装车系统机衡连接的优化升级及应用

针对某矿装车站机衡连接系统存在车号漏缺、计量不准确、需要手动配煤、车号系统不能记录补煤次数及吨数需人工现场抄录等问题,通过现场跟踪,综合各种现场信息,对现有车号系统进行技术分析,增设了高端车号识别、车皮PLC定位等设备,与定量称重装车真正实现互联,完善了机衡连接系统,且应用效果良好。     

列车车号扫描与称重数据自动记录系统开发

车号自动识别系统可实时准确地识别铁路机车车号、车辆车号、集装箱编码及相关信息等。介绍了神华集团神东矿区锦界快速装车站货运列车车号识别与自动称重数据记录系统的设计方案和应用成果。车号自动识别系统可向MIS系统提供机车、车辆、集装箱的实时信息,以及列车进入或驶出编组站的车辆编组信息,作为MIS系统的基础信息源,对提高铁路机车、车辆、集装箱的利用率以及运输管理现代化水平有着极其重要的作用。     

全自动矿山铁路装车系统的设计与开发

为了提高当前国内铁路装车系统的自动化水平,解决人工操作速度慢、容易超偏载等常见缺陷,着重从煤矿运输环节入手,重点研究实现全自动装车的关键问题,如车号识别、车位判别、溜槽自动升降等,通过引入现代电子技术、检测技术和计算机信息处理技术,制定相应的解决方案.仿真试验和现场应用表明,系统具有较强的适用性,无论对于旧装车系统的改造还是新装车系统的开发,实现全自动装车系统均是可行的.     

装车站自动配煤控制系统的研究及应用

针对传统快速定量装车系统中定量配煤系统,存在人为工作量较多、自动化程度不够高等问题,设计了装车站自动配煤控制系统,主要是通过分析配煤工艺和装车员操作流程,利用车号识别和仪表称重子系统的数据,优化自动配煤逻辑控制程序。由于根据工艺中经验总结后称重仪表参数形成专家配方,代替了人工重复操作内容,完善自动配煤控制功能,该系统经神东公司哈拉沟装车站实际应用,不仅进一步减少了操作员工作量,而且提高了该系统智能化程度。     

大型矿井快速装车系统升级改造及应用

针对其原有装车系统存在的不足,以同忻矿装车系统升级改造为例,从软件和硬件两个方面入手进行逐一改进,实现了双CPU和双车号系统的有效在线热备用冗余控制,仓下给料系统硬件和控制改造提高了维护效率和本质安全度,装车塔和装车溜槽硬件改造升级提高装车设备的安全系数。     

基于车牌识别技术的煤矿汽车快速定量装车系统研究

针对工业4.0模式下煤炭产品公路运输需要通用且唯一的信息化标签的问题,提出了基于车牌识别技术的煤矿汽车快速定量装车系统,介绍了该系统的架构设计和系统设计,详细阐述了车牌识别技术与装车站的融合、基于车牌识别技术的装车自控原理以及车牌识别技术在煤炭装车中的使用与优化。实际应用表明,基于车牌识别技术的煤矿汽车快速定量装车系统实现了汽车装车过程的自动化和信息化控制,降低了汽车装运过程的装车成本,提高了用户的利润空间。     

选煤厂外运装车站集控系统的研究

选煤厂外运装车站集控系统是通过车号自动识别、车厢准确定位、皮带秤动态计量、PLC集中控制、计算机控制的相关技术相结合,实现火车车辆的自动连续装车,提高装车速度,通过计算机网络,实现远程计量和数据传输。     

铁路货车超偏载自动监测系统

为了杜绝铁路运煤货车超偏载事故的发生,基于3D激光扫描测量、视频监控分析和车号识别多源信息融合技术,实现对铁路运煤货车超偏载情况的动态监测,通过系统后台软件对监测结果中的数据、图像等信息的综合对比,分析出运煤货车在装车过程中的超偏载情况,并对存在超偏载情况的运煤货车进行超前预警,进而采取有效措施进行快速处理,提高运煤货车的装载质量,确保运煤货车的行车安全。     

射频识别技术在煤炭铁路装车中的应用

煤炭运输主要方式是汽运与火运两种装车模式，而火运在各大洗煤厂铁路运输中占据着主导地位。火车车厢型号不同，每一节车皮的额定载重量与毛重不相同，例如C80车皮的载重为80 t,皮重大约在25.5 t,而C70车型载重70 t,皮重大约23.3 t.每一节车皮下方有固定的标签，通过射频车号识别装置可以读取每一节火车车皮的对应车皮信息，并通过车号扫描系统将有关信息提取到指定位置保存记录，当火车进场后扫描每一节火车车皮底部的标签，最后将信息导入至车号识别系统软件内，上传至PLC并准备开始装车。数据库根据业主要求可以更改每一节车皮的额定重量并根据要求完成配煤流程。ATIS全称AUTO TERMINAL INFORMATION SERVICESL,它可以替代人工抄写记录车号，合理规划劳动资源，减少工人劳动强度，实现运输作业的网络信息化管理。电子标签称作TAG,在所有区段、编组段、列车收发运站点等地安装地面收发信息处理系统(AEI),对货运列车与车辆信息准确识别，信息加工处理后为铁路报表管理系统(TMIS)提供列车相关信息，包括车厢、集装箱的管理信息准确性资料，建立铁路列车车次、机车与货车车号、标识、...     

铁路车号识别系统在马头洗选厂的应用

针对原煤车辆进出铁路站场时需要人工抄车号、进行编组存在的作业效率低的弊端，为了提升铁路车辆到发车效率，马头洗选厂采用铁路车号识别系统替代人工作业。生产实践表明，铁路车号识别系统能够自动、准确识别车辆自带的电子标签，通过采集编码信息，实现了自动车辆编组。铁路车号识别系统不仅提高了站场作业效率，还实现了减人提效、降低成本的目的。     

基于融合边缘优化的煤矿图像语义分割方法北大核心

由于煤矿井下环境恶劣,使得煤矿井下视频获取的图像严重降质,而现有的基于深度学习的语义分割模型在图片清晰化后存在边缘分割模糊的问题,提出了一种采用融合边缘优化模块处理边界信息并运用门控卷积层连接传统特征提取模块并行处理信息的方法;为监督学习轮廓信息,采用二元交叉熵损失函数提高学习效果,并与常规分支的损失函数共同优化模型分割效果。试验结果表明:对已完成清晰化的煤矿井下图像进行语义分割任务时,基于融合边缘优化模块的方法与其他方法相比整体语义分割精度得到提升并且边缘分割精度更高。     

基于改进Otsu的煤体CT图像阈值分割算法的研究

煤体CT图像阈值选取的准确性对于三维重建的模型能否还原真实煤体结构至关重要。Otsu阈值分割法(简称Otsu法)对煤体CT图像中孔裂隙结构的过分割,使得三维重建的煤体模型与实际不符。为克服该缺陷,首先探究了Otsu法对煤体CT图像阈值分割失效的机理,并据此确定合适的权重因子修正Otsu最佳阈值选择公式,提出了一种改进的Otsu阈值分割法(MP-Otsu阈值分割法,简称MP-Otsu法)。最后利用MatLab软件检测MP-Otsu法对煤体CT图像的二维分割效果,同时利用Avizo软件对煤体孔裂隙结构进行三维重建并对比改进前后孔裂隙参数的变化。结果表明:煤体内部矿物含量与Otsu法确定的阈值两者之间呈正相关关系。煤体内部矿物组分的存在导致目标和背景区域方差差异大,低孔隙率导致煤体CT图像灰度分布直方图呈单峰分布且不能提供足够的方差信息,这些特征是Otsu法对煤体CT图像阈值分割失效的主要原因。MP-Otsu法引入矿物含量与Otsu阈值的拟合曲线斜率,目标在图像中所占的大致比例等3个权重因子改进Otsu阈值分割法,得到的二值图像与原图像高度契合,能够准确提取孔裂隙目标区域。三维重建的模型孔隙率和最大喉道尺寸与Otsu法相比分别下降了96.18%和80.07%,有效克服了Otsu法对煤体CT图像过分割的缺陷。此研究能为进一步探究与孔裂隙结构相关的煤体物理特性提供基础。     

基于LBF改进模型的煤岩细观结构研究

为了准确全面地获取灰度不均匀的煤岩图像的细观结构信息,引进了基于LBF模型的图像处理方法,并针对其处理灰度不均一图像效率低和分割结果依赖于初始轮廓位置和大小的缺点,分别引入图像增强算子和规范初始水平集函数进行改进。通过对煤岩的3种不同图像进行灰度化、图像分割、形态学处理,获得了高质量的煤岩细观结构二值图像,并分析了各细观参数的统计规律。试验结果表明,基于LBF改进模型的图像处理方法能有效处理灰度不均匀的煤岩图像,获得的细观结构信息可为数值模拟煤岩试件提供真实的几何模型,为煤岩细观损伤力学分析提供可靠的技术支持。     

基于ANSYS的煤矿汽车车架优化系统研究

车架是汽车关键的承载部件,开展煤矿汽车车架的有限元结构分析具有重要意义,而构建有限元模型的重点在于悬架机构及连接部件模拟。首先对煤矿汽车车架有限元模型进行简单介绍,之后在分析车架应力水平及分布基础上,提出煤矿汽车车架优化设计方案。     

基于变分水平集的图像分割防堵仓技术研究

针对煤矿井下噪声高、分辨率低、照度不均的特殊环境,建立煤块图像分割模型,实现对大煤块的准确检测,预防堵仓事故发生。新模型基于变分水平集算法,对GAC(Geodesic Active Contour)和C-V(Chan and Vese)模型改进,融合轮廓和区域模型对煤块视频图像信息进行分割,通过求偏微分方程的稳态解,解决能量模型的最优解求取问题,利用半点离散化差分方法完成数值计算,有效提高计算精度、拓扑结构自适应性、抗噪能力,降低了光照敏感性。实验结果表明,新模型在煤矿井下复杂环境有良好的鲁棒性,实时性高,在减轻了矿工人力筛选大煤块负担的同时极大提高筛选准确率。     

基于图像处理的输送带煤量动态计量研究

通过监测煤量来对井下输送带进行变频调速可以有效地为矿企节能减耗。利用矿井现有的硬件资源与通信接口，提出一种基于图像处理的输送带调速优化方案：针对图像反光的问题提出一种基于窗口阀值的滤波方法，有效去除噪声的同时保留了边界信息。对边界对比度低和现场光源不稳定的问题，首先利用反光程度不同的模板进行EMD匹配处理，经过腐蚀与膨胀后，采用改良的自适应阀值算法进行分割|使用连续帧间差分法识别一级输送带的运行状态来协调控制能耗。现场运行结果表明，该方案满足带式输送机的变频调速要求，且无需安装额外的硬件装备，具有一定的推广应用价值。     

基于机器视觉的煤矿平车场安全智能控制系统

在煤矿生产上平车场的作业中,机车是矿车运行的主要动力,由于操作人员或车辆故障等情况,会发生机车不能按照正常停止位停止,从而将车辆顶入斜井,造成跑车事故。电机车智能顶挂车作业,采用机器视觉技术识别出机车运行位置,设定机车运行报警位置,减速位置,停止位置,在相应的位置控制机车运行,该方法有效的防止电机车事故的发生,提高作业现场的安全性,实验证明该系统运行以来安全性很大的提高。     

构造煤地球物理测井定量判识研究

为定量判识构造煤并获取构造煤的高精度厚度信息,以岩石物理与测井地质应用技术为指导,研究了构造煤的地球物理特征。结果表明：与原生结构煤相比,构造煤在地球物理测井曲线上通常表现为低电阻率、高声波时差、低密度、井径扩径、补偿中子值可能增大等特征。基于岩石物理研究结果,提出利用孔隙结构指数m作为构造煤定量判识指标,阐明了用测井资料通过Archie公式求取构造煤孔隙结构指数m的方法与定量判识可行性,将该方法在两个煤田进行实际应用,效果表明：用孔隙结构指数m定量判识构造煤并确定厚度是可行的,能够大大减小定性判识误差。     

基于图像分割的煤岩孔隙多尺度分形特征

根据煤岩孔隙系统的精确描述对流体运移机理的重要性,对来自6个不同矿区的煤岩进行了扫锚电镜观测,提出了基于扫锚电镜图像分割的煤岩孔隙多尺度分形研究方法.采用了图像分割算法中的灰度阈值分割、Laplacian边缘算子及Prewin边缘算子检测,提取了煤岩扫描电镜(SEM)图片中的大尺度裂隙、边界曲线以及小尺度孔隙特征;采用盒维数法计算了分形维数,研究了多重孔隙介质分形标度律存在的尺度与SEM放大倍数的关系.结果表明:大尺度裂纹分形标度律存在的下限尺度与7 500倍SEM观测尺度相对应;小尺度孔隙分形标度律存在的上限尺度与2 000倍的SEM观测尺度相对应;细观裂纹分维数反映了煤岩渗透性能;边界分维反映了流动边界的迂曲程度相关于流动阻力;微观孔隙分维相关于吸附性能.     

基于模糊判据的煤岩性状截割硬度识别

针对现有煤岩性状识别方法不能满足采煤机滚筒实现自动调高技术的需要,提出了基于模糊判据的煤岩性状截割硬度识别研究方法,克服了识别煤岩性状截割硬度依赖滚筒振动信号或截割电机信号等单一传感器信息判据的不全面、不可靠等问题,利用多传感器信息融合的模糊集合隶属函数,根据摇臂振动信号两层小波包分解各个频段能量特征向量和采煤机感知煤岩硬度关系公式,采用加权平均法求解隶属度作为煤岩性状截割硬度因子判别煤岩性状的依据,定义表征煤岩性状的截割硬度因子q,其数值计算通过求解煤岩性状模糊集隶属度μQ(u)获得。煤矿井下实测数据表明煤岩性状截割硬度模糊集合的方法更贴近实际采掘煤岩工况,为实现滚筒自动识别煤岩性状控制摇臂自动调高奠定模糊理论基础。