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支架护帮板视频图像进行干涉状态识别试验验证,结果表明:对采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态识别准确率为96%。

钱营孜煤矿W3233工作面随采智能物探技术应用

随着煤矿从自动化开采向智能化开采发展,煤矿地质保障系统正在迈入精准智能探测新阶段。近年来,矿井物探技术发展迅速,技术的进步使巷道地质异常体的检测更加精准,为了保证施工操作的安全性,必须做好煤矿生产过程的动态监控,及时发现隐患问题并采取管控措施,营造安全的煤矿开采环境。随采地震以采煤机截割震动作为震源,结合随采电法监测,实时完成工作面前方地质构造的可视化及水害预警,提高工作面回采效率。以钱营孜煤矿W3233工作面的试验为例,从采集系统、观测系统、数据处理等方面对随采智能物探技术的应用进行了探讨,并简要分析了超前成像结果。

干扰模式下卫星导航高精度定位方法

为提升卫星导航在欺骗式干扰模式下定位的抗干扰能力,设计欺骗式干扰模式下卫星导航高精度定位方法。构建由欺骗干扰信号基本数据以及信号振动幅度组成的欺骗干扰信号数学模型;选择载波相位、信号信噪比、多普勒频移以及伪距作为欺骗干扰信号发射、接收以及解算过程中的特征参数;利用支持向量机分类模型识别出卫星导航信号中的欺骗干扰信号,抑制欺骗信号干扰源获取真实卫星导航信号;通过双频电离层修正方式消除方程中电离层延迟,获取最终观测方程;利用最小二乘法求解最终观测方程,完成高精度定位。实验结果显示,该方法的定位精度高于90%,平均定位精度为94.44%,优于对比方法,表明该方法能够实现欺骗式干扰模式下对卫星导航的高精度定位。

基于海洋捕猎者算法优化的采煤过程截割干涉检测方法

采煤机和液压支架作为综采智能化工作面建设的核心和基础,两者的协调可靠作业是综采智能化实现的关键前提。在实际生产中,液压支架护帮板和采煤机截割滚筒之间常发生截割干涉,大大增加了装备的维护成本,严重时将导致安全事故的发生。当前所提出的基于机器视觉的采煤过程截割干涉检测方法虽然能实现基本的截割干涉检测功能,但是难以根据所处环境自适应的调节截割干涉检测系统关键参数,导致其工业适应性及稳定性较低。通过引入海洋捕猎者算法对截割干涉检测系统关键参数进行动态优化,自适应调节截割干涉检测系统性能,有效提升了其适应性与稳定性。工业性试验表明,基于海洋捕猎者算法该优化后的截割干涉检测系统相比原系统截割检测准确性提升了16.67%,达到了92.36%,大幅提升了基于机器视觉的采煤过程截割干涉检测方法的工业可靠性,具有更强的工业应用潜力。

8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构远场干扰试验

8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构是风洞主力支撑装置,其对试验模型的气动干扰可分为近场干扰和远场干扰(主要为悬臂干扰)两部分,采用两步法进行的支撑干扰试验一般仅获取近场干扰量,而获取远场干扰量则较为复杂,普遍对其进行了忽略。本文在8 m×6 m低速风洞采用流场测量和典型模型测力试验方法对悬臂支撑机构远场(悬臂)干扰进行了研究,获得了较为可靠的悬臂干扰特性,并建立了基本修正方法,可为后续8 m×6 m低速风洞悬臂支撑机构远场干扰通用修正方法的建立和验证提供数据支撑。

职业分割对工作-家庭冲突的影响研究——配偶和父母支持的调节作用

职业分割是社会中存在的普遍现象,与工作-家庭冲突有密切联系。文章在回顾工作-家庭冲突现有理论的基础上,采取整合视角探究了职业分割对工作-家庭冲突的影响,构建了配偶支持、父母支持、职业分割和工作-家庭冲突的关系模型。研究结果表明:相比于在非国有部门工作的个体,在国有部门工作的个体工作-家庭冲突水平更低;管理职级对工作-家庭冲突有显著正向影响;相比低水平的配偶支持与父母支持,在高水平的配偶支持与父母支持下,在国有部门工作的个体工作-家庭冲突水平更低;配偶支持与父母支持削弱了管理职级对工作-家庭冲突的正向影响。文章剖析了不同职业分割维度下个体的工作-家庭冲突问题,并增加了中国情境的解释视角,为个体与组织缓解工作-家庭冲突提供实践指导。

基于口服抗肿瘤药物患者健康教育工具护理干预对肺癌患者化疗症状群改善效果的评价

目的分析基于口服抗肿瘤药物患者健康教育工具(MOATT)护理干预对肺癌患者化疗症状群的改善效果。方法选取2019年1月至2020年1月本院收治的120例需服用靶向药物治疗肺癌患者作为研究对象,按照随机抽签法分为参照组与研究组,每组60例。参照组采用常规护理干预,研究组采用基于MOATT护理干预,比较两组干预前后化疗症状对生活干扰程度评分及干预满意度。结果干预前,两组一般活动、情绪、工作、人际关系、走路、生活乐趣评分比较差异无统计学意义;干预后,两组一般活动、情绪、工作、人际关系、走路、生活乐趣评分均低于干预前,且研究组低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组干预总满意度为93.33%,高于参照组的78.33%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于MOATT护理干预应用于肺癌患者,不仅可显著降低患者化疗症状群严重程度,还可有效改善化疗症状对其生活的干扰程度,有利于提高护理干预满意度,值得临床推广应用。

超前支护装备与掘进机协同作业干涉性分析

在掘进机与超前支护协同作业过程中,为避免超前支护与掘进机发生碰撞,要求掘进机与超前支护在各种工况下的转动角度保持在某一范围内。因此,分析了超前支护与掘进机在协同转弯工况下的碰撞情况,并根据发生碰撞时的几何关系,建立了超前支护与掘进机转动一角度后的移动步长数学模型,推导该步长的计算公式。并以最大移动步长为指标,研究了避免干涉前提下设备转角对移动步长的影响规律。研究表明:当仅掘进机转向移动时,掘进机的转角越大,可移动的范围越小;当掘进机铲板滞后于超前支护且超前支护先转向进给时,设备转角越小掘进机的最大移动距离越大;当掘进机铲板超前于超前支护且掘进机先转向进给时,设备转角越小超前支护的最大进给距离越大。

新型MEMS仿生声敏感芯片设计与晶圆级测试

面向生产线设备智能故障诊断与维护预测对低频、低成本麦克风的应用需求,针对现有微机电系统(MEMS)声传感器低频响应差、高频资源浪费和精密测量驻极体麦克风成本高的问题,通过分析奥米亚寄生蝇的听觉器官的工作原理,提出了一种具有抗振动干扰功能的单支点差分结构MEMS仿生麦克风芯片,制定了晶圆级封装加工流程。建立了有限元仿真模型,仿真分析结果表明:设计的MEMS仿生麦克风芯片的一阶谐振频率为3.92 kHz,可以满足低频声波探测的应用需求。声波灵敏度为3.04 fF/Pa,振动灵敏度为2.1×10^(-4)fF/gn,可以实现抗振动干扰的目的。在6 in MEMS加工平台上完成了6 in晶圆的加工与晶圆测试。测试结果表明,所设计加工的MEMS仿生声敏感芯片电容的一致性比较好。

固体充填液压支架机构干涉临界表征与自主解调方法

在采充工序自驱执行过程中,能否实现机构干涉的自主解调,是固体充填液压支架能否实现智能化的基础。利用理论分析方法,以ZC5160/30/50型固体充填液压支架为例,从充填支架机构的几何及运动约束关系出发,建立了正交位姿控制指标:夯实铰点顶梁平距和夯实铰点顶梁垂距,实现了任意工况下支架后顶梁的位姿表征;分析了充填支架底卸式输送机在各工况因素作用下的运动特征,建立了正交位姿控制指标:底卸式输送机顶梁垂距和输送机顶梁平距,实现了任意工况下底卸式输送机的位姿表征;基于后顶梁和底卸式输送机的位姿控制指标进一步得出充填物料卸料过程中在煤层底板的落点位置表征指标:卸料中心距,实现了任意工况下充填物料的落点位置表征;分析了采充工序执行过程中各工序阶段机构动作与位姿调整的衔接关系和易干涉位置,基于正交位姿控制指标,利用投影法建立了任意工况下落料与典型碰撞位置的干涉临界控制方程;以夯实机构转角和夯实油缸行程表征典型工况下的干涉临界曲线,提出采用“干涉区、易干涉区、非干涉区”的三区分布特征表征干涉临界程度,并给出各干涉状态的解调路经;基于干涉临界控制方程、干涉三区分布特征和充填工序过程中机构动作与位姿调整的衔接关系,提出了干涉状态自主识别方法:利用角度传感器及行程传感器获取夯实机构的实时转角和行程,代入各易干涉位置的干涉临界方程得到处于该位置干涉临界状态的夯实机构转角或行程的理论值和干涉临界曲线,判断实际值在干涉临界曲线三区分布图上的位置即可实现干涉位置及状态的自主判别,根据干涉三区分布曲线图即可实现自主解调;基于干涉位置及干涉状态自主识别方法设计了干涉自主判别和解调算法。研究结果为充填液压支架机构位姿表征提供了新的参考指标,为机构干涉的智能避障和解调提供了基础判据,为固体智能充填的采充工序自驱执行提供了算法基础。

基于机器学习的无人机磁测平台补偿方法研究

无人机航磁测量系统能够在勘探条件复杂的地区高效、低成本的获得大尺度数据,在航磁领域受到广泛关注。在无人机航磁测量系统中,磁测平台磁干扰的存在会大大降低磁测精度,载体磁干扰补偿已成为航磁数据处理中的项必不可少的工作。本文分析磁干扰场产生原理,针对实测补偿飞行数据研究求解Tolles-Lawson(T-L)线性模型补偿系数的最小二乘法和基于DNN神经网络和支持向量回归的机器学习方法建立磁补偿模型.

高重频PD雷达导引头低空目标检测性能分析

文中以检测低空突防目标为背景,分析了在多径散射、海杂波和热噪声以及远距离支援干扰的情况下,高重频脉冲多普勒(PD)雷达导引头对低空突防目标的检测性能。首先,通过对多径条件下的目标回波信号、海杂波、热噪声以及远距离支援干扰进行建模,推导得出了高重频PD雷达接收信号的表达形式;然后,结合具体场景对雷达接收信号进行仿真,并以此综合分析了多径散射、海杂波、远距离支援干扰对目标回波的影响效应;最后,得到了不同干扰因素对PD雷达导引头检测性能的影响效果。

液压支架立柱挂液原因分析及对策研究

液压支架立柱的泄漏是导致液压支架失效的主要原因之一。立柱挂液是泄漏的一种特殊形式。依据液压支架φ450 mm立柱的产品结构及3种厂家的密封结构分析,从增大密封过盈量、密封槽加工等方面提出解决立柱挂液问题的对策,可有效减少立柱挂液的发生,为解决立柱挂液问题提出新思路。

基于双谱和SVM的导航欺骗干扰识别

课题组基于导航接收机的射频信号所独有的身份特征,提出一种基于Wigner-Ville双谱特征的高阶谱分析方法,再加Choi-Williams指数核函数抑制交叉项,采用对角切片进行降维处理,提取能量熵、奇异值熵、均值、对数和这四维特征进行融合,然后利用支持向量机识别欺骗干扰信号。在不同信噪比下对信号进行识别分析,结果显示:在信噪比大于5 dB后,识别率大于93%。

小展弦比飞翼亚、跨、超声速支撑干扰研究

通过数值模拟方法研究了小展弦比飞翼标模在0.6、0.9、1.5三个典型马赫数下的支撑干扰特性,分别考虑了近场尾部外形局部畸变和尾支杆干扰及远场风洞中部支架干扰,并基于表面压力系数差异为准则尝试对近场干扰量进行分解。研究得到如下结论:马赫数0.6时,远场支撑阻力系数和俯仰力矩系数的干扰量约占总支撑干扰量的30%,升力系数约占20%;马赫数0.9、迎角2°时,阻力系数远场支撑干扰量占总支撑干扰量的40%,迎角18°时,远场支撑干扰使得涡破裂位置提前;马赫数1.5时,远场支撑干扰可以忽略;基于表面压力系数差异将支撑干扰量分解的方法在亚声速支撑干扰前传明显时不适用,在马赫数0.9、迎角2°时求得近场支撑干扰使得马赫数减小约0.02,迎角减小约0.1°,马赫数1.5时用此法求得马赫数和迎角的干扰量均约等于0。

低速风洞尾撑支杆干扰研究

对气动中心FL-12风洞尾撑尾支杆干扰进行试验研究和数值计算研究。风洞试验采用张线支撑模型,测量了模型有无20°、75°预弯支杆的气动载荷,获得了全机气动特性和支架干扰量。计算状态包括:无支杆状态下全机气动载荷,20°7、5°预弯支杆的干扰量,直尾杆的干扰量,直背支杆的干扰量,通过背支撑方式获得的尾支杆的干扰量。主要研究了预弯支杆的干扰特性、不同支杆的干扰量比较及尾撑支架干扰试验修正方法。

低速风洞推力矢量试验背撑干扰特性试验研究

背撑供气支撑形式是目前FL-8低速风洞进行大迎角推力矢量试验所采用的主要支撑形式之一,背撑系统对试验模型的气动干扰量的修正虽然不影响矢量喷流对飞机气动特性的影响量,但直接影响试验测量准度。试验研究采用两步法,在FL-8风洞中测定了背撑系统对两种军机模型气动力测量的影响,探讨了几种不同形式的假背支杆及背撑支架(弯刀和拖箱)对飞机气动力的干扰特性。

低速大迎角张线尾撑系统支架干扰影响研究

为了进一步提高低速大迎角试验数据的质量,掌握支架干扰规律,对Φ3.2m风洞张线尾撑系统进行了支架干扰试验研究。研究结果表明:张线尾撑装置的横梁对飞机纵向的远场干扰量较小,大迎角区域内尾支杆对飞机纵向的近场干扰量较大;迎角小于15°范围内,支架使飞机偏航力矩系数减小、滚转力矩系数增大,随侧滑角增大支架干扰量增大;去掉立尾后尾支杆对俯仰力矩的干扰明显减小。

2.4米跨声速风洞条带悬挂支撑试验技术研究

为提高大型飞机风洞试验时的支撑系统刚度、降低支撑气动干扰以及实现真实船尾后体流动的模拟,在2.4米跨声速风洞中建立了条带悬挂支撑试验系统。主要包括专用试验段、条带支撑机构、控制系统、天平设备、标模及半弯刀尾支撑机构研制等六部分。系统研制成功后,在2.4米跨声速风洞中开展了流场调试及标模试验,分别采用风洞试验和数值模拟方法获取了条带悬支撑的干扰量。在某飞机高速风洞试验中,采用条带支撑系统,获得了飞机模型的气动特性,并与尾撑试验结果进行了对比。以条带支撑为辅助支撑,得到了尾支撑干扰量,与腹撑试验结果进行了对比。研究结果表明,条带悬挂支撑系统具备型号应用条件,同期重复性精度高,在-2°≤α≤2°范围内,重复性精度满足σCL≤0.0012,σCD≤0.00013,σCm≤0.0005,标模试验结果与国外风洞试验相关性较好;条带支撑干扰试验结果与数值模拟吻合较好,低亚声速时支撑干扰量较小,在-4°≤α≤10°范围内,M=0.6时的支撑干扰量ΔCL≤0.005,ΔCD≤0.0008,ΔCm≤0.005。

小展弦比飞翼标模尾部畸变影响试验研究

在飞翼布局模型风洞试验中,为实现尾部支撑需对模型进行尾部修形。为摸清飞翼布局模型局部外形畸变的影响规律,本文在FL-14风洞对某小展弦比飞翼布局原始模型和尾部外形畸变模型进行了试验研究,采用增量法获得了尾部外形畸变的影响规律,并与国内三座低速风洞的三种支撑装置的近/远场支架干扰进行了对比分析。研究结果表明:小侧滑角时,在小迎角范围内尾部畸变影响量显著大于支架干扰量,在中大迎角范围则与支架干扰量级相当;畸变横向影响量较大,且随侧滑角增大而增大。所以应对全机的试验结果进行正确的"畸变"修正,或对尾部畸变外形进行优化,以减小畸变的影响。