复合勘探技术在煤矿工作面水害防治中的应用

现有煤矿工作面水害复合勘探技术大多采用常规回转钻进成孔方法,钻孔数量多、工作量大,且施工过程中钻杆弯曲变形、孔内地层变化、钻进工艺参数改变等会导致钻孔发生偏斜,从而导致探水决策失误。针对该问题,提出一种基于定向钻进的复合勘探技术,并将其应用于某煤矿综采工作面水害探测。应用过程如下:先采用矿井音频电透技术探测工作面低视电阻率异常区,再采用定向钻进技术直接揭露富水区,通过观测钻孔涌水量和化验钻孔涌水水质,确定异常区存在导水奥灰岩溶陷落柱,并圈定了陷落柱在该工作面内的延展状态和边界;根据复合勘探结果,指导更改切眼位置,有效消除了工作面开采揭露导水陷落柱导致突水事故的隐患。     

直流电阻率法在煤层底板水害监测中的应用研究

目前针对直流电阻率法在煤层底板水害监测中应用的研究成果主要集中于底板变形与破坏的电阻率响应特征上,对导水通道动态发育过程的电阻率变化规律研究较少。针对华北型煤田面临的底板承压水害问题,采用直流电阻率法对采动影响下的底板含、导水异常构造进行监测。首先,介绍了采煤工作面直流电阻率监测系统工作原理和基于电阻率三维反演的监测数据自动处理解释方法;然后,构建了底板突水过程监测地质模型,对底板含、导水构造发育过程进行数值模拟研究;最后,在煤矿井下开展了底板直流电阻率监测试验。数值模拟结果表明:根据电阻率三维反演结果可识别含、导水异常构造在测线走向上的展布范围;根据电阻率随时间的变化趋势可推断异常构造的发育情况,随着含、导水异常构造向上发育,低阻异常响应逐渐增强,低阻异常在垂向的展布范围逐渐增大。井下试验结果表明:利用直流电阻率监测成功捕捉了采煤工作面底板出水过程,电阻率出现异常变化的时间早于工作面实际出水时间;工作面涌水量增加之前,低阻响应表现出逐渐增强的变化趋势,与数值模拟结果基本一致;工作面出水后,低阻异常逐渐减弱。研究结果表明可利用直流电阻率法进行工作面水害预警,但要准确判断异常构造的发育高度还需结合其他监测手段进行综合解释。     

遥感与地理信息系统技术在晋城矿区陷落柱探测中的应用

运用遥感和地理信息系统技术,对晋城矿区凤凰山矿进行了陷落柱分布预测。研究了陷落柱的遥感特征。从遥感图像中提取矿山环形和线性构造及热异常区;同时结合现有地质、采矿资料进行分析,总结陷落枉的分布规律。在此基础上,应用 ARC/INFO地理信息系统进行多因素复合分析,预测陷落柱的可能分布区,进而实施实地物探验证。结果表明,这种探测技术方案效果好,费用省。     

多波长边缘电场传感器参数估计算法的研究

多波长边缘电场传感器由于具有单边穿透、多种穿透深度及层析成像等优点,广泛用于工业过程控制中被测多层样本特性的无损测量.如何建立传感器的输出与多层特性之间的关系一直是参数估计算法的研究难点.以三波长交叉指型边缘电场传感器为例,基于三维有限元仿真,建立了多层样本介电特性和互导电容之间的多元非线性回归模型,研究参数估计算法,实验结果表明算法的有效性.     

矿井富水区陷落柱成像研究

针对目前矿井富水区超前探测瞬变电磁法常用的时域有限差分(FDTD)方法时间步长选取受限于Courant-Friedrich-Lewy稳定性条件的问题,同时为进一步提高电磁计算效率和富水区成像分辨率,提出将逆时偏移成像算法和Crank-Nicolson时域有限差分(CN-FDTD)方法应用于矿井富水区陷落柱成像研究。首先介绍了逆时偏移成像算法和CN-FDTD方法基本原理;然后建立了矿井富水区陷落柱三维空间模型,研究了激励源线圈频率和角度对成像分辨率的影响,并得出了矿井富水区陷落柱成像结果;最后分析了CN-FDTD方法的计算效率。试验结果表明:当激励源线圈峰值频率为65 MHz且激励源线圈平行于xoz平面时,富水区陷落柱成像分辨率较高;基于CN-FDTD逆时偏移成像算法的矿井富水区陷落柱成像与实际模型相符;CN-FDTD方法较传统FDTD方法计算效率高,内存占比小。     

基于单元划分的复杂岩层面三维建模方法研究

针对现有岩层面三维建模方法未系统考虑含断层、陷落柱等地质条件的复杂岩层面三维模型构建的问题,通过定义投影度和投影单元,给出了不同地质条件下岩层面水平投影单元特征,同时提出一种基于单元划分的复杂岩层面三维建模方法。先划分岩层面水平投影单元和空间插值单元,将水平投影单元边界、空间插值单元边界、岩层面控制点和控制线作为约束条件,对实投影单元进行约束Delaunay三角剖分;然后分别求解各个空间插值单元内三角网顶点对应的岩层面空间插值点,并应用计算机三维图形技术绘制岩层面三维图形。实例分析结果表明,通过划分水平投影单元和空间插值单元,可将复杂岩层面分解为多个一般岩层面,从而降低其三维建模难度;合理进行约束Delaunay三角剖分和空间插值,可有效构建复杂岩层面的三维模型。     

气溶胶光学厚度、类型及廓线对CO2反演的敏感性分析

位于1.6和2.06 μm附近的短波红外波段可用于探测低层大气CO²信息,然而除大气分子(主要是CO²)吸收外,大气分子散射、气溶胶和云散射也是限制这些波段的卫星测量信号的主要因素,因此气溶胶光学参数及其垂直分布也必然制约着GOSAT(Greenhouse Gases Observing Satellite)CO²的反演精度。利用正演模式DISORT分析气溶胶光学厚度(AOD)、类型以及廓线对CO²反演精度的敏感性,旨在提高CO²反演精度。结果表明:①不同类型气溶胶AOD增大对CO²柱总量的影响各不相同,且CO²柱总量变化量的变化趋势也不相同,这取决于气溶胶的散射相函数与单次散射反照率的大小;②气溶胶类型变化会导致CO²柱总量变化,且这种变化随着AOD增大而增大;③对于满足指数分布的沙尘气溶胶,标高的低估会导致反演的CO²柱总量偏大,而气溶胶的集中分布导致反演的CO²柱总量偏小,且气溶胶层越高,反演的CO²柱总量越小。     

FY-3近红外与热红外资料大气柱水汽总量反演对比

大气水汽含量信息对卫星图像辐射校正、大气微物理过程理解、降水预报等具有重要意义。分别利用FY-3A中分辨率成像光谱仪(MERSI)近红外和扫描辐射计(VIRR)热红外通道反演大气柱水汽总量,并将反演结果与地面探空站观测值进行比对分析,结果表明:(1)MERSI反演值与观测值的相关系数为0.763,而VIRR反演值与观测值的相关性较差,相关系数为0.169;从水汽含量的反演精度看,MERSI(RMSE=1.109g/cm~2)高于VIRR(RMSE=1.894g/cm~2);(2)MERSI三通道水汽反演精度比17、18、19通道(RMSE分别为1.133、1.424和1.827g/cm~2)高,主要原因是3个水汽通道对水汽敏感性不同,综合利用3个通道反演大气柱水汽含量可达到取长补短的效果。     

三维音频实时生成技术及实现

由于使用头相关传递函数重建双耳三维音频的运算复杂度很高,导致无法实现音频的实时三维重建。针对此问题,设计了基于重叠保留法的分帧卷积优化算法,并实现了三维音频实时生成系统,显著降低了三维
　　音频的生成时间,实现了三维音频的实时生成与播放。同时增加混响模拟模块模拟声学环境,提高了生成音频的空间感,使听音者对声音定位更加准确。实验结果表明,该系统能零延时生成三维音频,利用CMOS标准进行主观测试显示其空间定位感明显优于对比方法。     

基于地基微波辐射计数据评估不同土壤介电模型反演土壤湿度的适用性

以青藏高原开展的L波段地基微波辐射（ELBARA-III型）综合观测试验为依据,基于 \tau - \omega 辐射传输模型评估了Wang-Schmugge、Mironov、Dobson和 Four-Phase 4种土壤介电模型对L波段微波亮温模拟及土壤湿度反演的影响。结果表明：相同植被和粗糙度参数化方案条件下,4种土壤介电模型对微波亮温模拟存在明显差异,当土壤湿度小于0.23 m3·m^-3时,Wang-Schmugge模型与其他3种土壤介电模型微波亮温模拟结果差异最为显著,水平和垂直极化微波亮温模拟最大差值可达8.0 K和4.4 K;当模拟土壤湿度大于0.23 m3·m^-3时,Four-phase模型模拟的微波亮温显著高于其他3种土壤介电模型模拟结果;当土壤湿度饱和时,4种土壤介电模型间水平和垂直极化微波亮温模拟最大差值约为6.1 K和4.8 K,且4种土壤介电模型对水平极化微波亮温模拟的差异比垂直极化模拟的差异更为显著。而基于4种介电模型的土壤湿度反演对比试验表明,水平极化条件下基于Wang-Schmugge模型反演土壤湿度,较其他参数化方案,能有效减轻反演土壤湿度对观测土壤湿度的低估,Mironov模型减轻了垂直极化条件下反演土壤湿度对观测值的高估程度。在现有 \tau - \omega 模型参数化方案的基础上,总结了4种土壤介电模型在青藏高原典型草地下垫面的适用性,将为星载L波段辐射计青藏高原土壤湿度反演应用提供客观的土壤介电模型方案选取依据。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.