摘要：当前采煤机控制系统难以应对井下工作面复杂工况,采煤机智能调高调速控制的实现面临三大技术难题:传统4G、WiFi等无线通信技术的数据通信能力不足、集中式云计算平台的数据处理协同性低、割煤控制需要较多的人工干预辅助。为促进采煤机以及整个综采工作面的智能化发展,从解决采煤机5G通信、云边端协同、智能调高调速控制等关键技术出发,研制了一种基于5G+云边端协同技术的采煤机智能调高调速控制系统,对系统采用的5G通信技术和云边端协同技术进行了详细阐述,对采煤机智能调高调速控制系统的硬件平台和通信网络进行了介绍。采煤机智能调高调速控制系统采用基于特征级融合和决策级互补的多模态融合煤岩分布识别模型,并且在煤岩分布识别技术的基础上通过“记忆割煤+煤岩分布识别干预”的采煤机智能调高调速控制策略进行截割控制。在神东保德煤矿81309工作面对该控制系统进行了为期2个月的应用测试。测试结果发现:采煤机实时通讯丢包率约为0.003%,采煤机到集控中心之间的端到端平均通信时延下降了75%,采煤机滚筒故障率下降了约42%,前部刮板输送机煤炭混矸率下降了42.9%,验证了该采煤机智能控制系统及硬件平台的实用性及可行性。该项工作提高了采煤机控制的智能化程度和可靠性水平,能够进行推广与应用,促进综采工作面的智能化发展。

摘要：目前高瓦斯综放工作面的智能化放煤面临着许多难题,主要包括煤矸识别精度较差、煤流与瓦斯浓度的控制不够全面、跟机工艺设计研发繁琐、控制系统响应较慢。为解决这些问题,研发了基于5G通信的云边端协同智能放煤控制系统,包括5G网络、云端服务器、边缘处理器、终端执行设备等,系统具有较高的数据传输速度、控制响应速度和数据处理能力,在对综放开采放煤工艺参数和智能放煤工艺流程分析的基础上,详细阐述了煤矸识别技术、大块煤识别与煤流负荷平衡技术、瓦斯安全联动控制技术、跟机放煤数字孪生技术四大智能放煤关键技术。在保德煤矿81309综放工作面进行应用试验,采用智能综放技术后,顶煤采出率由86%上升到93%,煤炭含矸率由21%下降到15%,总的生产效率提高了10%,放煤作业人员由原来的3~4人减少为1~2人。开发的基于5G通信的云边端协同智能放煤控制系统及其关键技术也可以推广到其他综放工作面,对煤矿减人增效和安全高效开采具有重要价值。

摘要：为了获得拥有滤波功能的带阻滤波器,并实现宽带滤波,本研究设计了一种金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)混合等离子体波导,其结构由双羊角钉谐振腔与MIM直波导组成。本文采用时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD)计算了此结构的传输光谱特性和z方向磁场分布图,计算结果表明在两个法诺共振峰之间形成了有带阻滤波特性的U字型区域,其滤波的带阻宽度可达0.99μm,实现了宽带滤波功能。基于结构的可协调性,调节双羊角钉谐振腔之间的距离L、高度H以及半径R可以改变共振波长和带阻波段。此外,在添加新的羊角钉谐振腔并形成级联结构后,可以获得新的法诺共振峰,并提高了带阻滤波特性,本研究得到的结构特性可以为带阻滤波器与传感器等光学器件的设计提供思路。

摘要：在110 kV及以上电压等级电网中,电容式电压互感器(CVT)是应用于电压测量使用最为广泛的电力设备,该电力设备性能的好坏直接关系到二次侧设备的正常工作。当CVT一次侧系统发生短路故障时,电容式电压互感器里储能元件的能量释放过程会导致二次侧电压不能很好的跟踪一次侧电压,会产生暂态误差。文中对CVT暂态误差的影响机理进行了分析,根据CVT的物理结构及其等值电路模型,搭建了CVT的仿真模型,提出通过暂态误差最大值和暂态误差的衰减时间来衡量暂态误差,分析了主要电路参数对CVT暂态误差的影响,并基于仿真结果分析了暂态误差的变化规律,最后综合对比分析了各电路参数对暂态误差的影响程度,并利用熵值法对各电路参数的影响程度进行了定量计算。分析结果表明各个电路参数对暂态误差两种特征的影响程度不一样。该仿真结果对于设计CVT电路参数,减小暂态误差,有重要的实用价值。

摘要：为了得到高灵敏度的生物传感器,设计了一种可以激发出四重法诺共振的非通金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)波导传感器.采用了上下对称结构,由一个竖放矩形谐振腔和两个横放矩形谐振腔与总线波导共同作用而得到了四重法诺共振.采用了有限时域差分方法计算了此结构的传输特性与Z方向的归一化磁场,并详细分析了其法诺共振的产生机理.通过计算结构几何参数调节后的透射光谱,从而得出了四处法诺共振峰透射率和共振位置可以通过改变结构几何参数而获得独立调节.此外还发现在结构中添加不同浓度的葡萄糖溶液可以实现高折射率传感灵敏度(S),获得最高灵敏度2736.98nm/RIU,可以看出此结构对于折射率变化有很高的灵敏度,这为设计和优化纳米级别的折射率传感器提供了新的思路,还可以应用于电路构建前进行性能测试.

摘要：本文结合福州市城市规划管理技术规定(暂行)以及规划局日照要求提出了如何在不同日照标准下的总平面布局及建筑户型的选择,提高了地块容积率,保证了人们享受日光的权利。

摘要：辽宁省孤儿学校新校区是包含生活区、教学区、行政管理、后勤服务,各分区之间相对独立,同时又有着紧密的联系,本次设计方案在针对特定人群的定向设计方面做出了尝试,亦可作为同类建筑未来发展的参考。

摘要：高速铁路接触网支撑装置顶紧螺栓在列车长期运行中会产生松脱和脱落等不良状态,针对其缺陷样本不足、状态变化特征粒度差别小不易判定等问题,提出SSD512和U-net8两种深度学习算法。并基于SSD512定位算法和U-net8语义分割模型的设计,实现顶紧螺栓状态的智能检测。通过SSD512实现了顶紧螺栓区域的定位和截取;通过U-net8将顶紧螺栓图片中薄螺母、螺杆等语义信息进行不同颜色的标记;通过语义图片的判定,实现对顶紧螺栓的状态检测。通过在顶紧螺栓的定位、顶紧螺栓的语义分割两个数据集上进行训练、验证,结果表明:所提的顶紧螺栓状态智能检测方法能准确定位接触网中的顶紧螺栓;实现顶紧螺栓的状态检测,综合准确率达到95.75%。

摘要：针对综采自动化跟机工艺设计和参数调试成本高、周期长、过程繁琐的问题,提出了综采跟机工艺数字孪生系统架构,从物理设备、虚实交互、孪生数据、机理模型、仿真算法和工艺应用等层面进行分析,并对跟机工艺数据传输和存储、跟机工艺历史回放、实时跟机工艺孪生演绎、跟机工艺预演仿真、跟机工艺指令调度等关键技术进行了详细描述。提出了综采跟机工艺数字孪生系统技术路线:通过万兆光纤环网+5G通信将采煤机工艺动作数据汇集到采煤机主机,将串行支架控制器发出的支架工艺动作数据汇集到电液控主机,对工艺数据按动作时序进行收集、归类、编码,作为工艺过程回放的数据源;同时,主机将实时上报的跟机工艺数据转发给三维数字孪生系统,在三维虚拟场景中孪生演绎跟机过程;在人机交互界面完成跟机工艺参数配置后,可在三维场景中预演综采跟机工艺过程;在实时开采过程中,汇集各类传感数据,结合预演无误的跟机工艺,系统统筹下发工艺调度指令,将支架控制器从决策者转变为执行者,克服因井下空间不足导致控制器算力有限的局限性。现场应用结果表明,综采跟机工艺数字孪生系统可为综采跟机工艺设计、参数配置、仿真测试提供技术参考,使跟机工艺开发周期由14 d缩短至1 d,跟机工艺设计修改更加便捷,综采工作面跟机自动化率提高到90%以上。