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採煤機智能化技術/製造業高端技術系列

  • 作者：司壘//王忠賓|責編:賀怡
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111702399
  • 出版日期：2022/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：185
人民幣：RMB 96 元      售價：元
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內容大鋼
    採煤機的智能化是實現工作面智能化和無人化開採的前提條件。本書介紹了採煤機智能化相關技術的國內外研究現狀，指出應用中存在的問題，設計了採煤機智能控制系統的總體架構，並對採煤機慣性導航精確定位、採煤機煤岩截割模式識別、綜采工作面煤岩識別、採煤機截割路徑優化、綜采工作面煤壁片幫識別等採煤機智能化的關鍵技術進行了深入探討。本書內容全面、新穎，涵蓋了採煤機智能化的最新前沿技術，為提升煤礦智能化開採水平提供了堅實的理論基礎。
    本書讀者對象是高等院校的教師和研究生，科研院所、企業的工程技術人員，以及關心煤礦智能化發展的各界人士。
作者介紹
司壘//王忠賓|責編:賀怡
    司壘，1987年7月生，江蘇徐州人，副教授，博士生導師，江蘇省智能礦山裝備工程研究中心副主任。多年來致力於研究煤礦智能化開採相關技術，在採煤裝備精確定位、狀態智能感知、自適應控制等方面取得了多項創新性成果。主持國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年項目、江蘇省自然科學基金面上項目、國家重點研發計劃子課題、中國博士后科學基金特別資助項目、中國博士后科學基金面上項目等。近年來，以第一作者或通訊作者在國內外重要學術期刊上發表學術論文20余篇、以第一發明人授權發明專利20余件。入選江蘇省「333高層次人才培養工程」培養對象、江蘇省科協青年科技人才托舉工程培養對象，獲江蘇省科學技術二等獎1項、全國煤炭行業教學成果一等獎1項、中國煤炭工業協會科技進步三等獎1項。
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  我國採煤技術的發展歷程
  1.2  高可靠性採煤機的發展歷程
  1.3  採煤機智能化相關技術的研究現狀
    1.3.1  煤岩識別技術
    1.3.2  採煤機定位技術
  參考文獻
第2章  採煤機的基本結構及智能控制系統架構
  2.1  採煤機的基本結構
  2.2  採煤機的工作原理
  2.3  採煤機調高與調速系統的工作原理
  2.4  採煤機智能控制系統的總體架構
    2.4.1  採煤機機載監控系統
    2.4.2  採煤機井下遠程監控系統
    2.4.3  採煤機地面監控系統
    2.4.4  智能化採煤機的關鍵技術
  參考文獻
第3章  採煤機慣性導航精確定位技術
  3.1  採煤機慣性導航定位模型
    3.1.1  坐標系定義及轉換過程
    3.1.2  姿態變換矩陣實時解算演算法
    3.1.3  採煤機慣性導航定位微分方程
  3.2  採煤機慣性導航定位方案
  3.3  採煤機慣性導航定位誤差模型
    3.3.1  姿態誤差模型
    3.3.2  速度誤差模型
    3.3.3  位置誤差模型
    3.3.4  系統誤差模型
  3.4  採煤機慣性導航定位的初始對準
    3.4.1  卡爾曼濾波演算法
    3.4.2  改進的果蠅優化演算法
    3.4.3  基於果蠅優化卡爾曼濾波演算法的初始對準
    3.4.4  初始對準演算法的模擬分析
  3.5  差分式慣性感測組件數據融合模型
    3.5.1  差分佈局方法
    3.5.2  數據融合方程
  3.6  採煤機位姿差分解算演算法
    3.6.1  採煤機姿態差分解算
    3.6.2  採煤機速度差分解算
    3.6.3  採煤機位置差分解算
  3.7  試驗驗證
    3.7.1  試驗平台搭建
    3.7.2  採煤機慣性導航定位試驗
  參考文獻
第4章  採煤機煤岩截割模式識別技術
  4.1  採煤機煤岩截割模式分析
  4.2  煤岩截割感測信號分析
    4.2.1  煤岩截割聲音信號的產生機理
    4.2.2  煤岩截割振動信號分析

  4.3  基於多感測信息融合的採煤機煤岩截割模式識別
    4.3.1  採煤機煤岩截割模式識別系統架構
    4.3.2  採煤機煤岩截割模式識別流程
  4.4  基於紅外熱成像的採煤機煤岩截割模式識別
    4.4.1  採煤機截割煤壁紅外熱成像圖分析
    4.4.2  截割過程中溫度特徵分析
    4.4.3  截割煤壁溫度數據分析
  參考文獻
第5章  綜采工作面煤岩識別技術
  5.1  基於深度學習的綜采工作面煤岩識別系統設計
    5.1.1  綜采工作面煤岩識別系統架構
    5.1.2  基於深度學習的綜采工作面煤岩識別流程
  5.2  綜采工作面煤岩圖像數據集的構建
    5.2.1  綜采工作面煤岩圖像採集
    5.2.2  綜采工作面煤岩圖像擴充
    5.2.3  綜采工作面煤岩圖像標注
    5.2.4  綜采工作面煤岩圖像數據集劃分
  5.3  基於卷積神經網路的煤岩圖像分類
    5.3.1  經典的卷積神經網路模型
    5.3.2  基於CRnet的煤岩圖像分類網路模型設計
    5.3.3  試驗設計與分析
  5.4  基於改進U-net網路模型的煤岩圖像語義分割
    5.4.1  經典的語義分割網路模型
    5.4.2  煤岩圖像語義分割網路模型設計
    5.4.3  試驗設計與分析
  5.5  基於激光掃描的綜采工作面煤岩識別流程
    5.5.1  激光掃描技術
    5.5.2  基於激光掃描的綜采工作面煤岩識別流程
  5.6  煤岩截割表面激光點雲數據的精簡
    5.6.1  經典的點雲數據精簡方法
    5.6.2  基於特徵點保留的煤岩激光點雲數據精簡方法
    5.6.3  點雲數據精簡效果的評價指標
  5.7  基於激光點雲數據的煤岩識別
    5.7.1  傳統區域生長點雲分割演算法
    5.7.2  煤岩激光點雲數據的最佳強度閾值確定
    5.7.3  改進蟻群演算法及其應用
    5.7.4  基於IACO-OTSU改進區域生長的煤岩識別演算法
  5.8  試驗驗證
    5.8.1  試驗平台搭建
    5.8.2  煤岩識別結果評價
    5.8.3  試驗結果與分析
    5.8.4  井下現場測試
  參考文獻
第6章  採煤機截割路徑優化技術
  6.1  基於煤層分佈預測的採煤機截割路徑規劃方法
    6.1.1  D-S證據理論與神經網路
    6.1.2  煤層分佈邊界特徵點的選取
    6.1.3  基於改進D-S證據理論與多神經網路的煤層分佈趨勢融合預測方法
  6.2  採煤機滾筒截割路徑模糊優化方法
    6.2.1  記憶截割原理與存在的問題

    6.2.2  採煤機記憶截割路徑的模糊優化方法
  6.3  基於雙坐標系的採煤機截割路徑平整性控制方法
    6.3.1  截割路徑平整性控制坐標系的建立
    6.3.2  截割過程分析與動態控制方法
    6.3.3  試驗驗證
  參考文獻
第7章  綜采工作面煤壁片幫識別技術
  7.1  基於混合演算法的綜采工作面監控圖像增強方法
    7.1.1  綜采工作面監控圖像特性分析
    7.1.2  基於雙邊濾波與單尺度Retinex的混合圖像增強演算法
    7.1.3  基於混合演算法的綜采工作面監控圖像增強試驗分析
  7.2  基於背景差分法的煤壁片幫特徵分析方法
    7.2.1  背景差分法
    7.2.2  基於背景差分法的煤壁片幫特徵分析體系構建
    7.2.3  模擬分析
  7.3  基於支持向量機的煤壁片幫危害程度評估方法
    7.3.1  煤壁片幫危害程度評估問題
    7.3.2  基於支持向量機的煤壁片幫危害程度評估模型
  7.4  試驗驗證
    7.4.1  煤壁片幫識別模擬試驗平台設計
    7.4.2  煤壁片幫識別軟體設計
    7.4.3  試驗方案與結果分析
  參考文獻

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