低照度下改进YOLOX的煤矿无人电机车轨道障碍物检测方法

为解决地下煤矿光照不足进而导致无人电机车脱轨、撞车或侧翻等问题,提出了一种低照度多特征融合的YOLOX-CBAM目标检测算法,对矿井无人电机车轨道障碍物进行有效识别与分类。首先,通过实际场景采集及标注构建地下煤矿障碍物数据集,并将其输入微光数据处理Zero_DCE模型中;其次,对YOLOX目标检测网络进行改进,分别在骨干网络CSPDarknet和特征金字塔(Feature Pyramid Networks,FPN)部分增加双通道CBAM注意力模块,解决了特征提取环节通道单一的问题;最后,将预测头部分的损失函数替换成SIoU,加快了模型迭代的速度。结果表明,与传统两阶段Faster-RCNN网络、YOLOv4网络、YOLOv5网络和原YOLOX网络相比,本模型精确率分别提高了4.65百分点、2.65百分点、2.19百分点、1.35百分点,召回率分别提高了9.39百分点、4.36百分点、0.82百分点、0.76百分点,速度分别提高了28.6帧/s、16帧/s、13.6帧/s、2.9帧/s,同时本模型与分别添加CBAM、SA、SA+SIoU、SE、SE+SIoU,YOLOX-CBAM模块的YOLOX模型相比,其精度分别提高了0.64百分点、0.84百分点、1百分点、1.29百分点和0.76百分点,速度分别提高了0.5帧/s、0.4帧/s、0.3帧/s、0.2帧/s和0.4帧/s。所提出的方法能实现地下煤矿井下无人电机车轨道障碍物的快速准确检测,并为地下矿运输设备的智能化升级及安全运行提供理论支撑。

煤矿井下无人驾驶轨道电机车障碍物识别

针对现有煤矿井下无人驾驶轨道电机车因巷道环境恶劣导致障碍物识别精度低的问题,提出用于无人驾驶电机车障碍物精准实时检测的PDM-YOLO模型.基于YOLOv5,将模型C3模块中的传统卷积替换为部分卷积,构建C3_P特征提取模块,有效减少模型的浮点运算量(FLOPs)与计算延迟.采用改进后的解耦头,对传统YOLOv5的预测头进行解耦,提高模型的收敛速度及对障碍物的识别精度.优化Mosaic数据增强方法,丰富训练图像的特征信息,提高模型的普适性和鲁棒性.实验结果表明,PDM-YOLO模型在自制数据集上的平均检测精度(mAP)达到96.3%,平均检测速度达到109.2帧/s,PDM-YOLO模型在PASCAL VOC公共数据集上的检测精度高于现有主流的YOLO系列模型.

电机车运输监控系统在煤矿中的应用

主要研究了电机车运输监控系统在煤矿中的应用。分析了电机车运输监控系统的组成、原理、功能,以及在煤矿运输过程中的实际应用效果。通过对电机车运输监控系统的优势和局限性进行分析,结合实际案例,探讨了该系统在提高煤矿运输效率和安全性方面的表现,以及与其他运输监控系统的整合。

基于线性自抗扰的车载蓄电池电机车充电系统

针对传统矿用蓄电池电机车充电过程繁琐,需将蓄电池从电机车上吊离至专用充电机房充电,再吊回至电机车,这种充电方式要求有多套蓄电池进行替换,效率低下,并且充电纹波大、质量差。对此设计了一种蓄电池电机车车载充电控制系统,采用PWM整流和DC/DC变换两级式拓扑结构,对前级PWM整流器电压外环用线性自抗扰控制,内环采用电流解耦控制,对后级双向DC/DC采用恒流转恒压的双闭环控制。实验结果表明,基于线性自抗扰的车载充电控制系统在提升充电效率的同时,能够有效降低母线电压纹波、减小网侧电流畸变,提高充电质量。

智能矿山有轨运输无人驾驶电机车无线通信方式的研究与应用

我国矿山有轨运输电机车运行路线覆盖矿山井下电机车轨道,无法采用有线通信的传输方式来采集和控制电机车上的所有数据。电机车需要跟控制室通信的数据,包含语音数据、机车定位数据、控制数据、视频数据等。大部分电机车传统通信方式只采用WiFi无线通信技术,无法保证移动电机车上的各类工业数据的稳定可靠传输。本文研究了无人驾驶电机车无线通信的多种传输方式,并根据矿山电机车运行的移动场景,提出了适合智能矿山无人驾驶电机车的高稳定性、高可靠性且经济实用、易于拓展维护的无线通信数据传输方式。

矿用电机车永磁同步电动机模糊滑模控制策略的研究

矿用电机车为煤矿井下的辅助运输工具,由于井下恶劣的工作环境,影响到电机车的可靠性和工作效率。为了提高矿用电机车控制系统的技术性能,提出采用永磁同步电动机驱动及模糊滑模控制方案,设计了模糊滑模速度控制器,采取指数趋近律来降低滑模控制的抖振现象。对所提的矿用电机车永磁同步电动机的控制策略,在加减速和爬坡等实际工况进行了系统仿真,并与传统PI控制器进行了比较分析,结果表明模糊滑模控制有着更好的控制性能,有助于平稳调速,增强抗干扰能力。

矿用电机车无人安全驾驶技术研究

为使矿用电机车实现无人安全驾驶,研究了矿用电机车无人驾驶技术,设计了矿用电机车无人驾驶系统的整体结构,该系统主要由网络通信子系统、运输监控子系统、远程驾驶子系统以及电机车测控子系统四部分组成,介绍了各部分的功能,并重点研究了运输监控子系统与远程驾驶系统的构建,通过让这些子系统密切配合,矿用电机车实现了无人安全驾驶,进一步提高了矿用电机车的自动化智能化水平,促进了矿井运输的减人增效。

遵义长沟锰矿井下运输设备安全隐患分析与锂电池电机车的应用

针对遵义长沟锰矿井下运输设备存在的安全隐患进行了深入分析,并提出了改进措施。通过对遵义长沟锰矿的基本情况和开采现状进行概述,指出了矿井下架线式电机车运输存在的安全隐患,包括巷道内光线不足、架空工字梁安装不规范以及夜间作业风险等问题。在此基础上,对比了架线式电机车与锂电池电机车的技术参数,强调了锂电池电机车在安全性、经济性、环保性等方面的优势,建议在现有轨距和巷道条件下,选用CTY12/7GP型KA矿安标志的锂电池电机车,以实现矿山运输设备的更新换代,提高矿山安全生产水平。

煤矿电机车制动结构优化分析

对煤矿电机车制动结构进行了优化分析。主要从提高制动性能、提高制动可靠性和降低制动结构的维护成本3个方面来探讨优化的需求。通过力学分析与仿真、材料选择与优化、结构设计优化,提出了一种改进的电机车制动结构。最后,通过制动性能分析、可靠性分析和维护成本分析,验证了优化后制动结构的优越性。

焦化厂电机车制动系统及电气控制研究

焦化厂内电机车作为机头,牵引运载车在焦侧轨道上运行,由于牵引质量大,制动系统和电气控制系统在该设备上显得尤为关键。以某焦化厂项目为依托,研究电机车制动及电气控制系统。着力解决电机车运行过程中电气控制程序、制动过程中能耗制动参数设置;闸瓦、气动盘式制动器的配合,制动气路控制回路的合理性,在满足基本控制要求的条件下,气动参数是否合理。

抚顺东露天矿电机车无线视频监控系统应用

为了减少抚顺东露天矿电机车生产事故,提高电铁运输安全管理水平,分析了监控系统的现状以及无线传输相关技术的研究,设计出专门为电机车使用的无线视频监控系统,实现了对各个电机车作业岗点的远程无线视频监控、GPS定位导航、GPS测速报警、远程语音对讲,录像回放及监听,提升了电机车远程实时监控的安全管理水平。

基于图像识别的矿用电机车自动装矿技术研究及应用分析

以山西某矿电机车应用工况为背景,结合电机车配备自动装矿系统的必要性,基于图像识别技术,研究了矿用电机车自动装矿系统,并进行了应用测试,分析了应用测试效果。结果表明,通过应用基于图像识别的自动装矿系统,矿用电机车在实际装矿作业中,可自动进行对车、识别大块杂物以及识别电机车的装满度,提升了电机车应用的自动化,智能化水平,缩减了操作人员,促进了电机车运输的降本增效,该研究可为类似工况下矿用电机车自动装矿系统的设计提供参考。

庙沟铁矿运输电机车智能化改造及应用

针对庙沟铁矿原电机车运输系统智能化水平低,作业人数多及劳动强度大的问题,对现用电机车系统进行智能化改造。构建电机车智能化体系,包括电机车网络系统、车载防碰撞系统、视频监控系统、信集闭控制系统、溜井远程装矿系统、卸载站控制系统及牵引变电所电力监控系统,以实现电机车远程遥控装卸矿及运矿操作。通过现场实践,系统有效减少了作业人员数量及运维成本,同时安全性极大提升。

探究电机车精确定位及导航关键技术

自矿山智能化及自动化运输技术应用以来,矿用电机车精确定位及导航技术得到稳步推进。在应用先进无线通信技术、传感器技术及人工智能算法基础上,电机车定位精度及导航效率也有所提升,为矿山安全生产及高效运输提供有力保障,从而为电机车精确定位及导航技术的发展提供便利条件。

基于UG的矿用电机车制动系统的建模及仿真

矿用电机车的制动性能关系井下运输的效率与人员安全,良好的制动性能是机车安全的重要保障。基于矿用电机车制动系统的制动原理,建立了电机车制动过程的数学模型,针对电机车制动系统的动态特性,应用UG软件对电机车的制动系统进行建模仿真,并对其在不同工况条件下的制动性能进行仿真分析,得到了矿用电机车在满载时制动系统的制动性能,为制定地下矿机车紧急制动策略提供了参考。

考虑井下运输环境特点的井下电机车运行调度优化研究

为了优化井下电机车的运输和调度,设计了一套井下电机车调度指挥及监控系统,该系统融合了自动化控制和无线通信技术。系统充分考虑了井下运输巷道地物理环境、交叉口特点、车辆类型以及车辆速度的特性。可以自动化地管理机车的进路、区段、信号和道岔,实现自动联锁和闭锁控制。此外,系统还能自动规划机车的运行路线,以提高效率和安全性。这种方法不仅提高了井下电机车运行的效率,还增强了对机车分布和运行状况的掌握,使得井下运输更加安全和高效。

新能源电机车动力电池结构设计

电机车是土压平衡盾构机进行隧道施工的重要后配套设备,采用新能源电池作为电机车的动力来源是发展的必然趋势。介绍了新能源电机车动力电池的特点,并从组成布局、配重、密封、散热、灭火防爆与快速维修等方面详细论述了其设计原理及结构创新,为新能源电机车动力电池的设计提供了一定参考。

无人驾驶电机车自动卸矿技术研究与应用

5G、云计算、AI等ICT技术飞速发展,为传统矿山提供了全新的发展机遇。矿山面临资源不足、开采难度递增、单位矿石生产成本高、未来劳动力风险大等关键的结构性问题,迫切需要数字化、智能化手段加以解决。原矿石窄轨运输是矿山开采的重要工艺,无人驾驶电机车的部署对智能矿山建设意义重大,电机车无人驾驶作业过程中自动卸矿是无人驾驶的重要环节,也是无人驾驶需要突破的技术难点。本次研究应用激光传感器、激光雷达料位计、AI视觉、射频信标、高精编码等新技术的融合,完成电无人驾驶机车自动卸矿复杂工艺,能达到电机车无人驾驶目标及生产效率要求。

煤矿电机车制动距离测试装置的研发与应用

本文根据煤矿电机车制动距离测试的一般方法,针对现有测试方法的现有不足,详细介绍了一种已经授权发明专利、结构简单、提携和安装方便、测试结果精确且安全性好的煤矿电机车制动距离测试装置,其能够提高电机车制动距离测试现场工作的安全性,提高制动距离测试精确性,方便掌控车辆检修效果,提高矿山日常窄轨运输的安全性。

煤矿电机车运输安全防护设计方案研究

随着煤矿需求量不断增大,电机车成为运输煤炭的主要机械设备,对保障煤炭的高效运输至关重要。但是,由于电机车数量过多、运行环境恶劣,容易引发运输安全事故。基于此,简要介绍煤矿电机车运输安全防护关键技术,分析电机车运输安全防护设计指导思想、原则及功能方案,并提出应用措施,以期为相关工作者提供参考。