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基于改进U-Net++和近红外光谱技术的羊毛含量快速定性分析方法研究

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光谱学与光谱分析 2023年第1期43卷 303-309页

作者：冷思雨乔嘉慧王连庆王军邹亮中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 徐州兆恒工控科技有限公司江苏徐州221008

羊毛制品因其柔软、保暖性好等优点广受欢迎,羊毛含量是衡量这类产品质量的重要依据。目前市场上羊毛制品质量参差不齐,传统检测方法具有破坏性大、主观性强等缺点,已无法满足实时快速评估目标羊毛制品质量情况的需求。近红外光谱技术... 详细信息

羊毛制品因其柔软、保暖性好等优点广受欢迎,羊毛含量是衡量这类产品质量的重要依据。目前市场上羊毛制品质量参差不齐,传统检测方法具有破坏性大、主观性强等缺点,已无法满足实时快速评估目标羊毛制品质量情况的需求。近红外光谱技术是一种无需破坏样品结构、可模型封装操作的快速测量方法。将近红外光谱技术和深度学习技术融合,提出了一种基于注意力机制和U-Net++网络的羊毛含量快速定性分析方法。在数据准备方面,使用手持便携式光谱仪采集羊毛制品样本的光谱数据,其波段范围为908.1~1676.2 nm,并根据其含量的不同对原始样本进行了等级划分。为减少光谱采集方式对建模数据集的影响,针对同一样本在距探头5,6,8,9和19 mm 5种高度,分别采集了5次光谱数据,并使用马氏距离法剔除异常样本,最终共5125组光谱数据用于建模。在模型选择方面,U-Net++网络可通过下采样、跳跃连接和上采样等环节实现对光谱数据的特征提取,并进一步对样本进行分类预测。然而,该网络使用了大量密集的跳跃连接,易产生模型参数冗余、低层特征被重复使用等问题。鉴于此,在原始网络的基础上引入了注意力门控模块,可以更有效地提取特征信息,提高预测精度。建模过程中,将羊毛制品样本90%的光谱数据用于训练和验证,10%的数据用于测试。实验结果表明,基于U-Net++网络的预测模型在独立测试集上的准确率为93.59%,召回率为93.53%,精确率为94.24%,其性能超过了多种传统分类模型。同时,与U-Net,Attention U-Net等其他U-Net系列网络模型相比,所提出的分类模型的各项评价指标也高于上述网络模型,验证了跳跃连接和注意力门控模块的效果。基于近红外光谱技术,构建了Attention U-Net++模型,为羊毛含量快速无损检测提供了一种新思路,具有一定的理论和实际意义。

关键词：近红外光谱深度学习羊毛制品 U-Net++

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新型煤矿盘形闸检测仪的研制

工矿自动化 2012年第1期38卷 79-81页

作者：吴岩孟宪清铁法煤业(集团)有限责任公司晓明矿辽宁调兵山112700 徐州兆恒工控科技有限公司江苏徐州221008

针对现有煤矿盘形闸检测仪数据存储量小且无通信功能的问题,提出了一种基于μPSD3354微处理器和模数转换芯片ADS7957的新型盘形闸检测仪设计方案。该检测仪能够自动检测并实时显示盘形闸的工作状态参数,当盘形闸的间隙超出规定值时能够... 详细信息

针对现有煤矿盘形闸检测仪数据存储量小且无通信功能的问题,提出了一种基于μPSD3354微处理器和模数转换芯片ADS7957的新型盘形闸检测仪设计方案。该检测仪能够自动检测并实时显示盘形闸的工作状态参数,当盘形闸的间隙超出规定值时能够进行声光报警并显示超限闸;可存储约1 a的检测数据,并能将存储的历史数据发送至上位机。测试结果表明,该检测仪性能稳定可靠。

关键词：煤矿提升机盘形闸闸间隙检测仪参数检测实时显示声光报警

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基于PLC的矿井排水监控系统的设计

工矿自动化 2011年第10期37卷 89-91页

作者：李顺巨明伟中国矿业大学信电学院江苏徐州221008 徐州兆恒工控科技有限公司江苏徐州221008

针对孔庄煤矿原排水系统采用手动方式开关截止阀和电动阀,存在劳动强度大、可靠性差的问题,提出了一种基于PLC的矿井排水监控系统的改造方案;详细介绍了该系统的硬件及软件设计。实际应用表明,该系统运行稳定,减轻了劳动强度。

关键词：矿井排水排水监控故障报警传感器 PLC WinCC

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主动支撑微缩恒阻棚腿的研制

煤炭科技 2012年第4期33卷 3-4页

作者：刘兆义顾新泽陈科徐州矿务集团有限公司生产技术部江苏徐州221006

针对煤巷修复采用的锚杆、锚索、工字钢、单体液压支柱等方式存在的问题,研制了主动支撑微缩恒阻棚腿。该棚腿结构简单,安装拆卸方便,加工容易,具有主动支撑、微缩、让压、恒阻、抗侧压性能,支护效果好,具有推广应用价值。

关键词：主动支撑微缩恒阻棚腿研制

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给煤机式主井箕斗定重装置在朱庄煤矿的应用

能源技术与管理 2010年第3期35卷 101-101,131页

作者：孙同淮王和志夏恒报李新粉王长恩淮北矿业集团朱庄煤矿安徽淮北235047 徐州中矿恒扬科技有限公司江苏徐州221004 徐州三原称重技术有限公司江苏徐州221004 徐州威克特重工科技有限公司江苏徐州221004

由于朱庄煤矿采煤面水煤越来越多,原提升装载系统不能解决水煤装载问题,经现场考察、研究、设计,根据主井底原煤仓只有一个出煤口的情况,研制出一种在给煤过程中进行测重、定重的装置,阐述了该装置的原理,介绍了移动分煤料斗的使用,通... 详细信息

由于朱庄煤矿采煤面水煤越来越多,原提升装载系统不能解决水煤装载问题,经现场考察、研究、设计,根据主井底原煤仓只有一个出煤口的情况,研制出一种在给煤过程中进行测重、定重的装置,阐述了该装置的原理,介绍了移动分煤料斗的使用,通过对主井箕斗定重装载设备的改造,实现了双箕斗的自动化定量装载,还可以通过工控软件对定量吨数随时进行修改,以应对煤质的变化,较好的解决了水煤装载问题,该装置为了检修方便也兼备手动和点动操作,日常设备维修量小,提升安全可靠。

关键词：给煤机式连续给煤定重装载自动化

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模糊控制提升机恒减速制动系统

徐煤科技 1995年第2期 23-24页

作者：雷淮刚黄荣举王明生中国矿业大学江苏徐州221006 徐州市煤炭公司江苏徐州221006

介绍了运用模糊控制策略,借助STD工控机实现提升机恒减速制动系统控制的方法。

关键词：提升机模糊控制恒减速制动制动系统

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客运专线32m箱梁徐变效应研究

石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2012年第3期25卷 42-47页

作者：李军范超远杨基好徐志胜罗俊礼中南大学土木工程学院湖南长沙410004 中铁十局集团有限公司第四工程公司江苏徐州221003

针对已建成通车的武广、沪杭客运专线两种32 m跨预应力混凝土箱梁,对比分析施工阶段梁体跨中上拱变形实测数据,探讨箱梁在施工阶段的徐变特性。在此基础上,应用MI-DAS/Civil分析软件,采用ACI 209R收缩徐变计算模式,根据设计图纸和施工... 详细信息

针对已建成通车的武广、沪杭客运专线两种32 m跨预应力混凝土箱梁,对比分析施工阶段梁体跨中上拱变形实测数据,探讨箱梁在施工阶段的徐变特性。在此基础上,应用MI-DAS/Civil分析软件,采用ACI 209R收缩徐变计算模式,根据设计图纸和施工控制要求,建立梁体有限元模型,对比两种箱梁的徐变变形,与实测结果互为验证,预测二恒铺装对梁体变形影响和铺装后期徐变变形。结果表明,沪杭客专32 m梁徐变变形较武广客专32 m梁小,变形控制措施更为完善。

关键词：客运专线 32 m箱梁上拱变形徐变弹性变形