球压试验压痕直径的视觉测量方法

球压试验是测试电工、电子产品中非金属材料及固体绝缘材料耐热性能的重要方法;由于压球与压痕相接触区域不易准确识别,如何客观、准确、快速地测量压痕尺寸成为困扰质检人员已久的一大问题。根据压球与压痕相接触区域与非接触区域对垂直光照反射特性的不同,通过垂直光照下采集压痕图像可以准确地分割出接触区和非接触区。图像经过预处理后采用灰度重心法确定压痕的灰度中心位置,识别压球与压痕接触区域的分界点,采用Hough圆变换计算压痕直径的像素距离,最后根据标定实验得到直径的实际尺寸;实验结果表明,测量结果的重复性标准差<0.0016mm,重复性限<0.003mm,测量值与标定结果的偏差的绝对值<0.01mm,满足压痕测量的精度要求。     

纳林河二矿自动化综采工作面组织方式与产能优化

煤炭行业愈发重视对新型煤气环境智能净化控制技术和煤气监控监测设备的研发应用。为提高煤矿综采工作面的自动化、智能化管理水平,以纳林河二号煤矿3^-1上102工作面为试点,从液压支架自动跟机技术、综采设备远程控制技术、综采设备远程监测技术等方面进行了综采工作面组织方式与产能优化。通过分析应用效果,表明建立的智能化综采工作面经济效益和社会效益显著,有效提高了整个工作面自动化智能化水平,减少了工作面的作业人数,真正贯彻了“无人则安”的指导思想,为集团智能化工作面的建设树立了典范。     

GaN材料的高速生长对其C污染以及光致发光光谱的影响

利用金属有机化学气相沉积对GaN的高速生长进行了研究.结果表明,随着GaN生长速率的提高,其非故意掺杂的C含量也在提高,并且呈现出良好的线性关系.当生长速率由2μm/h增加至7.2μm/h时,利用SIMS测量发现其GaN中的C含量由2.9×1017增加至5.7×1018 cm-3 .研究表明,N空位的存在与C浓度之间存在紧密的联系。在高氨气分压生长条件下,N空位的浓度也在急剧下降。此时,与具有相近生长速率的常规样品相比,其C含量几乎下降了一个数量级。.光致发光光谱表明,黄带以及蓝带的强度与C污染存在线性关系.这个结果也证实了与C相关的缺陷是导致黄带以及蓝带发光的主要来源。     

两级自适应调频模式分解-同步提取变换的故障诊断方法

同步提取变换(Synchroextracting Transform,SET)处理强干扰信号分量时缺乏自适应性而易发生频率模糊,导致难以精确提取快速波动的瞬时频率。针对此问题,结合自适应调频模式分解(Adaptive Chirp Mode Decomposition,ACMD)的自适应先验信息和贪婪算法的优势,将ACMD引入到SET中,构造一种两级ACMD-SET故障诊断方法。在提出的方法中,将基于基尼指数(Gini Index,GI)最大化准则的分量选择重组算法和第一级ACMD结合,提取出强干扰下的多模态故障脉冲信号的模式。然后,利用SET对第二级ACMD分离出的时变频率故障特征进行高精度的时频表示。将此方法应用到仿真调频-调幅信号中,得到高分辨率的故障特征,方法的有效性得到验证。最后,将所提方法应用于航空发动机高速滚动轴承的振动信号分析中,结果表明,所提方法能有效地提取高速滚动轴承振动信号的时变故障特征频率,其结果明显优于SET方法。     

煤矿钢芯输送带缺陷信号非平稳强噪声滤波研究

煤矿钢芯输送带缺陷电磁检测信号易受到煤矿工况中非平稳强噪声影响,因此,提出一种改进阈值小波的变步长LMS自适应滤波算法对缺陷信号非平稳强噪声进行滤波。该方法首先运用改进阈值小波多尺度分解后的高频信号作为自适应滤波的参考噪声信号,然后运用变步长LMS自适应滤波方法对缺陷信号进行滤波。该方法克服了小波软、硬阈值的缺陷和固定步长LMS自适应滤波中收敛速度和稳态误差对步长因子要求不一致的矛盾。并与改进阈值小波滤波方法进行了对比,结果表明:该方法具有更好的滤波效果,能有效地滤除缺陷信号中的非平稳强噪声。     

轴承振动信号特征提取及故障诊断研究

为了快速准确地识别轴承故障,研究了轴承振动信号时域特征和小波包能量特征提取方法,通过实验分析最终选择的轴承故障特征为无量纲时域特征和小波包能量特征,并采用"一对多"支持向量机分类算法对轴承的正常、外圈故障、内圈故障和滚动体故障四类数据进行了故障诊断实验,诊断准确率为96%。     

改进YOLOv5s的采煤机滚筒与支架护帮板干涉状态智能识别

针对综采工作面液压支架护帮板处于未收回异常状态导致采煤机滚筒与护帮板干涉问题,提出一种改进YOLOv5s的采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态智能识别方法。运用课题组前期提出的基于边界约束和非线性上下文正则化的去雾去尘方法对视频图像进行清晰化处理,提高综采工作面监控视频图像质量;对YOLOv5s模型进行改进,通过将YOLOv5s主干网络中的普通卷积Conv替换为分类效果更佳的Ghost卷积,减少了模型的参数数量,提高了模型识别速度,同时引入坐标注意力机制,提高了模型对护帮板和滚筒特征提取能力,从而提高模型识别精确率。运用软非极大值抑制算法（Soft-NMS）的锚框筛选方法,减少因护帮板重叠而发生漏检问题。针对采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态判定问题,提出液压支架护帮板与采煤机滚筒锚框重合度的判定方法。运用本文改进YOLOv5s模型与YOLOv5s、YOLOv3-tiny模型进行对比分析,结果表明：本文方法与原模型相比的识别精确率提高了约8.1%,GFLOPs降低1.86倍;mAP@.5达到97.2%、平均识别速度为检测时间为5.9 ms。运用本文方法对煤矿实际综采工作面采煤机滚筒与液压...     

矿用带式输送机智能监测系统研究

针对矿用带式输送机运行过程中存在的托辊、滚筒等关键部件与输送带摩擦发热,钢丝绳芯输送带内部损伤与撕裂,运行功耗大等问题,设计了一种矿用带式输送机智能监测系统。该系统包括基于弱磁检测法的钢丝绳芯输送带损伤监测系统、基于红外热成像温度检测法的带式输送机关键部件故障诊断与预警系统和基于视觉检测法的煤流监测、异物监测、胶带撕裂监测及人员安全监测系统,详细介绍了各系统的实现原理。对钢丝绳芯输送带内部损伤识别及带式输送机关键部件故障诊断预警进行了实验验证,结果表明该系统对钢丝绳芯输送带损伤识别的准确率约为98%,且可准确识别带式输送机关键部件故障并发出预警。     

采掘装备绿色设计与评价技术研究

针对采掘装备设计存在过于依靠经验、人工计算偏差大而导致设计质量差、设计周期长等问题,以矿山采掘装备绿色设计为切入点,围绕需求分析、绿色设计、评价三大环节分析了采掘装备绿色设计总体方案,从设计绿色化、制造工艺绿色化、激光熔覆修复再制造技术、掘进系统智能化及状态监测与故障诊断五方面分析了采掘装备绿色设计关键技术。以采煤机为例,对其进行绿色设计分析,从资源、人机、能源、环境、经济、技术六大属性出发,构建了采煤机绿色设计评价指标体系,建立了采煤机绿色设计信息数据库。在设计阶段考虑采掘装备的绿色性,可提高采掘装备的生产质量,对推进煤炭行业绿色设计资源的共建共享及增强行业绿色化设计的示范作用具有重要意义。     

煤矿掘进装备光纤惯导多源异构噪声降噪方法研究

煤矿掘进装备光纤惯导在井下掘进工作面易受振动与电磁等多源异构噪声干扰,导致掘进装备位姿检测准确性降低。因此,为消除噪声干扰对组合惯导定位检测影响,提出了一种改进经验模态分解(EMD)的光纤惯导多源异构噪声降噪方法。首先,根据井下掘进工作面环境噪声特性,分析多源异构噪声构成。然后,利用改进的EMD降噪方法对光纤惯导多源异构噪声进行降噪,该方法通过计算连续均方误差(CMSE)自适应筛选出有效本征模态函数(IMF),并通过设定阈值函数对各层有效IMF分量进行优化,重构优化后的有效IMF分量,从而获得降噪后的信号。为验证改进EMD方法的降噪效果,运用小波降噪方法、变分模态分解(VMD)降噪方法和改进EMD降噪方法进行了降噪对比试验,结果表明：改进EMD降噪方法降噪效果优于小波降噪和VMD降噪方法。为验证改进EMD方法对掘进装备位姿检测准确性的提升效果,对降噪前以及利用3种降噪方法降噪后的光纤惯导与位移传感器组合定位结果进行对比分析,结果表明：改进EMD方法对光纤惯导信号降噪后组合定位的位姿误差最小,且相较于降噪前大幅降低,与降噪前相比,俯仰角误差从0.113 1°下降到0.028 6°,横滚角...