平行矿山: 从数字孪生到矿山智能

针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题, 本文融合智慧矿山理念、ACP (Artificial societies + computational experiments + parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术, 设计并实现了智慧矿山操作系统 (Intelligent mine operation system, IMOS), 为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案. 本文首先分析露天煤矿产业发展趋势; 国内外露天矿山智能化发展情况; 面向露天矿山无人化与智能化需求, 深度融合数字四胞胎理论, 设计了虚实融合的IMOS架构; 详细阐述了IMOS子系统架构与功能, 包括: 单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统; 并探讨了IMOS关键技术, 即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术. 该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案, 并能够迁移到不同矿区不同作业场景, 推动矿区智能化无人化发展, 减少人工干预从而降低安全风险, 大幅度降低人工成本, 提高生产作业效率, 并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑.     

Numerical study of the radio-frequency biased accelerating system in ion thrusters

A 2D-3V implicit immersed-finite-element particle-in-cell(IFE-PIC) model is introduced to investigate the radio-frequency(RF) self-bias accelerating system applied in the RF ion thruster.A set of holes in a two-grid system with slit apertures is simulated in Cartesian coordinates. The characteristics of the plasma plume, such as the ion density, the neutralization rate and the ion and electron current density were investigated for different RF voltage amplitudes(600-1200V) and frequencies(6-30 M...     

帧间约束MMSE语音增强算法

本文主要讨论基于语音短时谱估计的语音增强算法，在语音短时谱幅度最小均主误差估计（ＭＭＳＥ）的基础上，本文提出了一种基于帧间频域分布约束的改进的语音短时谱幅度ＭＭＳＥ估计算法，该算法充分利用了语音分析帧之间存在的相关性，并以频域分布约束的形式结合到估计式中，考虑到在ＭＭＳＥ估计式中需要利用语音频谱的分布，本文采取了两种解决办法，利用高斯分布模型进行近似；利用语音材料进行统计得到近似的分布模型，新算法     

Investigation of radial heat conduction with 1D self-consistent model in helicon plasmas

A 1D radially self-consistent model in helicon plasmas has been established to investigate the influence of radial heat conduction on plasma transport and wave propagation.Two kinds of 1D radial fluid models,with and without considering heat conduction,have been developed to couple the 1D plasma-wave interaction model,and self-consistent solutions have been obtained.It is concluded that in the low magnetic field range the radial heat conduction plays a moderate role in the transport of helicon p...     

基于3D LiDAR的矿山无人驾驶车行驶边界检测

路沿检测是矿区无人驾驶的关键技术之一,所得路沿信息可用于辅助无人矿车的感知、规划和定位。准确的路沿检测与路沿图构建同时也是高精地图构建中的首要步骤,通过机器学的方法可以在现有路沿点的基础上初步构建道路结构拓扑。与传统的卡尔曼框架下的路沿跟踪所不同的是,笔者提出了基于占用栅格思想的路沿跟踪方案。所谓占用栅格,即根据传感器感知到的障碍物信息来对全局范围内的场景进行构建的一种方法。由于矿区环境下的路沿具有高度不确定性,所以需要用一种由包含概率信息的模型找出最高可能性是路沿的位置,而基于八叉树的结构正好可以满足这一需求。笔者通过将每一帧点云实时栅格化来筛选路面候选栅格,然后以环压缩为主进行多特征的路沿检测,其中栅格是一种应用已经非常广泛的点云结构,根据矿山道路本身具有的粗粒度特性,将特征检测扩展到以每一个扇形单元格为不可分割的基本单元,在提高了检测效率的同时,也避免了很多路面凹凸所带来的干扰。路沿的跟踪策略采用基于八叉树的三维占用栅格,融合多帧检测结果,建立全局路沿地图,将传统的二维的占用栅格图的概念扩展到了三维的仅包含路沿属性的全局障碍物图。实际矿区道路检测结果表明,笔者提出的针对矿山非结构化道路的路沿检测算法可以准确地实现对矿山道路边界的检测,并可以满足无人矿车驾驶的实时性。     

计算机机房运行环境的数值模拟研究

文中应用CFD数值模拟软件,对东方地球物理公司研究院计算机机房(简称机房)内的运行环境进行数值模拟。主要是对机房环境内的温度分布和空气流场进行数值模拟;并通过对模拟结果的认真分析,详细评估了机房现有运行环境是否符合绿色机房的环境标准;利用模拟和评估分析结果指导机房环境的进一步完善。其最终目的是保障机房内的设备正常运转,同时降低能耗并节约企业生产成本。     

虹吸滤池应用中几个问题的探讨

介绍了虹吸滤池的优点，针对虹吸滤池设计中的几个问题进行了探讨，对进出水系统、冲洗系统、水力自动化等进行了详细阐述，以提高虹吸滤池的设计水平，推广虹吸滤池的应用。