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基于速度控制的多级带式输送机顺序启动方法 被引量：30
1
作者 张雅俊 乔铁柱 《工矿自动化》 北大核心 2017年第1期52-55,共4页
为了提高带式输送机的节能效率,提出了一种沿物料运送分向顺序启动的多级带式输送机控制方法。在胶带上物料横截面积最大的前提下,该方法首先建立带速与负载的匹配模型,然后通过设计科学合理的加速曲线,实现带式输送机软启动后的速度与... 为了提高带式输送机的节能效率,提出了一种沿物料运送分向顺序启动的多级带式输送机控制方法。在胶带上物料横截面积最大的前提下,该方法首先建立带速与负载的匹配模型,然后通过设计科学合理的加速曲线,实现带式输送机软启动后的速度与匹配带速之间的变频调节,最后计算各级带式输送机顺序启动的控制时间。仿真分析结果表明,该方法的节能效率为12%。 展开更多
关键词 多级带式输送机 速度控制 顺序启动 节能效率
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基于遗传算法的带式输送机多变量优化节能运输策略研究 被引量：21
2
作者 刘鑫 乔铁柱 《煤炭工程》 北大核心 2017年第7期126-128,共3页
针对带式输送机节能运输策略研究,分别建立输送机运行过程的能量消耗与用电成本数学模型,得出影响输送机运行能耗与用电成本的关键因素,通过分时电价等约束条件,采用遗传算法对模型变量进行全局优化,寻找各时段带式输送机运输煤量与运... 针对带式输送机节能运输策略研究,分别建立输送机运行过程的能量消耗与用电成本数学模型,得出影响输送机运行能耗与用电成本的关键因素,通过分时电价等约束条件,采用遗传算法对模型变量进行全局优化,寻找各时段带式输送机运输煤量与运行速度的节能最优解,并对比优化节能策略所带来的经济效益。对比结果表明:在现有技术与设备不需要变动的前提下,通过优化带式输送机的运输策略,可分别节省约45%的能量消耗与42%的用电成本,有效的降低了煤炭运输成本,提高煤矿企业经济效益,从而实现煤炭开采与运输环节的精细化管理。 展开更多
关键词 带式输送机 节能策略 分时电价 遗传算法 成本节约
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矿用输送带纵向撕裂检测系统研究 被引量：15
3
作者 刘伟力 乔铁柱 《工矿自动化》 北大核心 2017年第2期78-81,共4页
针对目前矿用输送带纵向撕裂检测方法灵敏度低及检测设备复杂、体积较大等问题,采用机器视觉法设计了一种矿用输送带纵向撕裂检测系统。该系统采用FAST角点检测算法及基于Hough变换的直线检测算法检测输送带纵向撕裂现象,并采用基于该... 针对目前矿用输送带纵向撕裂检测方法灵敏度低及检测设备复杂、体积较大等问题,采用机器视觉法设计了一种矿用输送带纵向撕裂检测系统。该系统采用FAST角点检测算法及基于Hough变换的直线检测算法检测输送带纵向撕裂现象,并采用基于该检测方法的纵向撕裂检测无线传感器节点及速度传感器实现输送带纵向撕裂部位位置及长度检测。测试结果表明,对于长6m、宽800mm、运行速度为5m/s的输送带,该系统每秒可处理46.3帧图像,检测准确率为96.24%。 展开更多
关键词 矿用输送带 纵向撕裂 机器视觉 无线传感器节点
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基于支持向量机红外图像分割的输送带纵向撕裂检测方法 被引量：14
4
作者 赵弼龙 乔铁柱 《工矿自动化》 北大核心 2014年第5期30-33,共4页
针对现有输送带纵向撕裂检测方法存在检测精度低、无法消除煤矿井下复杂环境的影响问题,提出了一种基于支持向量机红外图像分割的输送带纵向撕裂检测方法。该方法首先采集输送带纵向撕裂红外图像,然后利用支持向量机对红外图像进行分割... 针对现有输送带纵向撕裂检测方法存在检测精度低、无法消除煤矿井下复杂环境的影响问题,提出了一种基于支持向量机红外图像分割的输送带纵向撕裂检测方法。该方法首先采集输送带纵向撕裂红外图像,然后利用支持向量机对红外图像进行分割,最后通过计算撕裂像素点数目,准确检测出输送带纵向撕裂或预测纵向撕裂趋势。试验测试结果表明,采用该方法实现图像分割时间短,检测精度可达99.1%。 展开更多
关键词 输送带 纵向撕裂 红外图像分割 支持向量机
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一种红外图像的二值化分割算法研究 被引量：13
5
作者 张龙 乔铁柱 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期649-651,共3页
红外图像二值化分割是对红外图像进行分析和理解的关键,图像二值化分割的质量,直接关系到图像的后期处理,结合红外图像对比度低、分辨潜力差、分辨率低等自身特点,提出一种基于局部灰度梯度值和全局化阈值面相结合的二值化分割算法。
关键词 红外图像 二值化分割 灰度梯度值 全局阈值面
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自适应模糊控制在交流调速中的应用 被引量：6
6
作者 乔铁柱 范永伟 范玉华 《太原理工大学学报》 CAS 2003年第2期193-195,共3页
在研究交流调速系统控制方法的基础上 ,针对交流电机这种复杂的被控对象 ,利用神经网络实现交流调速系统的模糊控制。仿真结果表明 ,该控制方法具有很强的自学习和抗干扰能力 ,当突然加、减负载时 ,神经网络模糊控制与 PID控制相比 ,具... 在研究交流调速系统控制方法的基础上 ,针对交流电机这种复杂的被控对象 ,利用神经网络实现交流调速系统的模糊控制。仿真结果表明 ,该控制方法具有很强的自学习和抗干扰能力 ,当突然加、减负载时 ,神经网络模糊控制与 PID控制相比 ,具有恢复时间短、超调和振荡小等特点。神经网络模糊控制特别适用于结构复杂。 展开更多
关键词 自适应 交流调速 神经网络控制 模糊控制 BP算法
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基于Otsu算法的输送带撕裂视觉检测系统研究 被引量：12
7
作者 郭启皇 乔铁柱 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第4期279-282,共4页
煤炭生产中输送带发生纵向撕裂造成巨大损失的背景下,利用机器视觉的方法,设计了一套基于Otsu算法的输送带撕裂检测系统,从处理时间和效果方面深入研究了Otsu算法在处理输送带表面撕裂图像的优越性。实验结果表明,系统可以快速、准确检... 煤炭生产中输送带发生纵向撕裂造成巨大损失的背景下,利用机器视觉的方法,设计了一套基于Otsu算法的输送带撕裂检测系统,从处理时间和效果方面深入研究了Otsu算法在处理输送带表面撕裂图像的优越性。实验结果表明,系统可以快速、准确检测到运行状态下输送带撕裂痕迹,为输送带纵向撕裂视觉检测系统进一步发展奠定了基础。 展开更多
关键词 输送带撕裂 机器视觉 图像处理 OTSU算法
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基于EEMD与改进小波阈值的磁记忆信号降噪研究 被引量：11
8
作者 张雪英 谢飞 +1 位作者 乔铁柱 杨洋 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期592-597,共6页
利用金属磁记忆法对煤矿系统中的钢绳芯输送带进行早期故障诊断时,发现信号中包含的噪声对诊断结果影响较大。针对此问题,提出了基于总体平均经验模态分解和改进小波半软阈值的降噪算法。首先利用总体平均经验模态分解得到若干个本征模... 利用金属磁记忆法对煤矿系统中的钢绳芯输送带进行早期故障诊断时,发现信号中包含的噪声对诊断结果影响较大。针对此问题,提出了基于总体平均经验模态分解和改进小波半软阈值的降噪算法。首先利用总体平均经验模态分解得到若干个本征模函数,经过相关性分析后提取本征模函数的有效分量,用人工蜂群优化算法改进阈值函数,再分别对有效分量进行改进的小波半软阈值函数降噪处理,最后将信号重构。经过降噪处理后的磁记忆信号能较好地保留信号中的有用信息。仿真实验结果表明,该算法可实现噪声环境下的钢绳芯输送带应力集中区特征的有效提取,从而实现早期故障诊断。 展开更多
关键词 总体平均经验模态分解 人工蜂群算法 小波半软阈值 金属磁记忆法 广义交叉验证 相关性 分析
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带式输送机节能控制加速策略研究 被引量：10
9
作者 董会杰 乔铁柱 《煤炭技术》 CAS 2018年第4期238-240,共3页
为了实现带式输送机速度控制的节能降耗,避免输送带在调速中发生张力过大、打滑和电机过热,提出了带式输送机节能调速中的加速策略;根据加速策略分别构建了二次函数型、三次函数型和正弦函数型的加速曲线,得出了最小加速时间。实验结果... 为了实现带式输送机速度控制的节能降耗,避免输送带在调速中发生张力过大、打滑和电机过热,提出了带式输送机节能调速中的加速策略;根据加速策略分别构建了二次函数型、三次函数型和正弦函数型的加速曲线,得出了最小加速时间。实验结果表明,正弦函数型的加速策略可以明显缩短加速时间和降低能量消耗。 展开更多
关键词 带式输送机 节能 速度控制 加速策略
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输送带纵向撕裂在线监测预警系统的设计 被引量：10
10
作者 唐艳同 乔铁柱 牛犇 《煤矿机械》 北大核心 2012年第5期242-244,共3页
设计了一种输送带纵向撕裂在线监测预警系统,采用基于CCD图像检测与可编程逻辑控制器PLC相结合的技术。该系统利用Visual C++与Matlab进行混合编程,对采集的输送带图像进行二值化处理后计算撕裂图像的像素占总像素的比例,可以及时发现... 设计了一种输送带纵向撕裂在线监测预警系统,采用基于CCD图像检测与可编程逻辑控制器PLC相结合的技术。该系统利用Visual C++与Matlab进行混合编程,对采集的输送带图像进行二值化处理后计算撕裂图像的像素占总像素的比例,可以及时发现输送带撕裂情况,并通过上位机与PLC串口通信控制系统预警或停车。 展开更多
关键词 CCD图像检测 纵向撕裂 二值化 串口通信
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改进LSTM神经网络在磨机负荷参数软测量中的应用 被引量：9
11
作者 保罗 郭旭琦 +1 位作者 乔铁柱 阎高伟 《中国矿山工程》 2017年第3期66-69,74,共5页
球磨机是用于磨矿的高能耗设备,可靠测量其负荷对优化系统控制和节能降耗意义重大。针对传统磨机负荷参数软测量模型未考虑特征样本间的时间尺度信息,以及筒体振动和振声信号之间蕴含的潜在变量信息难以充分挖掘等问题,提出了基于改进... 球磨机是用于磨矿的高能耗设备,可靠测量其负荷对优化系统控制和节能降耗意义重大。针对传统磨机负荷参数软测量模型未考虑特征样本间的时间尺度信息,以及筒体振动和振声信号之间蕴含的潜在变量信息难以充分挖掘等问题,提出了基于改进长短时记忆(LSTM)神经网络的磨机负荷参数软测量方法。首先求取磨机筒体振动及振声信号的频谱,然后采用编码神经网络提取特征参数,并使用LSTM神经网络建立软测量回归模型对磨机负荷参数进行检测,最后在实验室小型球磨机上进行实验验证。实验结果表明,该方法具有较高的预测精度以及较好的稳定性。 展开更多
关键词 湿式球磨机 软测量 LSTM神经网络 磨机负荷
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基于预见控制的带式输送机调速节能方法 被引量：9
12
作者 韩东升 杜永贵 +2 位作者 庞宇松 乔铁柱 阎高伟 《工矿自动化》 北大核心 2018年第6期65-69,共5页
针对目前的带式输送机变速节能控制方法均在短时间内对速度进行调节,速度突变易导致输送带撕裂、打滑的问题,提出了一种基于预见控制的带式输送机调速节能方法。该方法根据前一级带式输送机的物料运载量计算使下一级带式输送机以额定运... 针对目前的带式输送机变速节能控制方法均在短时间内对速度进行调节,速度突变易导致输送带撕裂、打滑的问题,提出了一种基于预见控制的带式输送机调速节能方法。该方法根据前一级带式输送机的物料运载量计算使下一级带式输送机以额定运载量运行所需的速度,通过预见控制调节下一级带式输送机运行速度;针对噪声对调速效果的不利影响,在预见控制中利用卡尔曼滤波对被控带式输送机状态进行最优估计,削弱噪声干扰,使调速过程平稳。仿真结果表明,该方法能充分利用带式输送机的运载能力,减少带式输送机功率消耗,在保证带式输送机安全运行的基础上达到了调速节能的目的。 展开更多
关键词 带式输送机 预见控制 卡尔曼滤波 调速 节能
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煤仓煤位双目视觉检测自适应标定技术研究 被引量：8
13
作者 乔铁柱 陈昕 申瑞屏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1512-1517,共6页
为了研究视觉图像测距检测煤位的理论和方法,运用基本的针孔成像模型理论,提出了一种非接触式高效的基于双目视觉图像自适应标定的煤仓煤位深度测量方法。通过结合Faugeras标定方法以及卫星定位原理,根据预设定的视觉传感器坐标以及在... 为了研究视觉图像测距检测煤位的理论和方法,运用基本的针孔成像模型理论,提出了一种非接触式高效的基于双目视觉图像自适应标定的煤仓煤位深度测量方法。通过结合Faugeras标定方法以及卫星定位原理,根据预设定的视觉传感器坐标以及在双目图像中提取的关键轮廓角点,代入三维坐标自适应公式,运用最小二乘法得出视觉传感器的内外参数,并使用线性优化对内外参数值进行优化,得到最终的摄像机内部和外部参数。最后,根据采集图像的像素信息,确定煤仓煤位的深度值,对整体参数RMS测量误差与张正友标定算法进行了对比分析。该方法不需要任何已知的摄像机参数,简单方便地求解。实验结果表明该方法精度较高,能满足煤仓煤位检测的需要,且使煤位检测标定过程实现了自动化。 展开更多
关键词 针孔成像 双目视觉 煤位检测 自适应标定
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模糊PID控制及在恒压供液系统的应用 被引量：8
14
作者 乔铁柱 闫来清 《煤炭工程》 北大核心 2011年第10期95-97,共3页
文章对乳化液泵站供液系统进行了常规PID、模糊控制和模糊PID的研究,并利用MATLAB的仿真工具Simulink对系统进行仿真分析,仿真比较结果表明模糊PID具有良好的控制效果。利用西门子S7-200设计模糊PID控制器,在晋城成庄矿乳化液泵站供液... 文章对乳化液泵站供液系统进行了常规PID、模糊控制和模糊PID的研究,并利用MATLAB的仿真工具Simulink对系统进行仿真分析,仿真比较结果表明模糊PID具有良好的控制效果。利用西门子S7-200设计模糊PID控制器,在晋城成庄矿乳化液泵站供液系统实施该方法后,保证了供液压力的稳定性。 展开更多
关键词 模糊PID 恒压供液 乳化液泵站 变频控制 SIMULINK仿真
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基于NI机器视觉的胶带纵向撕裂检测系统 被引量：8
15
作者 胡明明 乔铁柱 郑补祥 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第11期41-43,共3页
为了解决煤矿胶带输送机胶带在生产过程中易产生纵向撕裂问题,设计了一种基于NI(National Instruments)机器视觉技术的胶带纵向撕裂检测系统。系统利用NI机器视觉中的智能相机自动检测技术,使用软件NI VBAI(NI Vision Builder for Autom... 为了解决煤矿胶带输送机胶带在生产过程中易产生纵向撕裂问题,设计了一种基于NI(National Instruments)机器视觉技术的胶带纵向撕裂检测系统。系统利用NI机器视觉中的智能相机自动检测技术,使用软件NI VBAI(NI Vision Builder for Automated Inspection,NI用于自动检测的视觉生成器)和NI VA(NI Vision Assistant,NI视觉助手)进行编程,对智能相机采集的每帧图片进行处理分析。当检测到胶带出现纵向撕裂迹象,通过上位机控制实现报警或输送机停车。给出了一种胶带纵向撕裂实时检测方法,并说明了检测系统总体结构及其软硬件。 展开更多
关键词 NI机器视觉 智能相机自动检测技术 胶带纵向撕裂 NI用于自动检测的视觉生成器 NI视觉助手
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工作面瓦斯涌出量时间序列分形特性研究 被引量：6
16
作者 乔美英 马小平 +1 位作者 乔铁柱 陶慧 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第12期51-55,共5页
针对炮采工作面瓦斯涌出量时间序列确定性与随机性相结合的复杂非线性特性,利用R/S分析法对瓦斯涌出量时间序列的分形特性进行了研究。根据R/S基本原理,对瓦斯涌出时间序列的长程相关特性进行了分析,并计算出其有效关联长度。其次在MATL... 针对炮采工作面瓦斯涌出量时间序列确定性与随机性相结合的复杂非线性特性,利用R/S分析法对瓦斯涌出量时间序列的分形特性进行了研究。根据R/S基本原理,对瓦斯涌出时间序列的长程相关特性进行了分析,并计算出其有效关联长度。其次在MATLAB2009b环境下实现算法程序,并利用白噪声和有色噪声序列对其进行了验证。最后对鹤壁十矿1113工作面3次瓦斯突出及2次未突出的时间序列进行研究。结果表明:无论是突出时还是未突出时其Hurst指数值均大于0.5,说明工作面瓦斯涌出量具有正相关特性,未突出时正相关特性明显强于突出发生时,而且未突出时的有效关联长度值也明显大于突出时的值。 展开更多
关键词 炮采工作面 瓦斯涌出 瓦期突出 时间序列 R/S分析 HURST指数
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钢绳芯胶带接头抽动监测装置的研究 被引量：6
17
作者 乔铁柱 张一兵 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第1期10-12,共3页
研究了恶劣环境下钢绳芯胶带的运行状况。根据电磁感应原理对钢绳芯的运行状况进行在线监测;对强力胶带的钢绳芯采用等空间间隔技术,由计算机进行数据快速采集、处理,实现对胶带钢绳芯的实时无损探伤检测、显示,检测报告打印、故障报警... 研究了恶劣环境下钢绳芯胶带的运行状况。根据电磁感应原理对钢绳芯的运行状况进行在线监测;对强力胶带的钢绳芯采用等空间间隔技术,由计算机进行数据快速采集、处理,实现对胶带钢绳芯的实时无损探伤检测、显示,检测报告打印、故障报警。可预防钢绳芯胶带在运行过程中出现的断带停产事故,是矿井安全生产中重要的预防性保护措施。 展开更多
关键词 钢绳芯胶带 电磁感应 无损探伤 监测装置 数据处理
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基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法 被引量：7
18
作者 王峰 尚超 +3 位作者 籍锦程 聂百胜 乔铁柱 张雪英 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期78-82,共5页
针对煤矿井下现有定位算法的定位精度难以满足实际需求的问题,结合煤矿井下特殊的环境条件,提出了一种基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法。该算法利用巷道中的传感器基站测量未知节点发出的辐射到达不同基站的时间差和它们之间的相... 针对煤矿井下现有定位算法的定位精度难以满足实际需求的问题,结合煤矿井下特殊的环境条件,提出了一种基于TDOA和AOA的煤矿井下三维定位算法。该算法利用巷道中的传感器基站测量未知节点发出的辐射到达不同基站的时间差和它们之间的相对角度,通过包含未知节点的坐标信息并结合基站本身的坐标信息进行定位。仿真结果表明,通过与定位模型的结合,基于TDOA和AOA的算法可有效消除测量值中的噪声干扰与随机误差,定位精度高。 展开更多
关键词 井下人员定位 传感器基站 未知节点 TDOA AOA
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基于RGB-D视觉信息融合的带式输送机煤流量检测方法研究
19
作者 赵鑫 乔铁柱 +2 位作者 冀杰 刘亮亮 武宏旺 《煤炭技术》 CAS 2024年第7期225-229,共5页
在煤矿中,精确测量带式输送机煤流量对于煤矿生产和管理至关重要。为了进一步提高通过机器视觉方式检测带式输送机煤流量的精度,提出一种基于RGB-D视觉信息融合的煤流量检测方法,使用RGB-D相机采集煤流信息后,利用RGB图像对深度图像从... 在煤矿中,精确测量带式输送机煤流量对于煤矿生产和管理至关重要。为了进一步提高通过机器视觉方式检测带式输送机煤流量的精度,提出一种基于RGB-D视觉信息融合的煤流量检测方法,使用RGB-D相机采集煤流信息后,利用RGB图像对深度图像从不同尺度进行增强,运用K-means聚类算法,结合RGB图像对预分割的煤料区域深度图像进一步分割,基于微元法建立煤堆体积计算模型计算煤流量。实验结果表明,该方法的平均检测误差为1.57%,平均耗时263.77 ms,满足实际生产要求,为带式输送机煤流量检测提出了一种新的有效途径。 展开更多
关键词 RGB-D 视觉信息融合 联合双边滤波 K-MEANS算法 煤流量
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新型输送带纵向撕裂在线监测系统的设计 被引量：6
20
作者 乔铁柱 赵永红 马俊超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第2期55-57,共3页
针对现有输送带纵向撕裂故障监测装置可靠性低的问题,采用红外线光电传感器与可编程逻辑控制器(PLC)相结合,设计出一种新型输送带纵向撕裂在线监测系统。该系统对光电传感器进行合理地安装布置及智能化设计,并编制PLC算法程序,实现了输... 针对现有输送带纵向撕裂故障监测装置可靠性低的问题,采用红外线光电传感器与可编程逻辑控制器(PLC)相结合,设计出一种新型输送带纵向撕裂在线监测系统。该系统对光电传感器进行合理地安装布置及智能化设计,并编制PLC算法程序,实现了输送带纵向撕裂的在线监测。试验证明该系统有效地提高了传感器在井下恶劣环境下的抗干扰性,解决了输送带纵向撕裂监测系统可靠性低的问题。 展开更多
关键词 红外线光电传感器 PLC 纵向撕裂 数据采集 人机界面
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