城市污水管网有毒有害气体检测技术研究

污水管网人工清淤检测是一种重要且常规的手段，污水中有机物被分解、氧化或还原产生的气体带有较大毒性。为确保项目中井下作业人员的安全，依照相关行业规范与现有研究成果，通过现场实施与研究，总结出了下井作业安全规范工序流程，确定了合理施工人员和机具布置，并制定了针对性保障措施，以期对城市污水管网有限空间作业提供技术参考。     

巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术。首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业。其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等。再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略。最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向。     

基于LoRa技术通信的采煤机姿态感知系统设计

为实现采煤机滚筒智能调高与远程控制记忆截割煤等功能,需获取采煤机精确姿态信息。设计一种基于LoRa技术通信的采煤机姿态感知系统。考虑井下工作条件恶劣、通信干扰因素多等特点,该系统采用抗振倾角传感器精确获取采煤机姿态信息,利用LoRa技术并结合滤波算法来提高系统的通信距离,实现采煤机滚筒智能调高和记忆截割煤的远程控制。通过在黄陵1#煤矿井下进行实际测试,结果表明,该系统在井下恶劣环境中获取的采煤机姿态信息精确,传输距离可达140 m,可以满足工作面远程控制需求。     

基于相位补偿的矿井超宽带雷达压缩感知成像算法

基于UWB信号的井下探测成像系统中,根据Nyquist采样定理,提高发射信号的带宽以获取高分辨率,将导致大量的采样数据产生,过大的采样率将会在成像系统的硬件实现上带来很大困难。另一方面,在实际成像过程中,成像数据的完整性决定了最后成像结果的准确性,但由于存在不可避免的误差和噪声影响,以及塌方体阻碍下目标的隐蔽性,这些因素都将使得成像目标的回波数据无法满足成像要求。因此,在对目标回波进行成像处理之前,必须对回波数据进行处理,通过相关算法使回波数据满足理想的成像模型,最后聚焦方位向回波信息得到目标成像结果。为了提高穿透塌方体遮蔽目标成像的分辨率,并解决超宽带信号穿透塌方体成像得到方位向回波数据不足的问题,通过对传统的压缩感知成像算法进行分析介绍,结合井下具体成像环境,提出一种基于相位误差估计的CS成像算法对回波数据进行补偿。该算法的核心思想就是通过对回波数据计算得到相位误差,首先对回波信号的稀疏性进行验证,并构建目标信号的测量矩阵,利用CS成像算法对回波数据重构的同时对数据进行补偿,通过反复迭代误差估计,逐渐提高回波数据量和成像的质量。最后通过不同场景的仿真试验,验证所提算法在回波数据补偿问题上的有效性。     

广义系统的瞬态有限时间控制

文章研究一类具有外部干扰的连续广义系统的有限时间和瞬态H_∞问题。应用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式的方法给出满足的充分条件,并通过一个仿真示例验证了所给条件的有效性。     

隐伏溶洞对隧道开挖稳定性分析

利用FLAC3D有限差分软件,分析判断了溶洞位于隧道开挖轮廓线不同位置时,溶洞的沉降与变形、塑性区体积、隧道轮廓变形与初期支护结构受力随隧道开挖过程的变化。结果表明,溶洞位于隧道底部时,溶洞随开挖的进行变形增加较快,溶洞容易处于不稳定状态;位于隧道右下侧时,剪切塑性区体积最大,溶洞对隧道的开挖稳定性影响较为严重;溶洞所在断面隧道衬砌变形以竖直方向为主;溶洞位于隧道右上、右下、底部时,施工中溶洞周边易出现应力集中现象,须采取措施防止溶洞坍塌、避免出现极端安全状况造成生命安全技财产损失。分析结果可为类似溶洞隧道的设计与施工提供参考。