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面向目标6D姿态追踪的复用预测网络

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 217-224页

作者：呼木吉力吐国能准能集团有限责任公司科学技术研究院内蒙古鄂尔多斯010300

为提高目标6D姿态追踪网络的收敛能力和追踪精度,提出一种基于少量数据驱动的目标6D姿态追踪复用预测网络。以当前时刻的彩色及深度(red green blue and depth,RGB-D)图像和上一时刻的目标渲染值作为输入,通过2个独立的特征编码器提取... 详细信息

为提高目标6D姿态追踪网络的收敛能力和追踪精度,提出一种基于少量数据驱动的目标6D姿态追踪复用预测网络。以当前时刻的彩色及深度(red green blue and depth,RGB-D)图像和上一时刻的目标渲染值作为输入,通过2个独立的特征编码器提取特征矩阵,在特征编码器中引入通道注意力机制模块,保证有选择性地调整通道信息的权重;构建复用预测网络模块,将特征矩阵解耦得到旋转矩阵,通过旋转矩阵前向传播与特征矩阵融合,将融合的结果再次解耦得到物体6D姿态的旋转矩阵与平移矩阵,并采用李代数方法通过2个矩阵计算出目标的6D姿态。实验结果表明:在使用少量数据训练网络模型的情况下,与MaskFusion、“TEASER++”和se(3)-Tracknet等方法相比,所提方法能够提高目标6D姿态追踪的准确率。

关键词： 6D姿态追踪深度学习神经网络数据驱动注意力机制

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准能集团露天煤矿智能化建设探索与成效

智能矿山 2024年第2期5卷 21-27页

作者：杨胜利国能准能集团有限责任公司

国能准能集团有限责任公司(简称准能集团)是集煤炭开采、坑口发电及煤炭循环经济产业为一体的大型综合能源企业。准能集团拥有煤炭资源储量30.85亿t,被誉为“绿色煤炭”。并拥有年生产能力6 900万t的黑岱沟露天煤矿、哈尔乌素露天煤矿... 详细信息

国能准能集团有限责任公司(简称准能集团)是集煤炭开采、坑口发电及煤炭循环经济产业为一体的大型综合能源企业。准能集团拥有煤炭资源储量30.85亿t,被誉为“绿色煤炭”。并拥有年生产能力6 900万t的黑岱沟露天煤矿、哈尔乌素露天煤矿及配套选煤厂;装机容量960 MW的煤矸石发电厂,年生产能力4 000 t的粉煤灰提取氧化铝工业化中试工厂,以及生产配套的供电、供水等生产辅助设施。

关键词：准能集团煤炭资源储量辅助设施煤炭循环经济智能化建设露天煤矿煤矸石发电厂坑口发电

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基于SDP图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断

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工矿自动化 2024年第S1期 7-10页

作者：罗文国能神东煤炭集团有限责任公司

斜盘是顶板支护设备中的重要零件，为了能够保证顶板支护的安全可靠，需对支护斜盘的健康状态进行检测。针对顶板支护斜盘的故障检测问题，提出了一种基于对称极坐标(SDP)图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断方法，该方法将振动数... 详细信息

斜盘是顶板支护设备中的重要零件，为了能够保证顶板支护的安全可靠，需对支护斜盘的健康状态进行检测。针对顶板支护斜盘的故障检测问题，提出了一种基于对称极坐标(SDP)图像处理算法的矿用顶板支护斜盘故障诊断方法，该方法将振动数据转换为对称极坐标图像，再利用神经网络提取故障特征，实现对斜盘的故障诊断。实验中模拟了4种不同的斜盘故障信号，并分析了卷积神经网络使用不同的网络层数、尺寸、卷积核个数和学习率对诊断结果的影响，经过综合考虑模型的稳定性、训练时间及对故障识别的准确率，确定了最佳的参数。故障诊断模型可实现对斜盘4种不同故障的准确识别，识别准确率达92.25%,表明该模型可高效地完成顶板支护斜盘的故障诊断工作。

关键词：故障诊断顶板支护斜盘对称极坐标卷积神经网络故障特征

基于IGA优化BP神经网络的双目视觉定位研究

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工矿自动化 2024年第S1期 74-77页

作者：单杰国能神东煤炭集团有限责任公司供电中心

针对基于传统遗传算法(GA)优化BP神经网络的双目视觉定位存在迭代时间过长和精度偏低的问题，设计了一种基于改进遗传算法(IGA)优化BP神经网络的模型，从而完成双目视觉定位计算。该模型可提高BP网络的全局寻优效果和收敛性，提升网络... 详细信息

针对基于传统遗传算法(GA)优化BP神经网络的双目视觉定位存在迭代时间过长和精度偏低的问题，设计了一种基于改进遗传算法(IGA)优化BP神经网络的模型，从而完成双目视觉定位计算。该模型可提高BP网络的全局寻优效果和收敛性，提升网络的处理效能与准确性，最终使相机实现更高的定位准确度和更迅速的运算速率。详细介绍了IGA优化BP神经网络的双目视觉定位算法流程，并进行了相应的实验验证。验证结果表明：(1)在未优化情况下，坐标预测值的误差均值为0.66 mm,而经过IGA优化后，坐标误差均值减小至0.08 mm。(2) BP神经网络经优化后，其定位精度达到了0.12 mm,定位误差减小了近0.01。(3)在双目视觉定位方面，BP神经网络的平均精度为0.12 mm,与采用OpenCV进行定位比较，基于IGA优化BP神经网络的定位方法精度接近0.08 mm,定位精度能够满足要求。

关键词：双目视觉定位 BP神经网络改进遗传算法全局寻优

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基于卷积神经网络的矿用安全帽佩戴检测

工矿自动化 2024年第S1期 82-87页

作者：韩忠利国能神东煤炭集团有限责任公司机电管理部

传统的安全帽佩戴检测方式存在浪费人力、环境适应性差等问题，同时，实际应用中的安全帽佩戴检测需结合人体检测来进行，只有检测出戴在头上的安全帽才算符合要求，因此，需要先找出监控图像或画面中煤矿工作人员的人脸位置，再根据人... 详细信息

传统的安全帽佩戴检测方式存在浪费人力、环境适应性差等问题，同时，实际应用中的安全帽佩戴检测需结合人体检测来进行，只有检测出戴在头上的安全帽才算符合要求，因此，需要先找出监控图像或画面中煤矿工作人员的人脸位置，再根据人脸的位置识别出人脸上方的安全帽。提出了一种基于卷积神经网络的矿用安全帽佩戴检测模型：基于Faster R-CNN网络进行改进，将VGG16作为特征提取的主干网络；为了更好地对重叠目标进行检测，使用Soft NMS方法代替原本的NMS算法对冗余的候选框进行删除，构建了符合煤矿生产需求的安全帽佩戴检测模型。实验结果表明，提出的模型算法在平均检测精度上明显优于其他现有检测算法；在召回率方面，提出的模型算法比Faster R-CNN高出3%,查全效果明显提高；与原Faster R-CNN算法相比，模型运算速度提升了23帧/s。相较其他模型，提出的模型在检测精度、运算速度上均取得良好效果，满足煤矿智能化建设所要求的部署与应用要求。

关键词：安全帽检测卷积神经网络 Faster R-CNN 煤矿安全目标检测

基于AI+3D技术的智能皮带分析和预警系统应用研究

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中国矿业 2024年第S1期 230-233+257页

作者：崔永乐国能神东煤炭集团有限责任公司

根据煤炭行业智能化建设需求，本文以神东煤炭保德煤矿为研究区，以推进矿井建设“5G+工业互联网”无人化矿井关键技术研发与工程为背景，通过对保德煤矿主运输系统皮带现有设备进行自主化智能改造设计，现场应用实践证明，该智能皮带... 详细信息

根据煤炭行业智能化建设需求，本文以神东煤炭保德煤矿为研究区，以推进矿井建设“5G+工业互联网”无人化矿井关键技术研发与工程为背景，通过对保德煤矿主运输系统皮带现有设备进行自主化智能改造设计，现场应用实践证明，该智能皮带系统提高了保德煤矿主运输系统的安全性和效率，基本实现主运系统的智能化和无人化。该系统采用先进的边缘计算技术，通过云边协同、管控一体化策略，实现了高效的数据处理和智能决策支持，系统能够精确测量煤流体积、识别煤流中的异物和大块煤、监测皮带的跑偏情况。通过此系统，保德煤矿在主运输系统方面展示了煤炭行业智能化的新模式，现场应用证明了该系统的实际应用价值，可有效推动行业安全生产和高效管理的进步。

关键词：煤流量监测异物识别 AI+3D技术预警系统

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

基于NSGA—Ⅱ的矿车复合制动多目标优化控制分析

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工矿自动化 2024年第S1期 156-160页

作者：于海龙国能神东煤炭集团有限责任公司机电管理部

矿车是煤矿、采石场和建筑工地等重型工业领域的主要运输工具之一，目前矿车制动系统大多采用约束控制的模式对制动转矩进行分配，虽然利用这种处理模式能够改善制动回收性能，但相对实际制动工况具有较大偏差以调节前后轴的制动力。针... 详细信息

矿车是煤矿、采石场和建筑工地等重型工业领域的主要运输工具之一，目前矿车制动系统大多采用约束控制的模式对制动转矩进行分配，虽然利用这种处理模式能够改善制动回收性能，但相对实际制动工况具有较大偏差以调节前后轴的制动力。针对上述问题，设计了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的矿车复合制动多目标优化控制策略。该策略考虑矿车制动过程造成的干扰，按照多目标优化的方式获得不同状态下的决策最优参数，实现复合制动转矩分配并建立帕累托(Pareto)解集；利用优化后的理想解法实施决策，可确定最佳输出参数，获得与制动需求相符的转矩分配结果；同时，设计了模糊控制器，实现了矿车制动能量的高效回收。通过开展控制策略转矩分配仿真分析可知，进行决策分析时，利用基于NSGA-Ⅱ的矿车复合制动多目标优化控制策略能够回收更高比例的制动能量，促进制动回收性能的明显提升，在较低强度制动下获得更优的制动能量回收效果，相对单独的模糊控制策略具备更优综合性能，完成预期制动力的分配。

关键词： NSGA-Ⅱ算法矿车复合制动多目标优化模糊控制

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顶板围岩动态活动机理及监测研究

工矿自动化 2024年第S1期 92-95+103页

作者：王子明李彦鹏国能神东煤炭集团有限责任公司机电管理部

煤矿巷道顶板围岩动态活动机理及监测方法的研究对煤矿安全生产具有重要意义。通过对围岩动态活动机理的深入研究和监测方法探讨，可以有效预防煤矿中的动力灾害，确保矿井生产和矿工生命安全。从安全的角度出发，分析了煤炭开采过程中... 详细信息

煤矿巷道顶板围岩动态活动机理及监测方法的研究对煤矿安全生产具有重要意义。通过对围岩动态活动机理的深入研究和监测方法探讨，可以有效预防煤矿中的动力灾害，确保矿井生产和矿工生命安全。从安全的角度出发，分析了煤炭开采过程中的地层力学行为、微震信号生成机制、磁辐射机制等原理，对围岩压力变化的动态分布进行讨论，总结了压磁监测的研究现状及未来研究重点，设计了巷道顶底板移近量监测系统，以监测和预防煤岩顶底板动态灾害发生。

关键词：围岩动态监测微震监测磁法监测顶底板移近量监测