中南大学资源与安全工程学院数字矿山研究中心
- 作品数：108 被引量：672H指数：14
- 相关作者：刘晓明李宁侯造水刘艳红胡杰更多>>
- 相关机构：湘潭大学信息工程学院新疆大学地质与矿业工程学院武汉理工大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划湖南省研究生科研创新项目更多>>
- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术天文地球环境科学与工程更多>>
- 基于视频序列的矿卡司机不安全行为识别被引量：3
- 2021年
- 目前许多矿山对于矿卡司机的不安全行为监督仍依赖于人为监管,无法及时准确地发现问题,利用计算机技术识别不安全行为是替代人工检测的一条高效途径。本文利用深度学习来解决视频序列的矿卡司机不安全行为识别,深度学习方法不依赖人工设计特征,而是自适应地学习更好的高维特征,具有稳健性更好、速度更快及准确率更高的优点。首先,对帧图像采用翻转、旋转和添加噪点等方法进行数据增强,以降低样本的不均衡性;其次,利用本文优化的模型训练数据。结果表明:网络测试准确率达到93.445%,相比原始双流网络模型提高了15%。将本文模型与不考虑时序动态信息的深度学习模型进行试验比较,证明了时域特征信息对于行为识别的重要性。综上,本文提出的网络模型对于矿卡司机不安全行为的识别率较高,对矿卡司机不安全行为的识别及采矿生产作业安全具有重要实践意义。
- 毕林周超姚鑫
- 关键词：不安全行为视频序列
- 基于LQR-QPSO的地下铲运机控制参数优化研究被引量：2
- 2021年
- 现代控制理论是实现地下铲运机路径跟踪控制的重要技术之一。目前,控制算法应用的难点在于参数的选取和整定。为解决控制参数整定问题,提出应用量子行为粒子群优化算法(QPSO)对基于线性二次型调节(LQR)的状态反馈控制器进行参数优化,实现对地下铲运机精准、稳定的路径跟踪控制。状态反馈控制器基于铲运机的误差动力学模型得出,优化后的路径跟踪控制最大横向位置偏差低于0.23 m。仿真试验结果表明:相较于标准粒子群优化算法,QPSO算法优化的路径跟踪控制器的最大横向位置偏差减小53.4%,优化效果更好、成功率更高。
- 刘永春王李管吴家希
- 关键词：地下铲运机路径跟踪控制粒子群优化算法量子行为粒子群优化算法线性二次型调节器
- 露天矿电铲铲装移动轨迹规划研究
- 2021年
- 自主铲装技术是未来露天矿智能开采的核心环节之一。为提高电铲在自主铲装过程中的工作效率,提出了一种电铲铲装移动路线的优化方法。在已知电铲工作区域的基础上,基于贪婪算法规划出电铲移动次数最少的作业位置集;在给定起始挖掘点的基础上,使用遗传算法生成电铲铲装移动最短路径,并规划每个位置对应的挖掘区域;最后结合电铲作业的相关几何约束,进一步优化电铲移动路径并调整相应挖掘区域规划,形成最终的电铲作业最优轨迹。试验结果表明,生成的电铲移动路径总距离短,挖掘区域规划符合实际生产要求,该研究结果可为自主铲装电铲的移动轨迹规划提供指导。
- 公凡波毕林
- 关键词：露天矿电铲贪婪算法遗传算法
- 基于KD树的露天矿采场示坡线自动生成方法被引量：3
- 2010年
- 为了提高露天矿采场示坡线的绘制效率和精度,根据露天矿采场数据的特点,提出示坡线自动绘制解决方案:将采场的线状数据按给定步距分解为空间散点,并采用KD树对空间散点进行组织和索引,不需要先验地知道散点间的拓扑关系便可以快速确定任意散点的邻域点集,根据示坡线绘制的基本原则和方法,实现任意散点处的示坡线绘制。该方法用VC++.NET编程得以实现,实验结果表明:该方法结果正确、速度较快,保证了示坡线符号均匀、美观。此外,该思想还可应用于等高线地形。
- 谭正华王李管陈建宏黄俊歆毕林
- 关键词：露天矿自动生成KD树
- 地下巷道动态受限空间移动装备路径规划研究
- 2023年
- 传统地下移动装备自主导航主要依靠预先建立的静态地图做出全局路径规划,在遇到突然出现的障碍物时容易产生振荡的轨迹,导致行驶路线无法被执行。为解决上述问题,提出了在全局路径规划的基础上增加改进TEB(Time Elastic Band)局部路径规划,并对TEB算法增加曲率约束、急动度约束、末端平缓约束和能耗约束,以适应地下巷道环境。试验结果表明:改进TEB算法产生了适应度更高的轨迹,有效地缩短了路径长度,降低了速度的跳变;优化后的路径平滑性得到提高,与目标点的偏差减小,并在运行效率方面比传统TEB路径规划有所提高,改进前的平均路径代价值为23.09,改进后的平均路径代价值为10.19,总体代价值降低了55.87%。
- 刘卓贾明涛王李管
- 关键词：自主导航动态环境地下采场
- 金属矿山采矿单元布置多方案优化设计被引量：2
- 2016年
- 为了从设计层面上高效地进行采矿设计,快速计算多方案下的出矿量、损失量、出矿品位和金属量等综合经济指标,借助矿业软件——DIMINE平台进行采矿多方案优化研究,开发了采矿单元布置优化设计插件,改善传统二维布置的局限性和单一性,可根据需要简单、快速地进行采矿单元的多方案布置,一键化计算出各经济技术指标。应用该插件对凤台山Ⅰ号矿体进行实例研究,对采区进行系统性优化设计,实现了采矿单元布置多方案的快速制定和各经济技术指标的一键导出和快速出表。研究结果表明,采矿单元布置多方案优化设计的实现能够给矿山生产带来显著的经济效益。
- 刘佳王李管朱利晴
- 关键词：采矿设计经济指标
- 基于偏好DEA和Malmquist的煤炭企业安全效率动态分析被引量：11
- 2013年
- 为准确评价煤炭企业安全效率,动态分析其发展规律,采用偏好数据包络分析(DEA)方法,测算2007—2010年我国煤炭企业100强中39家企业的安全效率,描述其整体现状。在此基础上,运用非参数Malmquist指数法,分析煤炭企业安全效率动态变化过程,并探讨煤炭企业安全效率发展的动力及阻碍因素。结果表明:2007—2010年,煤炭企业间安全效率差异明显,且整体较低,平均值仅为0.811。2008—2009年间的安全效率达到最大值2.961,其增长动力主要来自于技术进步,而技术效率较低在很大程度上阻碍企业安全效率发展。
- 高艳芬贾明涛李宁李宁
- 关键词：煤炭企业
- 基于改进最大流最小割算法的露天境界优化及应用被引量：4
- 2018年
- 最终境界对露天矿开采效益至关重要,而求解速度慢且结果不准确是最大流最小割算法在露天矿境界优化中的一个固有缺陷。对已有最大流最小割算法进行改进,以净现值(NPV)最大为目标,首先以最大几何境界内的价值块构造有向网络图,通过聚合网络图节点减少弧的复杂度,并在残留网络中对负价值节点增加开采约束,以保证得到的最小割集中正价值块受到负价值块的约束,最终通过C++编程实现该算法对露天矿进行境界优化。经实例验证,该方法科学可行,克服了原算法求解速度慢且结果不准确的弊端,且求解效率提高了近600 s,该算法具有理论上的优越性和实用性。
- 贾明涛涂小腾任助理陈鑫宋华强
- 关键词：露天矿境界优化净现值网络图
- 基于空间轮廓线的高质量矿体表面三维重构方法被引量：5
- 2017年
- 为解决因数据量少或建模信息不完整造成的矿体表面粗糙、不精确等问题,提出了一种高质量的基于空间轮廓线的矿体表面三维建模方法。具体建模步骤如下:首先根据地层属性和高程,对轮廓线的空间交点进行一致性校验,并进行拓扑预处理;其次建立结点—路径网络拓扑关系,采用内层路径优先的搜索算法提取空间网格;最后采用生成过渡轮廓线的方法,对空间网格进行单独建模并无缝拼接成完整的矿体表面模型。研究结果表明:该方法简化了用户操作、提高了建模效率,生成的表面模型更符合实际情况。
- 谭正华谭姣月潘梅王李管
- 关键词：三维表面重构空间网格
- 基于关键链的地下矿采掘计划编制优化方法被引量：2
- 2021年
- 为了解决传统地下矿采掘计划编制中存在的最短工期不可控、作业成本较高的问题,以最大化减少工期为目标,提出了一种资源约束下的采掘计划关键路径自动搜索方法。首先,根据作业之间的逻辑衔接关系自动生成采掘计划网络图,并为其添加资源约束;然后,根据工序顺序表和计划衔接表中的信息确定每个采场执行的工序,且不同工序按照不同的资源配置规则来分配优先级;最后,更新网络图,以当前作业为初始节点,采用改进的深度优先搜索算法遍历有向图,递归查找全部采掘路径,其中耗时最长的路径为关键路径,即资源约束下的最短工期。研究结果表明:运用资源约束下的关键路径自动搜索方法来实现采掘计划优化,缩短了计划编制的时间和采掘计划的工期,降低了作业成本。以乌拉特后旗紫金矿业三贵口矿山采掘计划编制为例,证明该方法能够有效优化矿山采掘计划。
- 谭正华文阳王李管李国泰
- 关键词：地下矿关键链资源优化配置深度优先搜索算法网络图
