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作者:
司垒 等
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出版社:
机械工业出版社
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ISBN:
9787111702399
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出版时间:
2022-06
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装帧:
平装
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开本:
32开
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ISBN:
9787111702399
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出版时间:
2022-06
售价
￥
64.40
6.7折
定价
￥96.00
品相
全新
上书时间2024-04-24
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商品描述：
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商品简介
本书着重介绍了作者研究团队多年来在煤矿智能化开采方面的研究成果，旨在为行业内科研院校及煤矿企业提供参考。本书共分为7章，第1章绪论部分概述了我国采煤技术的发展概况，回顾了煤岩识别技术和采煤机定位技术的国内外研究现状，并指出应用中存在的问题。第2章详细地介绍了采煤机的基本结构及工作过程，设计了采煤机智能控制系统的总体架构，凝练了智能化采煤机的关键技术。第3章分析了采煤机惯性导航定位产生的主要误差类型，提出了一种采煤机惯性导航定位方案，建立了采煤机惯性导航定位的姿态误差模型、速度误差模型、位置误差模型和系统误差模型，研究了基于差分式惯性传感组件的采煤机位姿差分解算方法；设计并搭建了采煤机惯性导航定位实验平台，进一步验证提出的采煤机惯性导航定位方法的正确性和可行性。第4章在分析采煤机煤岩截割模式的基础上，详细探讨了煤岩截割传感信号的产生机理；在此基础上，研究了基于多传感信息融合的采煤机煤岩识别方法；然后，研究了采煤机截割过程中煤壁温度变化的影响因素以及煤壁红外热成像图的温度分布特征。第5章借助煤岩可见光图像及煤岩截割表面的激光点云数据，建立了卷积神经网络模型，设计了激光点云数据精简和分割算法，分别研究了基于深度学习和激光扫描的综采工作面煤岩识别方法。第6章通过采煤机滚筒切割的历史数据来生成煤层分布边界的历史特征点，研究了基于煤层分布预测的采煤机截割路径规划方法；然后，设计了采煤机滚筒截割路径模糊优化方法，在此基础上，研究了基于双坐标系的采煤机截割路径平整性控制方法，从而为采煤机的智能调高提供依据。第7章以识别煤壁片帮为目标，研究了基于机器视觉的综采工作面煤壁片帮识别关键技术，提出了综采工作面监控图像增强方法与煤壁片帮特征分析方法，实现了煤壁片帮危害程度评估。
作者简介
江苏省高等学校优秀科技创新团队骨干成员，中国机械工程学会高级会员。主持或完成国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金特别资助项目（第13批）、江苏省自然科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目（第58批、第66批）、中央高校基本科研业务费专项资金项目、校企合作项目等。作为主要人员参与完成国家“973”、“863”、国家自然科学基金及企业委托项目多项。以第一作者或通讯作者在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》、《Knowledge-Based Systems》、《Measurement》、《振动、测试与诊断》、《煤炭学报》等国内外重要学术期刊上发表学术论文20余篇；以第一发明人授权发明专利10余件；获2019年度江苏省科技进步二等奖1项（R3），中国煤炭工业协会三等奖1项（R3）。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 我国采煤技术的发展历程
1.2 高可靠性采煤机的发展历程
1.3 采煤机智能化相关技术的研究现状
1.3.1 煤岩识别技术
1.3.2 采煤机定位技术
参考文献
第2章 采煤机的基本结构及智能控制系统架构
2.1 采煤机的基本结构
2.2 采煤机的工作原理
2.3 采煤机调高与调速系统的工作原理
2.4 采煤机智能控制系统的总体架构
2.4.1 采煤机机载监控系统
2.4.2 采煤机井下远程监控系统
2.4.3 采煤机地面监控系统
2.4.4 智能化采煤机的关键技术
参考文献
第3章 采煤机惯性导航准确定位技术
3.1 采煤机惯性导航定位模型
3.1.1 坐标系定义及转换过程
3.1.2 姿态变换矩阵实时解算算法
3.1.3 采煤机惯性导航定位微分方程
3.2 采煤机惯性导航定位方案
3.3 采煤机惯性导航定位误差模型
3.3.1 姿态误差模型
3.3.2 速度误差模型
3.3.3 位置误差模型
3.3.4 系统误差模型
3.4 采煤机惯性导航定位的初始对准
3.4.1 卡尔曼滤波算法
3.4.2 改进的果蝇优化算法
3.4.3 基于果蝇优化卡尔曼滤波算法的初始对准
3.4.4 初始对准算法的仿真分析
3.5 差分式惯性传感组件数据融合模型
3.5.1 差分布局方法
3.5.2 数据融合方程
3.6 采煤机位姿差分解算算法
3.6.1 采煤机姿态差分解算
3.6.2 采煤机速度差分解算
3.6.3 采煤机位置差分解算
3.7 试验验证
3.7.1 试验平台搭建
3.7.2 采煤机惯性导航定位试验
参考文献
第4章 采煤机煤岩截割模式识别技术
4.1 采煤机煤岩截割模式分析
4.2 煤岩截割传感信号分析
4.2.1 煤岩截割声音信号的产生机理
4.2.2 煤岩截割振动信号分析
4.3 基于多传感信息融合的采煤机煤岩截割模式识别
4.3.1 采煤机煤岩截割模式识别系统架构
4.3.2 采煤机煤岩截割模式识别流程
4.4 基于红外热成像的采煤机煤岩截割模式识别
4.4.1 采煤机截割煤壁红外热成像图分析
4.4.2 截割过程中温度特征分析
4.4.3 截割煤壁温度数据分析
参考文献
第5章 综采工作面煤岩识别技术
5.1 基于深度学习的综采工作面煤岩识别系统设计
5.1.1 综采工作面煤岩识别系统架构
5.1.2 基于深度学习的综采工作面煤岩识别流程
5.2 综采工作面煤岩图像数据集的构建
5.2.1 综采工作面煤岩图像采集
5.2.2 综采工作面煤岩图像扩充
5.2.3 综采工作面煤岩图像标注
5.2.4 综采工作面煤岩图像数据集划分
5.3 基于卷积神经网络的煤岩图像分类
5.3.1 经典的卷积神经网络模型
5.3.2 基于CRnet的煤岩图像分类网络模型设计
5.3.3 试验设计与分析
5.4 基于改进U-net网络模型的煤岩图像语义分割
5.4.1 经典的语义分割网络模型
5.4.2 煤岩图像语义分割网络模型设计
5.4.3 试验设计与分析
5.5 基于激光扫描的综采工作面煤岩识别流程
5.5.1 激光扫描技术
5.5.2 基于激光扫描的综采工作面煤岩识别流程
5.6 煤岩截割表面激光点云数据的精简
5.6.1 经典的点云数据精简方法
5.6.2 基于特征点保留的煤岩激光点云数据精简方法
5.6.3 点云数据精简效果的评价指标
5.7 基于激光点云数据的煤岩识别
5.7.1 传统区域生长点云分割算法
5.7.2 煤岩激光点云数据的很好强度阈值确定
5.7.3 改进蚁群算法及其应用
5.7.4 基于IACO-OTSU改进区域生长的煤岩识别算法
5.8 试验验证
5.8.1 试验平台搭建
5.8.2 煤岩识别结果评价
5.8.3 试验结果与分析
5.8.4 井下现场测试
参考文献
第6章 采煤机截割路径优化技术
6.1 基于煤层分布预测的采煤机截割路径规划方法
6.1.1 D-S证据理论与神经网络
6.1.2 煤层分布边界特征点的选取
6.1.3 基于改进D-S证据理论与多神经网络的煤层分布趋势融合预测方法
6.2 采煤机滚筒截割路径模糊优化方法
6.2.1 记忆截割原理与存在的问题
6.2.2 采煤机记忆截割路径的模糊优化方法
6.3 基于双坐标系的采煤机截割路径平整性控制方法
6.3.1 截割路径平整性控制坐标系的建立
6.3.2 截割过程分析与动态控制方法
6.3.3 试验验证
参考文献
第7章 综采工作面煤壁片帮识别技术
7.1 基于混合算法的综采工作面监控图像增强方法
7.1.1 综采工作面监控图像特性分析
……
内容摘要
采煤机的智能化是实现工作面智能化和无人化开采的前提条件。本书介绍了采煤机智能化相关技术的国内外研究现状，指出应用中存在的问题，设计了采煤机智能控制系统的总体架构，并对采煤机惯性导航准确定位、采煤机煤岩截割模式识别、综采工作面煤岩识别、采煤机截割路径优化、综采工作面煤壁片帮识别等采煤机智能化的关键技术进行了深入探讨。本书内容全面、新颖，涵盖了采煤机智能化的近期新前沿技术，为提升煤矿智能化开采水平提供了坚实的理论基础。 本书读者对象是高等院校的教师和研究生，科研院所、企业的工程技术人员，以及关心煤矿智能化发展的各界人士。
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