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| 1 | 互联网+采煤机智能化关键技术研究显示文摘为实现煤矿无人化综采作业,根据智能化采煤机的作业要求,研究了采煤机智能感知、智能控制、智能截割、远程可视化监控以及综采机组物联网技术,实现了采煤机组的无人操作、远程监控。通过在煤矿现场的应用试验,可实现采煤机作业过程中的自主定位、自动调高、自我诊断、自适应牵引、远程可视化监控,为建设无人化综采工作面奠定了重要基础。 | 葛世荣 王忠宾 王世博 | 2016 | 煤炭科学技术2016，44，7： | 119 |
| 2 | 一种采用捷联惯导的采煤机动态定位方法显示文摘针对采煤机定位是三维体定位的情况,运用捷联惯导系统中三轴加速度计和陀螺仪对采煤机的实时线性加速度和实时角速度进行测量,得到采煤机在载体坐标系下的加速度和角速度。由于在载体坐标系下不能直接进行定位计算,故进行坐标变换,构建了采煤机在惯性坐标系中的导航方程,通过对加速度和角速度进行积分运算,获得采煤机位置和姿态数据。最后,在建立采煤机惯性坐标系导航模型的基础上,进行了采煤机惯性导航定位仿真分析。其结果表明,采用捷联惯导能够较好地实现采煤机动态定位。 | 樊启高 李威 王禹桥 杨雪峰 | 2011 | 煤炭学报2011，36，10： | 52 |
| 3 | 基于捷联惯导的采煤机定位定姿技术实验研究显示文摘针对煤矿井下'三机'自动化中的采煤机定位精度较低的问题,根据采煤机工作环境恶劣、空间封闭、干扰较多的特点,提出了一种基于捷联惯性导航(SINS)的采煤机位姿定位方法。该方法利用捷联惯性导航系统中的三轴加速度计和三轴陀螺仪实时测量采煤机的加速度和角速度信息,并根据四元数捷联惯导位姿解算方法解算出采煤机的实时位置和姿态信息,得到精确的采煤机运动轨迹,实现对采煤机的实时体定位。对定位平台进行仿真和利用综采工作面'三机'实验装置搭建采煤机捷联惯导定位实验平台进行实验,结果表明,采煤机捷联惯导定位系统能够准确跟踪基准轨迹,采煤机沿工作面方向运行20 m,位置姿态跟踪误差分别为0.5 m和0.7°,满足煤矿采煤机定位精度要求,该系统能够实现采煤机的实时精确定位。 | 杨海 李威 罗成名 范孟豹 应葆华 | 2014 | 煤炭学报2014，39，12： | 45 |
| 4 | 长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究显示文摘分析了现有的采煤机支架传感定位技术、轨道里程计定位技术、自主定位技术的研究现状及其存在的问题;提出了以采区绝对坐标为参考坐标,采煤机在开采煤层内绝对定位的研究内容;探讨了采煤机定位技术在长壁综采工作面自动化中的作用。 | 郝尚清 王世博 谢贵君 葛兆亮 李昂 | 2014 | 工矿自动化2014，40，6： | 35 |
| 5 | 基于地理信息系统(GIS)的采煤机定位定姿技术研究显示文摘采煤机自主定位及其对煤层信息的感知是采煤机自动控制系统关键技术。以山西某煤矿18201工作面为试验地点,利用震波CT探测技术对工作面煤层进行了精细勘探,构建了工作面煤层地理信息系统。以具有自动寻北功能的惯性导航装置、轴编码器为传感元件,开发了基于工作面地理信息系统的采煤机定位定姿装置。经过工作面试验,采煤机定位装置可实时测量采煤机行走轨迹、截割轨迹及其与煤层顶底板关系,实现了采煤机在工作面煤层三维地质环境中的定位与煤层地质信息的感知。 | 葛世荣 苏忠水 李昂 王世博 郝尚清 刘万里 孟磊 | 2015 | 煤炭学报2015，40，11： | 39 |
| 6 | 基于iGPS的掘进机单站多点分时机身位姿测量方法显示文摘为实现掘进机机身位姿的高精度自主测量,提出了基于i GPS的掘进机单站多点分时机身位姿测量方法,并对其可行性进行分析,研究了其测量误差分布规律。分析了目前各种掘进机机身位姿测量方法及i GPS的应用方式,推导出掘进机的位姿计算参数。系统阐述了此测量方法的组成及工作原理,依据其工作原理及掘进机工作特点,建立接收器位置坐标的解算模型,通过Matlab进行仿真,得出了在不同测量距离下接收器各个轴向坐标测量误差的变化规律,结果表明:接收器各个轴向坐标测量误差随着测距的不断增大而增大,且y轴方向的测量误差增长速率大于x,z轴方向;随着测量次数的增多,测量误差有所减小,当测距为40 m,测量次数为200时,y轴方向的最大测量误差为0.070 m。将仿真结果与国家煤矿井巷工程验收标准值进行对比得出,应用此方法测量得出的最大测量误差值小于国家标准的规定值,能够满足掘进机的位姿测量要求。 | 陶云飞 宗凯 张敏骏 贾文浩 符世琛 杨健健 吴淼 | 2015 | 煤炭学报2015，40，11： | 33 |
| 7 | 煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法显示文摘现有煤矿无线传感器网络节点定位存在定位精度差、功耗高等问题,提出一种基于信标节点规则部署的煤矿井下无线传感器网络节点三维定位算法,根据井下巷道特征成对部署信标节点,在定位估算时先将信标节点投影到与未知节点同一高度的水平面,再利用三边测量法进行平面定位,然后结合未知节点与信标节点的高度差即可实现三维定位。理论分析和仿真结果表明,该算法具有计算量小、通信量小、定位精度较高以及稳定性较好等特点。 | 朱晓娟 王军号 孟祥瑞 | 2012 | 计算机应用2012，32，4： | 17 |
| 8 | 基于射频识别和无线传感网融合技术的仓储定位方法研究显示文摘针对射频识别在大规模仓储定位环境下节点数量要求过高、有效覆盖面积较小问题,提出一种基于移动锚节点的二次定位方法。传统质心算法必须在节点的3度覆盖下才能有效定位,造成节点浪费。综合射频识别和无线传感网融合技术,构造一种新的锚节点,将传统定位过程中的节点划分为固定锚和移动锚,首先利用固定锚进行初步定位获得未知标签位置范围;然后利用定位向量判定移动锚的停止位置;最后,采用基于信号强度的加权质心定位算法进行二次精确定位。仿真结果表明,该方法能有效地减少锚节点数量,弥补射频信号覆盖不完全区域的定位,提高定位精度和覆盖范围,具有一定的实际应用价值。 | 王绍丹 王宜怀 刘锴 | 2018 | 计算机应用研究2018，35，1： | 13 |
| 9 | 基于RSSI的煤矿井下巷道定位技术误差分析显示文摘煤矿井下定位系统的定位精度有限,为进一步提高矿井安全生产水平,及时且客观地获知人员和机车的位置,需对系统的定位误差情况有所掌握。煤矿井下多为巷道,人员和机车也多在巷道中活动,锚节点一般多布置在巷道一侧,根据盲节点必在巷道中的先验信息,以及实验得到并经最小二乘法修正的测距参数,对基于接收信号强度(RSSI)模型的井下巷道定位系统及定位误差进行了理论分析。得到系统模型中测距误差的放大倍数的分布规律,并分析测距误差对x,y方向的定位误差及最终定位误差的影响规律。仿真结果表明,相同的测距误差在不同的定位区域表现出了非均匀的目标定位误差分布,这对煤矿安全生产和管理都非常重要,而且能够对煤矿井下巷道定位系统的建设提供帮助和指导。结合井下巷道具体尺寸,数值计算得到测距误差对人员和机车定位的误差最大值,这将能够帮助煤矿事故中实施有效的安全救援工作。 | 孙波 刘冬阳 徐奉 史亦澍 葛凤翔 | 2014 | 煤炭学报2014，39，S2： | 12 |
| 10 | 基于GRPM井下定位的MPMD匹配算法的试验研究显示文摘针对井下生产管理、灾后避险以及定点搜救的高精度定位需求,提出一种标签识别与地磁匹配组合定位的GRPM方法。GRPM方法是从井下物联网的智能化角度,设计的一种高精度、自主、新型的井下定位方法。结合井下实际地磁测量时噪声干扰较大,地磁异常场空间分布不明显、缓变或特征相似情况下的地磁匹配定位精度低的问题,建立了一种地磁空间向量积的最优估计匹配模型MPMD,也称为磁特征参量联合距离匹配算法。试验选取了模拟矿井的2个水平巷道H-11和H-21,通过对2个巷道地磁数据的均值、标准差、粗糙度和信息熵的统计分析,评价出H-11为地磁定位弱适配区,H-21为强适配区。在H-11和H-21巷道内开展了MSD,MAD,MPMD算法匹配定位的对比试验,分析了3种算法在地磁变化、噪声扰动下的地磁匹配的精度和抗噪性能。结果表明:在地磁特征丰富的H-21强适配区,3种算法的总体匹配概率都达到了95%以上,但MPMD定位精度高于MSD,MAD算法,基本上保持在一个网格间格内;在地磁特征贫乏的H-11弱适配区,MPMD算法能够较好的处理模糊匹配多值问题,不易出现虚定位。在H-21强适配区开展了算法性能测试,当噪声为200 nT时,MSD和MAD匹配有少量虚定位,MPMD算法匹配结果基本无误差,效果很好;在噪声400 nT和600 nT抗噪性能试验中,MSD和MAD匹配出现大量虚定位,MPMD算法有少量虚定位,总体匹配概率也达到了89%,表现出较强的鲁棒性。MPMD算法是一种有效高精度地磁匹配方法,在准确度、精度和鲁棒性方面确实具有明显优势,但匹配过程耗时较多,需要从搜索策略上进一步优化。 | 汪金花 郭云飞 郭立稳 张博 吴兵 | 2019 | 煤炭学报2019，44，4： | 10 |
| 11 | 基于RFID与WSN融合技术的井下定位算法研究显示文摘综合无线射频识别与无线传感器网络的融合技术,提出了一种改进的三边测量定位算法。当信标节点数量较少,未知节点利用接收信号强度指示(RSSI)技术未找到与信标节点的3个距离值时,采用定位向量和未知节点的平均移动速度,计算求出新的未知节点到信标节点的距离值。实验结果表明,该算法有效地弥补了射频信号覆盖不完全和空隙区域的定位,提高了运动轨迹的定位精度和覆盖范围。 | 吴杰 冯锋 丁志义 | 2014 | 计算机工程与设计2014，35，7： | 9 |
| 12 | 基于卡尔曼滤波算法的采煤机惯导定位方法显示文摘针对现有采煤机定位方法存在误差较大、精确性不高等问题,提出了基于卡尔曼滤波算法的采煤机惯导定位方法。该方法将采煤机的惯导定位结果与综采工作面控制系统中心计算机设定的采煤机理想轨迹相结合,经过卡尔曼滤波获取采煤机位置的最优估计,得到最终的定位结果。仿真结果表明,该方法可克服惯导定位误差随时间累积的缺点,具有较高的定位精度。 | 赵靖 | 2014 | 工矿自动化2014，40，10： | 7 |
| 13 | 基于差分式惯性传感组件的采煤机位姿解算法显示文摘采煤机是综采工作面的关键设备之一,其准确定位是实现工作面智能化开采的前提。首先,分析了采煤机惯性导航定位产生的确定性漂移和非确定性漂移误差,建立了差分式惯性传感组件数据融合模型;其次,研究了基于差分式惯性传感组件的采煤机位姿差分解算方法,模拟了采煤机作起伏运动的运行曲线;最后,对位姿差分解算算法进行了仿真分析,仿真结果表明采煤机在作起伏运动时,提出的差分位姿解算算法在累积误差和最大误差方面均小于原始位姿解算算法。笔者设计并搭建了采煤机惯性导航定位实验平台和运动工况模拟实验台,进行了相应的实验分析,实验结果验证了所提姿态解算方法的可行性和有效性。 | 司垒 王忠宾 谭超 梁斌 万淼 | 2021 | 振动.测试与诊断2021，41，2： | 5 |
| 14 | 狭长受限空间锚节点定位的测距仪双侧自由设站法显示文摘针对现有的狭长受限空间下锚节点定位方法的不足,在大地四边形和自由设站法基础上提出了基于测距仪的中线设站法和双侧自由设站法控制网布设方法。多余观测、待估坐标协因数阵等比较分析表明,所提出的测距仪双侧自由设站法为最优布网方法。最后,讨论了双侧自由设站法控制网图形强度优化函数及策略,并利用Leica-S910手持激光测距仪开展中国矿大室内外定位场锚节点定位试验,结果完全满足锚节点定位精度要求。 | 刘志平 朱丹彤 杨磊 张秋昭 | 2017 | 传感技术学报2017，30，2： | 4 |
| 15 | 基于人工鱼群算法煤矿井下人员定位技术研究显示文摘为了更精确地掌握煤矿井下人员和设备的位置,论文提出了基于人工鱼群算法优化的节点定位算法,该算法利用基于RSSI的质心算法构造初始种群,通过迭代寻优,提高节点的定位精度。仿真实验结果表明,与最小二乘法和极大似然估计法对比,该算法具有较强的抗干扰能力。与蚁群优化算法和神经网络优化算法进行对比,该算法具有较好的定位精度,提高了煤矿井下网络节点的定位精度。 | 徐善永 黄友锐 曲立国 | 2013 | 煤炭工程2013，45，11： | 4 |
| 16 | 基于虚节点校正的井下无线传感器网络定位算法显示文摘针对在煤矿等复杂环境下应用修正加权质心定位算法时存在定位误差较大的问题,提出一种基于虚节点校正的改进加权质心定位算法。该算法是在修正加权质心定位算法的基础上,结合未知节点接收到的锚节点的接收信号强度指示(RSSI)信息对未知节点的估计范围进行校正,并利用虚节点进行修正加权质心定位计算。仿真结果表明,在相同实验条件下改进后的定位算法定位效果优于修正加权质心定位算法。 | 赵继军 赵庆伟 李志华 孙翔 | 2012 | 煤炭工程2012，44，4： | 4 |
| 17 | 带定位盲区的矿井人员全局无线定位算法显示文摘针对目前现有的矿井人员定位系统只能局部定位,定位精度不高,存在定位盲区等问题,提出了一种改进的井下人员全局无线定位算法。首先阐述了一种矿井人员局部无线定位算法,为减小多径效应、环境干扰等环境因素影响,对其进行了最大似然估计滤波优化,在此基础上,通过坐标变换提出了一种新型的井下人员全局无线定位算法。在矿井定位盲区,应用卡尔曼滤波器对井下人员的惯性定位和无线定位信息进行融合,实现井下人员定位在定位盲区和非定位盲区的平滑过渡。仿真结果表明该算法能对井下人员进行全局定位,在定位盲区能对人员位置进行预测,具有较好的定位精度。 | 王红旗 刘勇 罗宇锋 | 2015 | 控制工程2015，22，3： | 4 |
| 18 | 基于校准补偿和VBUKF平滑的超宽带采煤机定位技术显示文摘采煤机精准定位一直是多年来亟需解决的瓶颈,是实现井下采煤机智能化、无人化开采的关键。针对当前采煤机定位精度较低的问题,提出将超宽带(Ultra-Wideband,UWB)基站安装在综采工作面端头,当采煤机运行至端头时,由UWB定位系统为惯性导航端头校准提供基准。为使UWB定位系统获得较高的定位精度,考虑到基站位置误差、尺度因子误差和偏差对定位精度的影响。提出了一种校准方法,能够独立计算这些参数,对基站的位置误差进行校准补偿;由于非视距(Non-Line-of-Sight, NLOS)环境的影响,NLOS偏差因距离变化而有所不同,同时考虑到测量噪声的不确定性和时变性,提出了变分贝叶斯无迹卡尔曼滤波(Variational Bayesian unscented Kalman filter,VBUKF)对NLOS测距信息进行平滑处理,减小NLOS误差的影响,提高距离估计精度。在校准补偿和VBUKF平滑基础上,采用Caffery定位方法(Caffery localization, CL)解算目标节点的坐标,为进一步提升定位精度,采用高斯-牛顿迭代算法(Gaussian-Newton, GN)对CL算法的结果进行优化,并通过UWB定位系统进行动静态试验验证所提方法的有效性。试验结果表明:VBUKF平滑能够有效地减小NLOS误差,GN算法能够进一步提升定位精度;经过校准补偿和VBUKF平滑后,X轴,Y轴及Z轴的平均定位误差大大减小,CL算法和CL-GN算法的平均定误差分别由0.347、0.250 m减小为0.239、0.109 m,平均定位精度分别提高了31.1%,56.4%;同时动态运动轨迹更加接近实际轨迹,表明该方法能提升UWB系统的定位精度,能够为井下定位技术提供理论参考,但是该方法有待进一步现场试验的验证。 | 曹波 王世博 葛世荣 刘万里 马光明 梁耍 | 2022 | 煤炭科学技术2022，50，8： | 3 |
| 19 | 基于马尔可夫链模型的井下目标轨迹预测算法显示文摘针对井下环境恶劣,信标节点失效时会存在大量盲区,提出了一种基于马尔可夫链模型的井下目标轨迹预测算法,利用现有的无线传感器网络和无线射频识别技术,结合马尔可夫链模型对目标运动轨迹进行预测,并对传统的质心定位算法加以改进,使其适应预测模型,同时减少定位误差,提高定位覆盖率。实验证明:所提算法在百米范围内误差较小,可实现准确定位预测。 | 孟凡振 吴杰 卜旭松 冯锋 | 2014 | 计算机科学2014，41，S1： | 3 |
| 20 | 基于互联网技术的综采机自动化采煤研究显示文摘为解决采煤机截割煤岩过程中智能化问题,采煤机自动化控制采煤运用了自适应记忆截割路线、自动调高、自适应牵引、自动纠偏技术,在互联网通信、互联网监控技术支撑下良好地实现了采煤机自动化采煤。该研究为实现综采工作面无人值守提供了一定的技术和理论支持,具有较高的经济技术价值。 | 白鹏飞 | 2019 | 机电工程技术2019，48，8： | 3 |
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