多机械臂多钻机协作的煤矿巷道钻锚机器人关键技术

针对煤矿巷道掘进智能化进程中存在的“掘快支慢”难题,总结分析了国内外快速掘进钻锚技术和装备以及类似多任务多机械臂控制技术的研究现状,指出研发具有多机械臂多钻机协作的煤矿巷道钻锚机器人是破解永久支护难题的重要发展方向。提出了多机械臂多钻机协作的钻锚机器人基本方案,凝练了影响钻锚机器人性能的“有限时空多机械臂与多钻机布局优化、面向装卸任务的机械臂姿态控制、复杂受限空间机械臂最优轨迹规划和多机械臂多钻机智能协同控制”四大关键技术,并给出了解决思路和方法。针对在有限时空约束下钻锚机器人结构布局优化问题,构建了钻锚机器人配置优化模型,提出了时空最优的钻锚机器人多机械臂与多钻机结构布局方案,旨在提高钻锚效率的同时获得最优空间布局;针对机械臂与钻机协同位姿控制问题,提出了基于机器视觉和强化学习的机械臂抓取与布放控制方法,旨在提高机械臂末端位姿控制精度,实现精准装卸物料作业;针对复杂受限空间机械臂最优轨迹规划问题,建立了机械臂多目标轨迹优化模型,提出了基于随机采样与包围盒相结合的机械臂防碰撞轨迹优化方法,旨在保证机械臂在搬运过程中安全、可靠、高效运行;针对钻锚机器人多机械臂与多钻机并行协同控制问题,构...     

极分散深部矿体开采对地表及建构筑物的影响分析

地下矿山大规模开采会对周围岩体造成扰动,会出现围岩的变形、开裂或者移动,逐渐对地表及其建构筑物造成威胁。以张家岭整合矿区深部大规模开采对地表及其建构筑物的稳定性影响为研究背景,通过辨识得到张家岭整合矿区影响范围内主要建构筑物的保护等级,进而分析影响地表变形的主要因素,结合实际工程地质条件,采用数值模拟方法,利用3Dmine-FLAC_3^D联合建模分析方法,对张家岭整合矿区深部矿体一期及二期开采后,地表变形及地表构建筑物稳定性进行分析。计算结果表明：一期开采地表移动变形较小,随着二期开采的展开,地表最大竖直位移及最大水平位移逐步增大,其中地表最大沉降为10mm;分析在深部开采结束后, G206国道、尾矿库、竖井、村落、诸河流的地表倾斜、地表曲率及地表水平变形值均满足相关规范要求,因此得出张家岭矿区地下开采对该区域的地表变形影响较弱。     

基于改进果蝇优化算法正交匹配追踪的超声信号降噪方法

降噪是超声信号处理的重要环节,正交匹配追踪是一种常用的降噪方法,传统正交匹配追踪算法计算量大、分解精度不高,无法提取强噪声背景下的超声信号.本文提出了一种结合果蝇优化算法和正交匹配追踪的超声信号降噪算法,将正交匹配追踪中的"贪婪"搜索转换为Gabor函数的参数优化问题,利用果蝇优化算法估计Gabor函数的最优值,采用自...     

基于反相灰度图二值化修正的铁谱图像磨粒特征提取

为准确获取铁谱图像中磨粒几何形状和特征参数,提出一种图像处理算法并对其进行验证。针对铁谱图像底色特征及磨粒特征提取精度要求,提出基于反相操作的铁谱图像灰度图转化方案,得到边缘清晰的铁谱灰度图;提出一种三段式阈值分割方案,利用腐蚀和膨胀操作解决二值化对铁谱图像有效磨粒区域的影响,讨论油污等干扰因素的消除策略;确定磨粒特征参数及磨粒识别方案,完成标准的正常滑动磨损图像处理和某实际的齿轮箱磨粒铁谱图像处理验证。结果表明:所提出的算法能够准确提取铁谱图像中磨粒所在区域的几何特征,通过磨粒标定计算得到了8个特征参数值,证明齿轮箱正处于滑动磨损状态。     

高强钢管高强混凝土短柱力学性能智能模型研究

为研究超出规范范围材料强度的高强钢管高强混凝土短柱承载力在规范范围外拓展应用的相关问题,搜集61组试验及有限元数据,利用神经网络智能技术研究了在不同的截面尺寸、高强材料、含钢率、偏心率和长细比等影响因素下的高强钢管高强混凝土短柱的极限承载力及荷载-位移曲线,将承载力预测结果与规范EC4、规范ACI及规范GJB 4142—2000的计算结果进行了对比分析,并预测了试件的荷载-位移曲线,对各阶段各模型的切线刚度进行了分析研究。研究结果表明：所述规范可以在一定程度上继续延伸使用,而神经网络智能模型不仅与试验数据吻合度较高、精确度高,还考虑了规范没有考虑的约束效应减弱及两种材料强度匹配程度对承载力的影响,承载力会随着混凝土强度和钢材强度的提高而减缓增强速度;神经网络智能模型非常适合用于预测高强钢管高强混凝土短柱承载力,可以为实际工程和规范延伸拓展提供设计参考;神经网络智能模型相比于现有组合构件应力-应变理论公式会更加简便准确,以切线刚度的对比结果可知,其可以更加准确地反映和再现轴压作用下高强钢管高强混凝土短柱荷载-位移曲线的特征,对构件的力学性能研究有一定的参考作用。     

热采井注采调一体化技术研究

河南稠油油藏非均质性严重,层间渗透率差异及蒸汽超覆等原因严重影响生产,在多轮注汽生产后各层动用不均。针对这一突出问题,分层注汽已成为河南稠油油藏增产增效的主要措施之一。但是随着分层注汽吞吐多轮次开发,不同周期、不同层的油藏物性参数和生产动态也在发生变化,对应层段的配注参数也必须适时调配。通过开展热采井注采调一体化技术研究,研究设计了直井多轮次可调分层注汽工艺方案和配套工具,实现了多轮次注采调一体化。经现场试验论证,调配操作安全可靠,提高了注汽效益。     

印染废水电渗析脱盐中试及影响因素

以某印染厂高密度澄清池出水为处理对象,通过中试试验确定了电渗析法的极限电流密度,研究了电压、进水流量对电渗析处理工艺出水水质的影响。结果表明中试条件下电渗析器的极限电流为25 A、极限电流密度为11.57 m A/cm2、最佳电压为80 V、单位容积电渗析器进水流量为5.2 L/h。在最佳工艺运行条件下电渗析淡水电导率低至1 500μs/cm,脱盐率、脱硬率和脱氯率分别达到78.07%、85.88%和88.50%。脱盐速率随着电压增大逐渐增大,当电压为85 V时脱盐速率出现最大值(56.35 mg/L·s);脱盐速率随着流量的增大逐渐减小,当流量为1 100 L/h时脱盐速率出现最小值(54.40 mg/L·s)。电渗析脱盐成本低,具有广阔的应用前景。     

基于粒子群优化支持向量机的焊接缺陷分类

缺陷的自动分类在焊接缺陷的超声无损检测与评价中具有十分重要的意义.而支持向量机是一种性能优越的机器学习方法,在小样本、非线性及高维模式分类问题中能找到全局最优解,因此,支持向量机在超声检测缺陷分类方面具有良好的应用前景.然而,在实际应用中,选择合适的支持向量机参数是很困难的,影响了分类器的性能和分类精度.针对支持向量机训练中人为选择参数的随意性,提出基于粒子群优化的支持向量机参数自动选择方法,并将其应用于焊接缺陷的分类.该方法采用分类正确率作为优化问题的适应度函数,利用粒子群算法对支持向量机参数进行优化.为验证该方法的有效性,并和常规支持向量机、遗传算法优化的支持向量机进行比较,分别采用标准数据集和焊接缺陷实验数据集进行了分类测试.实验结果表明,该方法获得了比常规支持向量机和遗传算法优化的支持向量机更高的分类正确率.     

低温β-半乳糖苷酶菌株的筛选

从内蒙古宝格达山高山冻土以及乳制品中分离到25株嗜冷菌,利用产低温β-半乳糖苷酶的模型筛选,获得1株低温酶高产菌株C.在以乳糖为主要碳源的发酵培养基中,该低温酶的最适pH值为6.4,最适作用温度为32℃,不同金属离子对酶活影响:Mn2+＞Mg2+＞K+＞Na2+＞Ca2+＞Fe2+＞Cu2+＞Zn2+.4℃相对酶活为总酶活的30%.     

重油催化裂化再生系统设备综合检测

近年来 ,国内许多炼油企业的催化裂化装置在掺炼重油或焦化渣油后 ,装置的再生器、三旋等再生及烟气系统主体设备的一些部位产生了大量裂纹。这些裂纹大多发生在焊缝、融合线或焊缝热影响区内 ,多数为穿透性裂纹 ,并常有高温烟气和催化剂外泄的事故发生 ,不仅造成了装置的非计划停工 ,而且增加了装置检修的工作量和难度。有时甚至造成设备壳体更新 ,给企业带来了一定的经济损失 ,严重威胁到装置的安全、稳定、长周期生产。许多炼油企业针对这一情况进行了一系列研究 ,对已发生开裂的催化裂化装置设备进行各种典型裂纹试样的综合试验分析发现…