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基于改进YOLOv8n的采掘工作面小目标检测方法
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作者 薛小勇 何新宇 +2 位作者 姚超修 蒋泽 潘红光 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期105-111,共7页
为有效检测和识别煤矿井下采掘工作面人员是否佩戴安全防护装置,针对井下光照条件差、安全防护装备目标尺寸小且颜色与背景相似等情况,提出了一种基于改进YOLOv8n的采掘工作面小目标检测方法。在YOLOv8n骨干网络C2f模块中融合动态蛇形卷... 为有效检测和识别煤矿井下采掘工作面人员是否佩戴安全防护装置,针对井下光照条件差、安全防护装备目标尺寸小且颜色与背景相似等情况,提出了一种基于改进YOLOv8n的采掘工作面小目标检测方法。在YOLOv8n骨干网络C2f模块中融合动态蛇形卷积(DSConv),构建C2f−DSConv模块,以提高模型提取多尺度特征的能力;在Neck层引入极化自注意力(PSA)机制,以减少信息损失,提高特征表达能力;在Head层增设1个专门针对小目标的检测头,形成4检测头结构,以扩大模型检测范围。实验结果表明,改进YOLOv8n模型对井下人员及其所佩戴安全帽、矿灯、口罩、自救器检测的平均精度分别为98.3%,95.8%,89.9%,87.2%,90.8%,平均精度均值为92.4%,优于Faster R−CNN,YOLOv5s,YOLOv7,YOLOv8n模型,且检测速度达208帧/s,满足煤矿井下目标检测精度和实时性要求。 展开更多
关键词 采掘工作面 小目标检测 YOLOv8n 安全防护装备检测 多尺度目标识别
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基于改进EnlightenGAN的煤矿井下图像增强算法 被引量:2
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作者 姚超修 蒋泽 胡亚磊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期219-222,共4页
煤矿井下视频监控设备采集的图像受井下环境影响存在照度低、噪声大等问题,影响井上人员观看效果。现有的应用于井下的图像增强算法大多存在细节丢失、色彩失真、伪影等问题。针对以上问题,提出一种基于改进EnlightenGAN网络的图像增强... 煤矿井下视频监控设备采集的图像受井下环境影响存在照度低、噪声大等问题,影响井上人员观看效果。现有的应用于井下的图像增强算法大多存在细节丢失、色彩失真、伪影等问题。针对以上问题,提出一种基于改进EnlightenGAN网络的图像增强算法。网络使用井下低照度图片与井上正常光照图片进行非成对训练,指导生成器产生符合正常光照的高质量图像;通过使用正常图像、最大、平均以及最小灰度作为输入,确保亮度提升以及对比度增强;使用添加注意力机制的Res-UNet网络作为生成器,增强过程中保持了图像细节信息;通过使用全局-局部判别器保证了亮度一致。该算法经过主观视觉效果分析以及客观指标评判,满足用于井上视频展示的目的。 展开更多
关键词 煤矿视频监控 图像增强 生成对抗网络 残差模块
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基于视频识别的煤矿井下钻杆计数算法 被引量:2
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作者 姚超修 胡亚磊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第8期203-206,共4页
针对现有的煤矿井下钻杆计数方法存在漏检、误检率较高的问题,提出一种基于视频识别的煤矿井下钻杆计数算法。通过算法分析打钻工作面退杆时的视频,检测工人是否抓取钻杆和是否有搬运动作联合判断实际获取的钻杆数量。该算法可以有效降... 针对现有的煤矿井下钻杆计数方法存在漏检、误检率较高的问题,提出一种基于视频识别的煤矿井下钻杆计数算法。通过算法分析打钻工作面退杆时的视频,检测工人是否抓取钻杆和是否有搬运动作联合判断实际获取的钻杆数量。该算法可以有效降低人工计数带来的误差,同时采用加速算法后,视频处理速度得到了极大提升,有效地节省了人工与时间成本。实验结果表明,该方法对钻杆计数的准确率可以达到99%以上,视频检测速率可以达到80帧/s左右,均优于对比算法,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 图像处理 深度学习 目标检测 钻杆计数
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基于AI视频分析的煤矿瓦斯抽采钻场远程监督管理方法 被引量:1
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作者 胡金成 张立斌 +3 位作者 蒋泽 姚超修 蒋志龙 王正义 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第11期167-172,共6页
传统的煤矿瓦斯抽采钻场视频监控系统在钻孔施工及退钻杆期间,只具有监测和存储功能,重要的过程参数或信息只能由监测人员通过视频录像查看,存在记录施工信息易出错、钻场管理人员难以连续监控现场视频等问题。针对上述问题,提出了一种... 传统的煤矿瓦斯抽采钻场视频监控系统在钻孔施工及退钻杆期间,只具有监测和存储功能,重要的过程参数或信息只能由监测人员通过视频录像查看,存在记录施工信息易出错、钻场管理人员难以连续监控现场视频等问题。针对上述问题,提出了一种基于AI视频分析的煤矿瓦斯抽采钻场远程监督管理方法。该方法包括信息牌检测、OCR识别、退杆分析3种算法。信息牌检测用于检测当前施工环节,OCR识别用于识别信息牌上打钻流程与施工信息,退杆分析用于分析收孔阶段的退杆数,从而实现打钻作业的全过程分析与管控。在接收并开始打钻任务后,启用信息牌检测与OCR识别服务,根据依次识别到的开孔、收孔、封孔流程与施工参数,自动保存施工信息。当识别出开始收孔,启用退杆分析服务;当识别出结束收孔,停止退杆分析服务。实验结果表明:信息牌检测算法的识别准确率为96%。PaddleOCR识别算法平均用时17.51 ms,较EasyOCR、ChineseOCR识别算法分别降低了25.25,4.34 ms;PaddleOCR识别算法的准确率较其他2种识别算法分别提高了5.75%,2.29%,召回率较其他2种识别算法分别提高了9.77%,2.36%。退杆分析算法能够有效识别现场退杆数,准确率约为95%。 展开更多
关键词 瓦斯抽采钻场 AI视频分析 打钻 退杆分析 信息牌检测 OCR识别 全过程分析
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Studyon hardware-in-the-loopsimulation of beer fermentation system
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作者 姚超修 郑娟娟 +1 位作者 蒋玉龙 赵有波 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2014年第1期71-74,共4页
Beer fermentation process is a complex biochemical reaction process.It is the most important to control temperature of the wort in fermentation tank in accordance with the beer fermentation temperature curve so as to ... Beer fermentation process is a complex biochemical reaction process.It is the most important to control temperature of the wort in fermentation tank in accordance with the beer fermentation temperature curve so as to ensure the completion of fermentation.The controlled object is characterized by large inertia,long time delay and mutual coupling of three temperature areas.Based on this,a temperature control method for beer fermentation system is designed.Using digital incremental proportion integration differentiation (PID) control algorithm,the controlled quantity is transmitted to the controlled object after diagonal matrix decoupling.This simulation system can be completed in laboratory using VB and Kingview software,so it has the features of good security and low cost.It is very suitable for experimental teaching. 展开更多
关键词 beer fermentation system hardware-in-the-loop simulation diagonal matrix decoupling proportion integration differentiation (PID) control algorithm
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矿用交换机后备电源管理系统设计 被引量:3
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作者 姚超修 《煤炭技术》 CAS 2020年第2期186-188,共3页
基于矿用交换机在矿井信息传输中的重要作用,设计了一种交换机电源管理系统。该系统可自动完成电池充放电控制、具有电池欠压保护和过压保护,可实时检测交换机的供电状态,并且具有电池远程充放电功能,可对电池进行维护性放电。实际应用... 基于矿用交换机在矿井信息传输中的重要作用,设计了一种交换机电源管理系统。该系统可自动完成电池充放电控制、具有电池欠压保护和过压保护,可实时检测交换机的供电状态,并且具有电池远程充放电功能,可对电池进行维护性放电。实际应用结果表明,该电路延长了电池的使用寿命,大大提高了交换机供电可靠性。 展开更多
关键词 矿用交换机 充控电路 欠压保护 过压保护 远程维护放电
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一种矿井光纤通信中故障旁路设计方法 被引量:2
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作者 姚超修 《能源技术与管理》 2020年第2期20-21,40,共3页
基于矿井光纤通信中传输链路可靠性的需求,设计了一种断电故障旁路方法。详细介绍了该方法的实现原理,实现了在单纤传输网络和双纤传输网络中的实际应用。实际测试结果表明,该设计方法可有效地将断电设备进行旁路,线路切换时间在3~4 ms... 基于矿井光纤通信中传输链路可靠性的需求,设计了一种断电故障旁路方法。详细介绍了该方法的实现原理,实现了在单纤传输网络和双纤传输网络中的实际应用。实际测试结果表明,该设计方法可有效地将断电设备进行旁路,线路切换时间在3~4 ms,具有较好的应用效果。 展开更多
关键词 矿井光纤 环形拓扑结构 链路形拓扑结构 故障旁路 光路切换
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矿用万兆环网接入器的设计 被引量:2
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作者 姚超修 《煤矿机电》 2016年第5期11-13,共3页
针对现有矿用千兆环网接入器不能满足煤矿井下信息传输带宽要求的问题,设计了一种矿用隔爆兼本质安全型万兆环网接入器。该环网接入器为多电压等级输入,集成了高可靠性的工业级万兆交换机,并扩展出了本质安全型RS-458和CAN现场总线接口... 针对现有矿用千兆环网接入器不能满足煤矿井下信息传输带宽要求的问题,设计了一种矿用隔爆兼本质安全型万兆环网接入器。该环网接入器为多电压等级输入,集成了高可靠性的工业级万兆交换机,并扩展出了本质安全型RS-458和CAN现场总线接口,还有后备电池组及电池组信息检测功能。实际应用结果表明,该环网接入器使用方便,性能良好,运行稳定。 展开更多
关键词 矿用环网接入器 万兆以太网交换机 后备电池 电池检测
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矿用新型组态显示屏的设计及应用
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作者 姚超修 《能源技术与管理》 2020年第1期28-29,共2页
基于矿井信息集中显示及测点控制的需求,设计了一款带触摸控制功能的组态显示屏。详细介绍了该显示屏的硬件设计,并实现了在安全监控和瓦斯抽放系统中的应用。实际应用结果表明:该显示屏触控精准,分辨率高,编程灵活,使用方便,达到了良... 基于矿井信息集中显示及测点控制的需求,设计了一款带触摸控制功能的组态显示屏。详细介绍了该显示屏的硬件设计,并实现了在安全监控和瓦斯抽放系统中的应用。实际应用结果表明:该显示屏触控精准,分辨率高,编程灵活,使用方便,达到了良好的应用效果。 展开更多
关键词 组态显示屏 矿用显示屏 表面绝缘电阻 集中显示
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基于IP178CH的矿用多接口光端机设计
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作者 姚超修 《电脑知识与技术》 2016年第7X期57-58,共2页
针对煤矿现有井下光端机设备接口种类单一、数量不足等问题,设计了一款矿用多接口光端机。该光端机接口种类及数量均可根据需求灵活配置,包括2个以太网电口、2个以太网光口以及4个可配置为RS458接口、CAN接口或以太网电口的复用端口。... 针对煤矿现有井下光端机设备接口种类单一、数量不足等问题,设计了一款矿用多接口光端机。该光端机接口种类及数量均可根据需求灵活配置,包括2个以太网电口、2个以太网光口以及4个可配置为RS458接口、CAN接口或以太网电口的复用端口。实际应用结果表明,该光端机运行稳定,使用方便。 展开更多
关键词 矿用光端机 IP178CH LPC812 SMI串行管理接口
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基于IP1810的矿用千兆光端机设计
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作者 姚超修 《山东煤炭科技》 2020年第6期204-205,212,共3页
基于矿井信息传输高带宽的需求,设计了一种矿用千兆光端机,详细介绍了该光端机的设计方法,光端机输出2个千兆以太网光口。实际测试结果表明,在全双工模式下,光端机千兆光口数据吞吐量可达1300Mbps,具有良好的应用效果。
关键词 千兆光端机 IP1810 千兆光口吞吐量
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以太网电信号远距离传输器的设计及应用
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作者 姚超修 《煤矿机电》 2019年第3期9-11,共3页
针对矿井用移动类设备使用光缆传输信息存在接续繁琐、移动不便等问题,设计了一种矿用以太网电信号远距离传输器。该传输器基于电力载波技术,完成了载波信号与以太网信号的相互转换,实现了以太网信号的远距离传输,具有使用方便,移动性好... 针对矿井用移动类设备使用光缆传输信息存在接续繁琐、移动不便等问题,设计了一种矿用以太网电信号远距离传输器。该传输器基于电力载波技术,完成了载波信号与以太网信号的相互转换,实现了以太网信号的远距离传输,具有使用方便,移动性好,传输带宽高等优点。现场实际应用表明,该传输器性能稳定可靠,使用效果良好。 展开更多
关键词 工业以太网 电力载波 电信号传输器
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