摘要：针对传统的基于机器视觉的带式输送机输送带撕裂检测算法需要高算力、高功耗AI模组,本安电源无法满足其用电需求的问题,提出一种基于一维双重注意力网络(DANet-1D)的输送带纵向撕裂检测算法。通过工业相机采集输送带表面线激光形成的图像;设计激光条纹特征滤波器,提取条纹特征;设计基于一维双重注意力网络的撕裂检测算法,将撕裂的二维图像数据降维,在一维空间进行神经网络检测,运行速度更快且支持高分辨率图像;研制本安型输送带撕裂检测装置,并进行验证。结果表明:该算法的准确率P为92.54%,召回率R为91.78%,每帧平均检测时间为12.40 ms。工业性试验成功检测出输送带模拟撕裂,为输送带纵向撕裂提供了一种新的检测方案。

摘要：针对煤矿井下各类参数有线监测系统的布线复杂、维护困难、扩展性差等问题,基于UWB技术研究了矿井低功耗无线传感器网络,采用STM32L151微处理器和DW1000芯片设计了具有自动组网、数据多跳传输和测量距离等功能的传感器节点。详细介绍了矿井低功耗无线传感器网络的组网机制、传感器数据多跳传输技术和低功耗休眠算法等关键技术。试验结果表明,传感器节点入网时间与网络深度成正比,网络深度每增加1级,入网时间就增加1个数据传输周期;传感器数据传输时延不超过1 s,通信距离可达100 m,未入网时的平均工作电流为230μA,已入网时的平均工作电流为680μA。该无线传感器网络为煤矿安全监测系统提供了一种低功耗、低成本且高可靠性的数据传输通道和平台。

摘要：现有的煤矿安全监控系统联网平台主要基于国外公司软硬件设备构建,对该平台进行国产适配,以响应国家信息安全自主可控的战略目标号召,设计了基于国产芯片、国产操作系统、国产数据库和国产中间件的煤矿安全监控系统联网平台。该平台的软硬件均适配国产化软硬件环境,同时搭配少量Java生态圈的开源框架。服务器和终端机CPU均采用飞腾处理器,打印机采用立思辰打印机;服务器操作系统采用银河麒麟,终端机操作系统采用统信;数据库采用开源内存数据库Redis、国产关系数据库达梦和开源列式存储数据库HBase;中间件采用东方通的TongLINK/Q和TongWeb;办公套件采用金山WPS,浏览器采用Firefox。利用内存数据库Redis建立实时数据缓存区,实现热点数据高效访问;基于达梦数据库性能指标,通过数据库表分区等模式进行存储结构设计;基于列式存储数据库Hbase设计历史数据存储系统,实现历史数据回溯性分析。现场测试结果表明,该平台数据传输延时小于10 s,实时数据查询耗时为240~300 ms,支持历史采样数据秒级回溯,能够满足煤矿监管监察国产化的应用需求。

摘要：为解决传统螺纹联接钻杆不能正反交替旋转的问题,研制了一种插齿滑套式可反转钻杆。根据总体结构方案,完成了钻杆体、滑套、矩形键等零件的设计,进行了强度校核,制定了加接与拆卸流程。试验证明,可反转钻杆接卸扣功能正常,反转止动可靠,可实现正反交替旋转。

摘要：针对现有矿灯大多只具有照明、定位、环境感知等功能,没有语音对讲功能的问题,设计了一种基于WiFi的具有语音对讲功能的语音矿灯。该语音矿灯以工业以太环网和WiFi网络为传输平台,采用VoIP语音通信技术实现语音播放、音频采集、与调度台对讲功能;通过音频编解码芯片实现语音模拟信号与数字信号的转换,采用UDP协议将信号传输至调度台,完成语音数据的双向传输,实现语音对讲和矿灯照明一体化。详细介绍了语音对讲功能实现的关键技术:音频数据的编码格式和缓存管理、语音数据的可靠传输机制,用于确保语音播放的准确性;WiFi模块与微控制器STM32L151的低功耗休眠技术,用于降低语音矿灯平均电流,延长工作时间。测试结果表明:该语音矿灯能够满足调度台与井下工作人员之间的语音对讲需求,与WiFi基站通信距离可达400 m,与调度台之间的对讲传输时延小于1 s,语音矿灯之间的组播传输时延小于3 s;语音矿灯对讲时平均电流小于70 mA,空闲时平均电流小于5 mA。

摘要：针对回转钻进技术进行煤层走向探测钻孔存在钻孔轨迹不可控、探测距离短、结果误差大等问题,提出采用定向钻进技术进行煤层走向探测钻孔的施工。介绍了定向钻进原理,以某矿15311工作面为例,根据矿井地质资料和已揭露煤层走向,设计了定向钻孔轨迹,采用ZYWL-6000DS全液压定向钻机施工,运用多次探顶、回退开分支的方法,不断调整钻孔参数,精确地探明了该工作面200 m内煤层走向,修正了矿井地质资料。为煤矿井下煤层走向的探测提供了一种新方法,具有较高的推广应用价值。

摘要：在矿用隔爆外壳的设计中,由隔爆外壳“d”保护的设备需对法兰隔爆面进行螺栓紧固设计,而螺栓紧固方式的设计与隔爆腔是否失爆有直接关系。采用理论计算对法兰隔爆面紧固螺栓的大小及数量进行了计算,并依据计算结果设计了2种布局方案进行有限元分析对比。结果表明,该理论计算方式较为准确,根据实际情况选用不同规格螺栓影响相差不大,设计合理,可以为同类设备螺栓设计提供参考。

摘要：针对赵楼矿防冲卸压孔施工要求,进行了ZYWL-4000Y自动钻机的适应性优化研究。在保持主要结构不变的前提下,设计了可装载35根钻杆的钻杆扩容箱。根据50 m遥控要求,基于可扩展中继器开发了无线视频监控系统。通过环隙比计算和实验室试验,选取了Φ153 mm PDC复合片钻头和Φ89 mm铣槽螺旋钻杆的组合,实现了浅钻孔无介质排渣。现场应用表明,优化后的自动钻机能够较好地满足施工防冲卸压孔的现场需求。