度的影响。因此,识别云和阴影是遥感应用... 详细信息

云和阴影对遥感图像在目视解译、地物识别分类等应用中有非常重要的影响,由于它们的遮挡作用,导致被遮挡地区的地物信息无法被准确识别。另外,在热红外温度反演方面,云也会对温度反演产生一定程度的影响。因此,识别云和阴影是遥感应用的必要前提。文章利用云像元在不同波段的特征表现,基于云像元表观反射率的统计值,通过构建严格的光谱阈值条件来分离确定的云像元和非云像元,再对云像元进行缓冲区扩展,结合局部区域动态阈值的方法,确定云对象和阴影对象的具体分割阈值,解决了常规采用固定阈值造成的云和阴影检测时产生大量漏检和误检的问题,可为国产高分数据在云和阴影检测技术上提供技术支撑。

关键词：云检测阴影检测动态阈值高分数据表观反射率高分光学影像

GB/T 8878—2023《针织内衣》标准修订研读

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针织工业 2024年第2期 67-71页

作者：郭鑫刘凤荣张克甲苏宇天纺标检测认证股份有限公司天津300308 爱慕股份有限公司北京100102

GB/T 8878—2023《针织内衣》国家标准是以GB/T 8878—2014《棉针织内衣》、FZ/T 73024—2014《化纤针织内衣》为基准整合而成,属于行业广泛使用的产品标准之一。整合后的GB/T 8878—2023标准拓展了适用范围,考核要求及考核项目根据近... 详细信息

GB/T 8878—2023《针织内衣》国家标准是以GB/T 8878—2014《棉针织内衣》、FZ/T 73024—2014《化纤针织内衣》为基准整合而成,属于行业广泛使用的产品标准之一。整合后的GB/T 8878—2023标准拓展了适用范围,考核要求及考核项目根据近年来针织内衣产品的变化要求,在保留原标准要求基础上增加了相关的消费者体验项目,简化了标准理解和操作,也避免了原来两项标准在使用衔接上的问题。文章从标准适用范围、号型规定、内在质量要求、外观质量要求、试验方法等方面,详细解读GB/T 8878—2023标准的修订情况及内容变化,以更好地满足行业、企业、市场、消费者使用要求。

关键词：针织内衣国家标准棉针织内衣化纤针织内衣

造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查

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地质学报 2024年第3期98卷 898-919页

作者：王京彬王玉往李庆哲林寿洪王晨昇张会琼李德东紫金矿业集团股份有限公司福建上杭364200 北京矿产地质研究院有限责任公司北京100083

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入... 详细信息

造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型和浅成侵入岩型,构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系,可互为找矿标志。绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度,既是容矿岩系,也是重要的矿源层,多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动,造就了造山型金矿省/巨型成矿带,岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。构建了多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型和造山型金矿区域成矿模式,强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。“富金矿源层+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志,靶区优选的目标是获取找矿潜力大的优质矿权;矿权区勘查的优先目标是发现可规模化露天开采的矿床(体),通过化探异常评价和浅钻追索次生富集带,可快速发现主矿体;矿区深部找矿(深度>300 m)潜力巨大,主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。

关键词：造山型金矿容矿建造成矿系统成矿流体金矿勘查

临床因素模型、基于基线平扫CT的深度学习模型及两者联合预测脑出血血肿扩大的价值

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中华放射学杂志 2024年第5期58卷 488-495页

作者：王业青时代印宏坤张慧玲徐亮范国华沈钧康苏州大学附属第二医院影像诊断科苏州215004 推想医疗科技股份有限公司北京100000

目的探讨临床因素模型、基于基线平扫CT的深度学习模型及两者联合预测脑出血血肿扩大的价值。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2017年1月至2021年12月在苏州大学附属第二医院首次就诊的脑出血患者471例,采用随机函数以7∶3的比例分... 详细信息

目的探讨临床因素模型、基于基线平扫CT的深度学习模型及两者联合预测脑出血血肿扩大的价值。方法该研究为横断面研究。回顾性分析2017年1月至2021年12月在苏州大学附属第二医院首次就诊的脑出血患者471例,采用随机函数以7∶3的比例分为训练集(330例)和验证集(141例)。所有患者均在24 h内接受2次CT检查且以血肿体积增加>33%或血肿量绝对增加>6 ml为血肿扩大。按照有无出现血肿扩大将所有患者分为血肿扩大组与血肿无扩大组,采用两样本t检验、Mann-Whitney U检验或χ2检验进行单因素分析,将差异有统计学意义的指标纳入多因素logistic回归分析,筛选出与血肿扩大有关的独立影响因素并建立临床因素模型。应用ITK-SNAP软件在平扫CT图像上对脑出血灶进行手动标记、分割,训练并建立基于ResNet50架构的深度学习模型。将独立临床影响因素与基于深度学习模型计算得出的深度学习评分联合建立预测脑出血血肿扩大的联合模型。在训练集和验证集中采用受试者操作特征(ROC)曲线和决策曲线评价临床因素模型、深度学习模型及联合模型预测脑出血血肿扩大的价值。结果471例脑出血患者中血肿扩大组136例、血肿无扩大组335例。多因素logistic分析显示男性(OR=1.790,95%CI 1.136~2.819,P=0.012)、发病时间(OR=0.812,95%CI 0.702~0.939,P=0.005)、口服抗凝药物史(OR=2.157,95%CI 1.100~4.229,P=0.025)、入院格拉斯哥昏迷评分(OR=0.866,95%CI 0.807~0.929,P<0.001)、红细胞分布宽度(OR=1.045,95%CI 1.010~1.081,P=0.011)是预测脑出血血肿扩大的独立影响因素。ROC曲线分析显示,训练集中临床因素模型、深度学习模型及联合模型预测脑出血血肿扩大的曲线下面积(AUC)分别为0.688(95%CI 0.635~0.738)、0.695(95%CI 0.642~0.744)和0.747(95%CI 0.697~0.793),其中联合模型AUC优于临床因素模型(Z=2.54,P=0.011)、深度学习模型(Z=2.44,P=0.015)。在验证集中,临床因素模型、深度学习模型及联合模型预测脑出血血肿扩大的AUC分别为0.687(95%CI 0.604~0.763)、0.683(95%CI 0.599~0.759)和0.736(95%CI 0.655~0.806),两两比较差异均无统计学意义。决策曲线分析显示联合模型的净获益率最高,其临床实用性较强。结论该研究建立的深度学习模型与临床因素模型对脑出血的血肿扩大均有一定的预测价值;二者联合建立的联合模型预测价值最高,可应用于预测血肿扩大。

关键词：脑出血血肿扩大体层摄影术,X线计算机深度学习

一种基于Hub-Spoke结构航空公司机型指派的实用启发性算法

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中国管理科学 2024年第1期32卷 158-167页

作者：吴国华中国国际航空股份有限公司规划发展部北京101312

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解... 详细信息

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解决了航空公司机型指派0-1规划问题。该算法集成了匈牙利算法和回溯算法的思想,从航班成本最小值出发,根据航班优化的约束条件,按照深度优先搜索可行解,在不满足航班约束的节点处进行回溯,直到找到满足航班边界约束条件的航班成本最小值,得到最佳的机型指派,并给出了理论证明。通过案例对比验证该启发性算法有效性,通过表上作业法手工计算发现10架B737和5架B757方案总成本为409860美元,是所有方案中最低的,证明机型合理搭配可以使得公司运行效果更好;与传统的运筹学算法相比该算法构造直接和优化机理自然,简单实用,便于理解和掌握,便于大型航空公司计算机应用或分公司进行航班计划手工制订和调整。

关键词： 0-1整数规划航空公司机型指派启发性算法表上作业法回溯法

纳米钛酸钡前体热分解反应动力学及颗粒演化机理

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化工进展 2024年第7期43卷 3987-3995页

作者：张昊陆小明中国电子工程设计院股份有限公司北京100142 世源科技工程有限公司北京100142 元颉新材料科技(浙江)有限公司浙江海宁314415

钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理... 详细信息

钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理,利用kissinger-akahira-sunose(KAS)法和flynn-wall-ozawa(FWO)法进行了反应动力学计算,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了热分解产物的微观形貌,分析了颗粒的演化机理。结果显示:纳米钛酸钡前体热分解过程可分为4个失重阶段,第一阶段为水分析出,第二阶段的析出气体为CO和CO_(2),第三和第四阶段的析出气体为CO_(2),据此推导出了各阶段涉及的反应式;随着升温速率的提高,各失重阶段对应的最大失重速率温度均向高温区移动,第四阶段向高温区移动的幅度最大,达到113℃,但该阶段在30℃/min条件下的失重速率最快、反应得到强化;FWO模型更适用于描述纳米钛酸钡前体的热分解过程,四个阶段的平均反应活化能分别为67.89kJ/mol、208.92kJ/mol、494.04kJ/mol和195.11kJ/mol,第三阶段的反应活化能最高、反应较难发生;在纳米钛酸钡前体热分解过程中,宏观大颗粒会演化成微观小颗粒的聚集体,较高的恒温温度会导致颗粒粒径变大,因此恒温温度不宜超过900℃。研究结果为纳米钛酸钡前体热分解工艺参数的选择提供了理论依据。

关键词：钛酸钡前体热分解动力学热重-质谱颗粒演化

基于SHAP-LightGBM的电动集装箱正面吊运起重机能耗分析和异常识别

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工程设计学报 2024年第1期31卷 81-90页

作者：郄永军任杰孙帅周东才张凡三一重工股份有限公司北京102206 三一海洋重工有限公司广东珠海519050

集装箱正面吊运起重机(以下简称正面吊)在港口的实际作业中发挥着重要作用。随着社会对能源和环境问题的日益关注,正面吊的电动化趋势愈加显著,市场上电动正面吊的数量逐年增加。电耗性能直接影响电动正面吊的续航能力、作业效率和作业... 详细信息

集装箱正面吊运起重机(以下简称正面吊)在港口的实际作业中发挥着重要作用。随着社会对能源和环境问题的日益关注,正面吊的电动化趋势愈加显著,市场上电动正面吊的数量逐年增加。电耗性能直接影响电动正面吊的续航能力、作业效率和作业成本,是电动正面吊的重要性能之一。驾驶行为、作业工况、设备故障等因素均会对电动正面吊的能耗产生影响。为此,通过收集电动正面吊客户侧的实际运行数据,基于LightGBM(light gradient boosting machine,轻量级梯度提升机)模型,在微观和宏观两个层面分别对电动正面吊的行驶和作业过程进行能耗建模,并运用SHAP(Shapley additive explanations,沙普利加和解释)理论量化分析不同作业工况、作业行为对电动正面吊能耗的影响,同时识别设备故障所引起的能耗异常。结果表明,基于SHAP-LightGBM的能耗模型能够准确预测和分析电动正面吊的行驶和作业能耗,可为电动正面吊的设计、能耗策略优化提供有效的信息输入,同时可建立电动正面吊实际运行过程的理论能耗基准,有效指导驾驶行为和识别故障造成的能耗异常等。

关键词：集装箱正面吊运起重机能耗模型异常识别 LightGBM模型能耗优化