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秸秆焚烧期间徐州市空气污染物时空分布特征分析 被引量:30
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作者 吴立新 吕鑫 +2 位作者 秦凯 黄文声 白杨 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期18-22,31,共6页
为研究秸秆焚烧对徐州市空气污染物时空分布的影响规律,针对2013年6月与10月两时段徐州市及周边地区的秸秆焚烧事件,利用卫星遥感火点数据、地基气溶胶监测数据及空气质量监测数据,进行时空统计分析;并结合后向轨迹模型,分析秸秆焚烧期... 为研究秸秆焚烧对徐州市空气污染物时空分布的影响规律,针对2013年6月与10月两时段徐州市及周边地区的秸秆焚烧事件,利用卫星遥感火点数据、地基气溶胶监测数据及空气质量监测数据,进行时空统计分析;并结合后向轨迹模型,分析秸秆焚烧期间徐州市空气质量状况及污染物来源。研究揭示:1)徐州市空气质量指数的日波动性与秸秆焚烧事件显著相关,即秸秆焚烧事件对空气质量影响显著;2)PM10/SO2比值能反映秸秆焚烧对城市空气质量影响过程及强度,在徐州地区仍然适用;3)在特定的风力风向等气象条件下,周边地区的秸秆焚烧事件会对徐州市的空气质量产生影响;4)无论是否存在秸秆焚烧现象,徐州市区南部的空气质量状况都明显好于北部。 展开更多
关键词 秸秆焚烧 空气质量指数 气溶胶光学厚度 空气污染物 徐州市
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面向新型硬件构架的新一代GIS基础并行算法研究 被引量:24
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作者 吴立新 杨宜舟 +5 位作者 秦承志 张树清 张立强 方金云 孙文彬 刘善军 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期1-8,共8页
随着减灾应急、流域模拟、智能交通、宏观规划、区域发展等大型地学问题的不断涌现,地理信息系统(GIS)处理的数据量和计算规模不断扩大,而主流GIS仍以串行计算为基础框架,不能充分利用和发挥当前新型硬件构架(单机多核、多机多核、集群... 随着减灾应急、流域模拟、智能交通、宏观规划、区域发展等大型地学问题的不断涌现,地理信息系统(GIS)处理的数据量和计算规模不断扩大,而主流GIS仍以串行计算为基础框架,不能充分利用和发挥当前新型硬件构架(单机多核、多机多核、集群等)计算机资源的能力,难以满足实际应用的规模与高效需求。该文在分析了基础地理算法研究现状的基础上,按计算数据的关联性将基础地理算法的计算特征分为本地计算、邻域计算、区域计算和全局计算,按计算过程的资源消耗分为数据密集型、计算密集型和I/O密集型,提出了相应的并行计算策略,包括串行算法的并行改造、并行算法的性能提升和并行算法的创新设计等。进而研发了面向新型硬件构架的新一代GIS的基础地理并行计算算法库和中间件,并已集成到国产高性能GIS平台——HiGIS中,将会促进我国GIS研究、技术、系统和应用的跨越式发展。 展开更多
关键词 硬件构架 并行算法 矢量 栅格 高性能 HiGIS
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瓦斯抽采钻孔棱状钻杆排渣原理数值模拟 被引量:11
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作者 王永龙 刘春 +2 位作者 孙玉宁 宋维宾 王振锋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期89-93,共5页
为分析棱状类钻杆应用于松软突出煤层钻进存在优势的原因,基于流体力学理论,建立了棱状钻杆排渣模型,采用有限元方法,应用标准κ-ε模型方程进行计算,对钻杆旋转与周边流体相互作用的流场特征进行分析。结果表明,在钻杆棱角处形成"... 为分析棱状类钻杆应用于松软突出煤层钻进存在优势的原因,基于流体力学理论,建立了棱状钻杆排渣模型,采用有限元方法,应用标准κ-ε模型方程进行计算,对钻杆旋转与周边流体相互作用的流场特征进行分析。结果表明,在钻杆棱角处形成"低压高速区",棱边处形成"高压低速区",钻杆棱边壁面流体产生速度、压力波动差,从而在"高压低速区"钻杆壁面形成强烈的"压差涡流"现象,减少了钻屑在孔底堆积致使钻孔堵塞的概率。应用棱状钻杆在松软突出煤层中施工钻孔,钻进深度提高34.6%,钻进效率提高21.1%,钻孔达标率由9.8%提高到48.3%,试验期间,钻杆强度可靠,未出现丢钻、断钻现象。 展开更多
关键词 安全工程 瓦斯抽采 松软突出煤层 压差涡流 煤层钻进
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面向土地利用分类的HJ-1CCD影像最佳分形波段选择 被引量:10
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作者 李恒凯 吴立新 李发帅 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1572-1586,共15页
环境一号卫星(HJ-1)CCD影像光谱波段较少,地物之间的准确分类识别有一定困难。采用分形纹理辅助地物分类识别是一种有效方法,而波段选择是提高分类识别精度的关键。本文以江西赣州定南县土地利用分类为例,采用双毯覆盖模型对HJ卫星CCD影... 环境一号卫星(HJ-1)CCD影像光谱波段较少,地物之间的准确分类识别有一定困难。采用分形纹理辅助地物分类识别是一种有效方法,而波段选择是提高分类识别精度的关键。本文以江西赣州定南县土地利用分类为例,采用双毯覆盖模型对HJ卫星CCD影像6类典型地物的波谱分形特征进行了分析,利用不同地物在不同波段上的分形区分度差异构建了最佳分形波段选择模型,并利用该模型挑选出最佳分形波段来辅助土地利用分类,最后对分类结果进行检验。结果表明:最佳分形波段选择模型能够综合权衡不同地物在不同波段上的分形区分度差异,利用挑选出来的最佳分形波段来辅助分类,其分类总体精度相对于原始影像分类提高了11.77%,相对于第1主成分分形辅助下的分类提高了1.56%。 展开更多
关键词 HJ-1 纹理特征 分形波段 土地利用 影像分类
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徐州市区主干道路黑炭气溶胶浓度移动观测实验 被引量:7
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作者 白杨 秦凯 +3 位作者 吴立新 吕鑫 黄文声 胡明玉 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期45-49,F0003,共6页
将AE-42便携式黑炭(BC)仪和GPS接收机同时搭载到汽车平台上组成移动观测系统,测量徐州市区主干道路的BC气溶胶浓度。观测及分析揭示:徐州市外环区域的BC气溶胶浓度较高,主要来源于工业排放和机动车尾气,尤其是柴油机动车尾气的排放;市... 将AE-42便携式黑炭(BC)仪和GPS接收机同时搭载到汽车平台上组成移动观测系统,测量徐州市区主干道路的BC气溶胶浓度。观测及分析揭示:徐州市外环区域的BC气溶胶浓度较高,主要来源于工业排放和机动车尾气,尤其是柴油机动车尾气的排放;市中心区的BC气溶胶质量浓度较低,与人的出行活动密切相关;主要交通干道的BC气溶胶浓度取决于交通密度和街道特点,在不同时段内会呈现明显的高低分布差异。实验表明,AE-42便携式BC仪和GPS接收机组成的移动观测平台便捷有效,具有灵活机动性和推广应用价值。 展开更多
关键词 便携式黑炭仪 GPS 移动观测 气溶胶 徐州市区
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CBERS-02B与资源三号多光谱影像的光谱可分性实验对比 被引量:1
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作者 王秋玲 吴立新 许志华 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期25-28,F0003,共5页
以江苏省徐州市郊区为实验区,采用Jeffries-matusita距离方法分析了CBERS-02B与资源三号卫星(ZY-3)多光谱影像的光谱可分性。采用最小距离法、最大似然法和支持向量机3种分类算法进行影像分类,以用户精度、制图精度、总分类精度和Kappa... 以江苏省徐州市郊区为实验区,采用Jeffries-matusita距离方法分析了CBERS-02B与资源三号卫星(ZY-3)多光谱影像的光谱可分性。采用最小距离法、最大似然法和支持向量机3种分类算法进行影像分类,以用户精度、制图精度、总分类精度和Kappa系数作为分类精度的评价指标,探讨了CBERS-02B与ZY-3多光谱影像的光谱可分性。实验表明,CBERS-02B和ZY-3多光谱影像均有利于区分农田和水体类,而对建筑物、裸地及道路的光谱可分性较弱;ZY-3影像对建筑物类的光谱可分性优于CBERS-02B影像,但对裸地及道路类的光谱可分性不及CBERS-02B影像。研究结果对于卫星传感器设计和遥感数据应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 CBERS-02B 资源三号卫星 J-M距离 影像分类 光谱可分性
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三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿 被引量:241
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作者 吴立新 汪云甲 +4 位作者 丁恩杰 朱旺喜 张瑞新 张申 王植 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期357-365,共9页
在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿... 在简要总结我国数字矿山建设成效的基础上,梳理了数字矿山内涵及其不同理解,讨论了自动采矿、遥控采矿、矿山物联网、感知矿山、智能采矿等相关概念及其与数字矿山的联系。结合采矿科技进步,采用数字化、信息化与自动化3条主线对数字矿山等概念进行了矩阵描述。指出:数字化、信息化、自动化是智能采矿的3项关键技术,数字化与信息化相辅相成,共同支撑矿山自动化;数字矿山是感知矿山与智能采矿的基础,感知矿山是智能采矿的保障。以当前煤矿安全避险六大系统建设和金属矿无人采矿系统技术发展为例,明确了数字矿山借力物联网的新任务。并面向矿山安全与智能采矿,分析提出了"十二五"期间数字矿山的5个主攻方向,即数字矿山集成平台、采矿模拟仿真系统、露天矿全自动化系统、井下定位与导航技术、采场环境智能感知技术。 展开更多
关键词 数字矿山 物联网 感知矿山 智能矿山 智能采矿 矿山安全
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物联网、大数据及云计算技术在煤矿安全生产中的应用研究 被引量:134
8
作者 马小平 胡延军 缪燕子 《工矿自动化》 北大核心 2014年第4期5-9,共5页
阐述了物联网、大数据及云计算技术的研究现状,指出3种技术之间的关系,即物联网产生大数据,大数据助力物联网;大数据需要云计算,云计算增值大数据。结合煤矿综合自动化的建设发展历程,研究了3种技术在煤矿安全生产保障中的作用和地位,... 阐述了物联网、大数据及云计算技术的研究现状,指出3种技术之间的关系,即物联网产生大数据,大数据助力物联网;大数据需要云计算,云计算增值大数据。结合煤矿综合自动化的建设发展历程,研究了3种技术在煤矿安全生产保障中的作用和地位,提出了3种技术在煤矿生产安全保障中的关系:物联网是煤矿各个子系统建设的技术框架和路线图,大数据是矿山物联网建设的产物,云计算则是对大数据处理利用的技术手段,并指出基于物联网、大数据及云计算技术的煤矿安全生产监测监控系统将是主动式、多参数融合、具备预警功能的监测监控系统,可有效提升煤矿安全生产水平。 展开更多
关键词 煤矿信息化 物联网 大数据 云计算 安全生产
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物联网与感知矿山专题讲座之二——感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化 被引量:115
9
作者 张申 丁恩杰 +1 位作者 徐钊 华钢 《工矿自动化》 2010年第11期129-132,共4页
论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现... 论述了感知矿山与数字矿山、矿山综合自动化的关系,指出感知矿山是数字矿山、矿山综合自动化等概念的升华;在数字矿山三层模型的基础上,给出了感知矿山模型;明确提出感知矿山的核心问题是"三个感知",即感知矿山灾害征兆,实现各种灾害事故的预警预报;感知矿工周围安全环境,实现主动式安全保障;感知矿山设备工作健康状况,实现预知维修。感知矿山系统建设的关键是感知层网络建设,建设目标是减灾保安全。 展开更多
关键词 物联网 数字矿山 综合自动化 感知矿山模型 感知灾害征兆 感知环境 感知设备健康状况
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孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷围岩变形控制 被引量:113
10
作者 张炜 张东升 +1 位作者 陈建本 许猛堂 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期36-42,55,共8页
基于淮南矿区某矿17238孤岛工作面回风平巷具体地质条件,采用FLAC3D数值模拟软件对孤岛面沿空掘巷超前支承压力分布特征进行了分析.结果表明:孤岛工作面沿空掘巷的超前支承压力最大峰值明显大于常规工作面沿空掘巷,应力集中系数是常规... 基于淮南矿区某矿17238孤岛工作面回风平巷具体地质条件,采用FLAC3D数值模拟软件对孤岛面沿空掘巷超前支承压力分布特征进行了分析.结果表明:孤岛工作面沿空掘巷的超前支承压力最大峰值明显大于常规工作面沿空掘巷,应力集中系数是常规工作面沿空掘巷的1.84倍.为研究沿空掘巷顶板"小结构"的稳定性,构建了孤岛面窄煤柱沿空掘巷围岩结构力学模型,揭示了孤岛面窄煤柱沿空掘巷围岩控制机理,提出了具有针对性的围岩变形控制对策.现场工程实践应用表明:巷道采用重新优化设计后的支护方案效果较好,巷道两帮及顶底板相对变形量与优化前相比分别减少约55%及50%,孤岛面窄煤柱沿空掘巷围岩变形得到有效控制. 展开更多
关键词 孤岛工作面 窄煤柱 沿空掘巷 围岩控制
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浅埋煤层开采压架类型 被引量:101
11
作者 许家林 朱卫兵 鞠金峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1625-1634,共10页
浅埋煤层长壁开采工作面矿压显现有时很强烈,在支架工作阻力和支护强度很大时仍发生严重的压架事故。据不完全统计,神东矿区自2007年以来先后发生十多起严重的压架事故,造成了巨大的经济损失。压架灾害是目前影响神东矿区浅埋煤层安全... 浅埋煤层长壁开采工作面矿压显现有时很强烈,在支架工作阻力和支护强度很大时仍发生严重的压架事故。据不完全统计,神东矿区自2007年以来先后发生十多起严重的压架事故,造成了巨大的经济损失。压架灾害是目前影响神东矿区浅埋煤层安全高效开采的重要因素之一。为了有效防治压架灾害,通过大量的工程实测,并结合模拟实验和理论分析,对神东矿区浅埋煤层开采压架机理与类型开展了系统深入的研究,结果表明:当浅埋煤层覆岩呈现复合单一关键层结构和上煤层已采单一关键层结构时,在下列4类特定条件下上覆岩层直至地表的荷载易直接作用到该单一关键层结构上,导致关键层结构的滑落失稳,引发工作面压架:1厚风积沙复合单一关键层条件;2过沟谷地形上坡段条件;3采出上覆集中煤柱条件;4上覆房采煤柱下开采条件。揭示了上述4类条件下关键层结构失稳机制与压架机理,并提出了相应的防治对策,指导了神东矿区浅埋煤层开采压架灾害的防治实践。 展开更多
关键词 浅埋煤层 压架灾害 关键层 神东矿区
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物联网与感知矿山专题讲座之三——感知矿山物联网的特征与关键技术 被引量:82
12
作者 张申 丁恩杰 +1 位作者 徐钊 华钢 《工矿自动化》 2010年第12期117-121,共5页
指出了感知矿山物联网是在煤矿综合自动化基础上的延伸和扩展应用,因而,感知矿山物联网在很大程度上有别于综合自动化系统;由于煤矿应用的特点,感知矿山物联网与目前地面物联网应用也有一些不同之处;介绍了感知矿山物联网的特征,它主要... 指出了感知矿山物联网是在煤矿综合自动化基础上的延伸和扩展应用,因而,感知矿山物联网在很大程度上有别于综合自动化系统;由于煤矿应用的特点,感知矿山物联网与目前地面物联网应用也有一些不同之处;介绍了感知矿山物联网的特征,它主要表现在多系统综合应用、感知层开放、应用平台开放和适合构建逻辑子系统等几个方面;分析了感知层、网络层、应用层的关键技术和跨层的公共技术;给出了感知矿山物联网的开放性要求和标准建设。该文对更好地理解感知矿山物联网的建设具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 感知矿山物联网 综合应用 逻辑子系统 开放性要求 接口标准
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矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术 被引量:76
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作者 丁恩杰 俞啸 +4 位作者 夏冰 赵小虎 张达 刘统玉 王卫东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期564-578,共15页
矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山... 矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。 展开更多
关键词 智慧矿山 物联网 数字孪生 人工智能 大数据
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物联网与感知矿山专题讲座之一--物联网基本概念及典型应用 被引量:66
14
作者 张申 丁恩杰 +1 位作者 徐钊 华钢 《工矿自动化》 2010年第10期104-108,共5页
介绍了物联网的发展、基本概念、体系结构、标准及典型应用,同时指出了目前物联网应用中存在的问题,提出在感知矿山物联网建设中不能照搬地面应用模式,以避免出现新的信息孤岛和子系统问题孤岛。该文讨论的内容是理解将在本刊连续发表的... 介绍了物联网的发展、基本概念、体系结构、标准及典型应用,同时指出了目前物联网应用中存在的问题,提出在感知矿山物联网建设中不能照搬地面应用模式,以避免出现新的信息孤岛和子系统问题孤岛。该文讨论的内容是理解将在本刊连续发表的"物联网与感知矿山"系列文章的基础。 展开更多
关键词 物联网 感知矿山 体系结构 核心技术 标准体系 典型应用
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浅埋特大采高综采工作面关键层“悬臂梁”结构运动对端面漏冒的影响 被引量:61
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作者 鞠金峰 许家林 朱卫兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1197-1204,共8页
通过对神东矿区大柳塔煤矿52304综采工作面7.0 m支架开采时端面漏冒的现场实测、模拟实验与理论分析,从特大采高综采工作面覆岩关键层"悬臂梁"结构运动对直接顶作用的角度,阐述了端面漏冒的发生机理,并提出了相应的控制对策... 通过对神东矿区大柳塔煤矿52304综采工作面7.0 m支架开采时端面漏冒的现场实测、模拟实验与理论分析,从特大采高综采工作面覆岩关键层"悬臂梁"结构运动对直接顶作用的角度,阐述了端面漏冒的发生机理,并提出了相应的控制对策。结果表明:综采工作面的端面漏冒不仅与顶板岩性、构造和裂隙发育以及支护工况有关,还与关键层破断块体的回转运动密切相关。特大采高综采工作面覆岩第1层关键层易破断进入垮落带而形成"悬臂梁"结构,不同于低采高综采工作面关键层稳定铰接的"砌体梁"结构,由于其破断块体后方无水平的侧向约束力,它将无法形成自稳的承载结构;当支架初撑力不足以平衡该"悬臂梁"破断块体及其上覆垮落带岩层的载荷时,易造成该块体发生失稳错动而切割直接顶,从而导致贯穿式的端面漏冒的发生。这是造成52304特大采高综采工作面在顶板完整、煤壁片帮并不突出的条件下,仍发生严重端面漏冒的主要原因。由此提出了以提高支架初撑力来防止关键层"悬臂梁"破断块体发生失稳错动为思路的端面漏冒控制对策,并依此确定了52304综采工作面7.0 m支架的合理初撑力为12 405 kN,现有支架的初撑力仍显不足。 展开更多
关键词 浅埋煤层 特大采高 端面漏冒 悬臂梁 关键层
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450m超长综采工作面矿压显现规律研究 被引量:61
16
作者 王庆雄 鞠金峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第3期125-128,共4页
为掌握超长综采工作面矿压显现规律及其发生的机理,采用现场观测和理论分析的方法对哈拉沟煤矿450 m超长综采工作面矿压显现规律进行分析。结果表明:450 m超长综采工作面存在大小周期来压现象,2次小周期来压后间隔8 m出现一次大周期来压... 为掌握超长综采工作面矿压显现规律及其发生的机理,采用现场观测和理论分析的方法对哈拉沟煤矿450 m超长综采工作面矿压显现规律进行分析。结果表明:450 m超长综采工作面存在大小周期来压现象,2次小周期来压后间隔8 m出现一次大周期来压,且大周期来压期间工作面倾向压力分布呈现三峰值W型特征。亚关键层和主关键层共同作用导致工作面呈现大小周期来压特征,即主关键层破断导致亚关键层提前破断,进而造成了工作面来压步距和来压强度的大小交替变化。周期来压时基本顶分别在压力峰值区域发生破断,各破断岩块随着工作面推进沿工作面倾向发生回转下沉,导致其附近区域支架工作阻力增加。 展开更多
关键词 超长工作面 矿压显现规律 倾向压力分布 围岩控制
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论感知矿山物联网与矿山综合自动化 被引量:60
17
作者 张申 赵小虎 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第1期83-86,91,共5页
系统分析了感知矿山物联网与矿山综合自动化的关系及区别,从矿山综合自动化的概念、实施案例出发,讨论矿山综合自动化建设与运行10余年来的成果,并总结了其存在的问题:感知手段传统单一,缺乏泛在感知网络,重硬集成,轻软集成,多学科交叉... 系统分析了感知矿山物联网与矿山综合自动化的关系及区别,从矿山综合自动化的概念、实施案例出发,讨论矿山综合自动化建设与运行10余年来的成果,并总结了其存在的问题:感知手段传统单一,缺乏泛在感知网络,重硬集成,轻软集成,多学科交叉不够以及标准建设不足等。而感知矿山物联网技术正是解决这些问题的有效方法,提出了矿山物联网建设的主要内容为网络平台、应用平台、3个感知核心内容(人员感知、设备感知、灾害感知)和应用系统4个方面。指出综合自动化是矿山物联网的基础,矿山物联网是综合自动化概念的升华。 展开更多
关键词 物联网 感知矿山 矿山物联网建设 信息集成 矿山综合自动化 感知网络
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煤矿物联网研究现状及发展趋势 被引量:59
18
作者 丁恩杰 赵志凯 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期1-5,共5页
阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数... 阐述了国内外煤矿物联网的一些概念及发展历史,分别从系统架构、感知层、传输层、应用层及工程应用方面总结了国内外煤矿物联网研究现状;指出目前煤矿物联网研究存在的主要问题为缺乏低功耗智能传感器及装置、矿井环境能量捕获技术、数据与网络安全方法、公共服务平台以及煤矿物联网相关标准;从嵌入式智能信息传感技术、基于大数据的矿山安全生产云服务平台、安全性方面探讨了煤矿物联网可能的发展方向。 展开更多
关键词 煤矿物联网 感知矿山 智能传感器 能量捕获 云平台 物联网安全
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基于物联网的矿山机械设备状态智能感知与诊断 被引量:54
19
作者 丁恩杰 俞啸 +4 位作者 廖玉波 吴传龙 陈伟 郁万里 王威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2308-2319,共12页
矿山生产机电设备是机械、电气、液压、控制等多形式系统的复杂耦合结构,工作过程中环境和工况条件变化多样,缺乏有效的技术手段解决矿山设备运行健康状态的实时感知问题。借助物联网、工业互联网、人工智能和大数据挖掘技术,研究矿山... 矿山生产机电设备是机械、电气、液压、控制等多形式系统的复杂耦合结构,工作过程中环境和工况条件变化多样,缺乏有效的技术手段解决矿山设备运行健康状态的实时感知问题。借助物联网、工业互联网、人工智能和大数据挖掘技术,研究矿山设备状态知识建模与在线诊断方法,将传统的“人-机”交互监控模式提升为“传感—机器认知—机器决策”的智能化监控模式。分析了基于物联网的矿山设备状态感知系统架构,定义了多源信息感知层、边缘智能层、大数据分析层和数据与知识共享迁移层的4个层次的作用,提出了设备状态知识共享与迁移模式;结合本体语义、置信规则库和数字孪生技术,设计了面向矿山机械设备系统状态知识建模的信息描述、知识表示、决策融合方法,提出了面向矿山设备运行全过程的实时感知、演化分析与智能交互的“虚实融合”感知模型,实现虚、实系统运行过程的“精准映射、信息对偶、融合交互、协同演进”。分析了数据驱动的矿山机械设备状态诊断方法研究现状、技术架构、存在问题和研究趋势,提出结合数字孪生、深度学习、迁移学习等方法,构建机理模型、经验知识与数据深层特征相融合的矿山设备状态诊断模式,研究矿山设备状态大数据分析与应用技术,研发矿山设备状态诊断与全生命周期管理等智能化应用服务系统。形成了矿山设备运行信息感知、知识建模与状态在线判识方法体系,以实现矿山机械设备故障状态自诊断、早期隐患预知维护、智能调度与协同管控,为矿山生产智能化、无人化提供技术支撑。 展开更多
关键词 矿山设备 物联网 知识建模 状态诊断 大数据分析
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矿井动目标定位:挑战、现状与趋势 被引量:54
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作者 胡青松 张申 +1 位作者 吴立新 丁恩杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1059-1068,共10页
精确目标定位是煤矿安全高效生产的重要保障。分析了矿井动目标定位在巷道特征、采掘设备、多径特性、多址干扰、误差累积等方面面临的挑战;陈述了矿井定位的主流测距方法RSSI,TOA/TDOA,AOA/DOA;总结了最小二乘法、最大似然法、代价函... 精确目标定位是煤矿安全高效生产的重要保障。分析了矿井动目标定位在巷道特征、采掘设备、多径特性、多址干扰、误差累积等方面面临的挑战;陈述了矿井定位的主流测距方法RSSI,TOA/TDOA,AOA/DOA;总结了最小二乘法、最大似然法、代价函数法、指纹膜法等常规位置估计方法,以及针对巷道特殊环境而设计的距离约束法、电磁波及超声波联合定位法等矿井专属位置估计方法;剖析了煤矿巷道的NLOS识别和抑制、路径损耗指数的实时计算、空间信息辅助的结果优化技术;指出了基于矿山物联网架构的定位发展趋势,借助矿山物联网的"物-物相连特征"特征,研究出性能更优的距离测量技术、位置估计方法和定位结果优化算法,理清矿井动目标定位技术层次和发展脉络,深入剖析定位精度影响因素,为矿井动目标定位研究提供参考。 展开更多
关键词 矿山物联网 感知矿山 目标定位 煤矿巷道 工作面
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