熵能量堆煤图像的定位与识别

目的 针对煤矿皮带堆煤传感器受复杂环境干扰导致检测效率较低的问题,提出一种新的基于熵能量(EE)的堆煤图像定位与识别方法。方法 该方法首先在堆煤图像初始化区域内设定采样单元,统计采样单元前景和背景区域的信息熵,计算信息熵分布的极大值所对应的的灰度阶并统计其出现的概率;然后计算采样单元的熵能量和能量频率,归一化频率系数,并利用能量频率的二阶偏导确定堆煤边缘区域,将采样单元移动至堆煤边缘处;最后,根据采样单元的坐标位置计算堆煤高度和半径,进行实时预警。结果 在煤矿井下皮带堆煤视频上进行算法测试,该算法的单帧图像平均处理速度为0.35 s/帧,堆煤事故预警时间间隔最大为0.35 s,平均识别准确率为97.1%,测试结果表明,该方法对堆煤模糊边缘、环境噪音具有抗干扰特点,可以有效克服强噪音、模糊边缘等因素对堆煤识别的影响。结论 该方法对复杂环境中堆煤定位与识别具有很好的实时性和准确性,对提高煤矿安全生产效率具有重要意义。     

基于WSN定位算法的井下单相接地故障研究

由于井下配电网的布线很复杂,故障检测传感器节点的分布却很分散,在故障信号传输过程中如果受到井下环境的干扰,容易造成消弧线圈的故障特征电流很小。传统的故障检测模型针对小电流故障特征很难进行高效准确采集,无法提供准确的故障检测,提出了一种Zigbee改进Music故障定位算法,采用Zigbee网络技术对故障区域进行定位,建立了多通道数据传输机制。改进Music算法通过对阵列输出扩展虚拟矩阵,解决了传统算法只能估计出少于阵元数信号方向的问题,将共轭信息引入到了Music算法中,利用二阶共轭增强法大幅度降低了算法的运算量。仿真结果表明,在相同锚节点密度的情况下,定位精度和定位覆盖率都得到了显著提高。通过单相接地故障电路实验对线路的零序电流进行了实际测量分析,验证了上述方案的可行性,可以有效地解决由于单相接地引起的井下故障问题。     

一种图像的连续性边缘提取方法

图像边缘提取是图像处理领域的重要环节,边缘提取的连续性显得尤为重要,其结果可以作为语义分割、测量的基础,为此提出一种图像的连续性边缘提取方法。首先采用卡尼(Canny)算法完成图像的边缘检测,得到粗分割结果。由于该类算法采用算子进行操作,不可避免地产生非连续性区域,因此利用两类模板对粗分割结果进行形态学膨胀操作,连续性边缘采用小半径膨胀,边缘末端采用大半径膨胀,以此构成一幅膨胀图连接这些非连续性区域。最后,将该膨胀图作为平均曲率运动(MCM)方程嵌入函数u的初始值,通过引入g函数在原图中进行迭代求解,完成图像边缘的连续性提取。实验结果验证了算法的实用性与有效性。     

求解互补支持向量机的非单调信赖域算法

求解支持向量机的核心问题是对一个大规模凸二次规划问题进行求解。基于支持向量机的修正模型,得到一个与之等价的互补问题,利用Fischer-Burmeister互补函数,从一个新的角度提出了求解互补支持向量机的非单调信赖域算法。新算法避免了求解Hesse矩阵或矩阵求逆运算,减少了工作量,提高了运算效率。在不需要任何假设的情况下,证明算法具有全局收敛性。数值实验结果表明,对于大规模非线性分类问题,该算法的运行速度比LSVM算法和下降法快,为求解SVM优化问题提供了一种新的可行方法。     

城市需水的智能预测方法研究

选取对城市用水影响较大的因素作为预测指标,通过HP滤波分析其指标及用水量的趋势成分及波动成分。应用多元线性回归法对趋势性成分进行模拟,应用模糊神经网络对波动性成分进行网络训练,以获得城市需水的总预测值。以大连市1980~2000年用水及其相关因子为例建模,以2001~2007年指标对模型进行检验,预测了大连市2010、2020年的需水值,为城市水资源规划提供一定的理论支持。     

防潮设计水位计算方法研究

对目前我国水利水电工程有关规范中规定的防潮设计水位计算方法进行了总结和归纳,并根据我国海岸工程和河口工程的不同情况和洪潮组合方式对沿海地区的设计潮(洪)水位计算方法进行了研究。     

H2O2、Fenton试剂与活性炭联用对CODCr去除效果的对比试验研究

为了开发高效低成本、达到回用水质标准的污水处理工艺,本试验采用H2O2、Fenton试剂与活性炭联用对CODCr进行去除的对比试验研究。结果表明：在室温下200 mL水样,当pH为3,震荡强度为150 rpm时,Fenton试剂-活性炭联用与H2O2-活性炭相比,活性炭用量少200 mg,时间缩短10 h,CODCr去除率高17.6%。试验揭示了Fenton试剂-活性炭联用的反应机理：Fe2＋与活性炭共同催化分解H2O2生成大量.OH,能快速氧化降解有机物,使CODCr浓度迅速降低。从工程应用角度和技术经济方面考虑,Fenton试剂-活性炭联用的pH值在5～7适宜;且处理成本更低。Fenton试剂-活性炭联用是处理二级出水CODCr高效、低耗的方法,值得进一步研究和推广应用。     

利用多种相似材料模拟分区破裂现象的试验研究

为了解分区破裂现象发生时内部裂纹的分布和沿巷道轴向的变化规律,以及这一现象容易在什么样的(岩石)材料中发生,利用4种不同的材料制作了模型,观测了钢桶模型内部裂纹的分布规律及沿轴向的变化规律。研究发现三个试验中出现了螺旋线,一个出现了"梯田"形的变形破坏特征。     

高压切割喷嘴冲击磨损的数值分析

以复用矿井含煤颗粒的水对高压切割喷嘴的磨损物理问题为研究对象,采用计算流体力学理论进行数值计算,分析讨论了质量浓度为10、15、20、25、30、40 mg/L条件下速度、剪应力、磨损的分布以及变化关系。计算、分析结果表明:磨损主要发生在出口部位和锥体的后半部份,入口部份和锥体前半部份磨损较小;入口部位、锥体部位磨损量、剪应力随质量浓度增加变化较小;出口部位磨损量在质量浓度为10～20 mg/L减小较快,超过20 mg/L后变化不大;出口部位流体速度、磨损量、剪应力与质量浓度间存在对应关系。煤粒入口速度与混合物速度相同、锥体部位煤粒流体速度低于锥体部位混合物速度(平均值)约79.4%;煤粒出口部位速度随质量浓度的增大而呈现先增加后减小的趋势,速度最大值发生在浓度20 mg/L。     

Fenton接触氧化法强化石英砂—锰砂滤料处理铁锰矿井废水

为了解决目前常用的接触氧化法除铁除锰工艺中铁离子存在时锰离子难去除的问题,本文重点研究了Fenton接触氧化法强化石英砂-锰砂滤料的除铁除锰效率和机理。结果表明:Fenton试剂+锰砂+石英砂工艺除铁锰的效果很好,影响因素的最佳值如下:加入H2O2形成Fenton试剂后可以强化石英砂-锰砂工艺除铁除锰的效果,当H2O2投加量为0.15 mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,铁离子的去除率可达到92%,当H2O2投加量为0.17mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,锰离子的去除率可以达到97%。