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公开(公告)号：CN107392786B
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201710560968.3
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于支持向量机的矿井光纤光栅监测系统缺失数据补偿方法，属于监测系统缺失数据补偿方法。包括步骤1：对矿井光纤光栅监测系统传感设备进行数据采集；步骤2：对光纤光栅传感设备采集的监测数据用时间序列表示并进行预处理；步骤3：选择与构造支持向量机的核函数；步骤4：选择确定支持向量机的超参数；步骤5：根据确定的核函数、损失函数及惩罚参数构建核矩阵，采用优化算法得到支持向量机最优参数值；步骤6：建立支持向量机回归函数模型，对数据进行拟合回归分析，得到缺失数据补偿结果，实现缺失数据的缺失补偿工作。本发明能够对监测缺失数据进行补偿，完善监测数据，使数据更加接近真实、可靠，保障了矿井安全生产、施工及稳定。
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公开(公告)号：CN108801216A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810437573.9
申请日：2018-05-09
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州维得安光电科技有限公司
IPC: G01C9/10
CPC classification number: G01C9/10 , G01C2009/107
Abstract: 本发明公开了一种光纤布拉格光栅倾角仪，属于光纤传感技术领域。包括壳体、通孔螺栓、底座、螺栓、等强度梁、连接杆、质量球、光纤光栅、光纤、光纤耦合器、尾纤保护套和尾纤；壳体外观是长方体，内部是一空腔，壳体一端开设一定大小的内螺纹通孔，与通孔螺栓螺纹连接，另一端与底座通过螺栓连接，底座可拆卸。壳体内部腔壁固定有等强度梁，等强度梁另一端与连接杆相连，连接杆连接一质量球，质量球与腔壁四周接触，可以来回滑动。等强度梁上下底面对称粘贴光纤光栅，两个光纤光栅通过光纤耦合器耦合到一根光纤上，再连接尾纤穿过通孔螺栓。
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公开(公告)号：CN107389062A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710561353.2
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅捷联惯导的矿井罐笼定位系统及方法，属于煤矿安全检测领域。包括地面数据处理及控制子系统、井筒数据传输通讯子系统、惯性导航系统三部分。惯性单元测量出罐笼运动的加速度和角速度，通过惯性系统进行解算，得到罐笼的加速度和角速度信息，通过射频天线网络将数据上传至地面数据处理系统，经由地面处理系统对惯性单元信息进行处理，得到罐笼实时的位置和姿态信息。本系统利用光纤光栅惯性传感技术，抗干扰能力强，可靠性高，测量精度高，实时性高，误差较小，不受矿井深度，井筒内空气状况，提升钢丝绳打滑、弹性伸长、蠕动等的影响。
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公开(公告)号：CN107246886A
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201710560969.8
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01D5/353
CPC classification number: G01D5/35367
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤传感的矿压信号实时可视化解调系统及解调方法，所述的解调系统主要由矿压信号采集子系统、光信号传输子系统、光电信号转换子系统、数字信号可视化处理子系统构成。通过在煤矿井下布置光纤传感器采集矿压信号，矿压信号以光波形式传输给矿用光纤光栅解调仪，并被解调为波长数据，数字信号可视化处理子系统将波长数据解调为矿压物理量并自动输出可视化矿压图表和矿压监测报告。其优点是：解调系统全面多元，拓展性强；系统设备本质安全，尤其适用于复杂的井下环境；解调算法专业性强，对矿压信号解调更加准确；解调结果清晰直观，可视化程度高；系统响应及时有效，能实时显示井下矿压情况，有利于确保煤矿安全高效生产。
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公开(公告)号：CN107131843A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710561836.2
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01B11/16
CPC classification number: G01B11/16
Abstract: 一种基于光纤光栅传感的煤矿罐道损伤变形在线监测系统及方法，属于煤矿大型机械设备损伤变形监测、定位、维修和养护领域。在罐道上面设置3～5个测站，测站内固定感应膜盒，利用光缆接线盒将每个测站连接成通路，将接线盒、解调仪、监控计算机连接起来构成一套完整的系统，利用光纤光栅位移传感器、光纤光栅应变传感器、光纤光栅加速度传感器、光纤光栅温度传感器实现罐道损伤变形监测。其本质安全、抗电磁干扰、测量精度高、系统简单、集成度高，可实现远距离、全方位、在线测量，不仅能够实现罐道损伤变形在线监测和异常预警，还能够实现智能监控，大大有利于降低故障率，适应了煤矿安全高效生产的趋势，可以产生一定的社会效益。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103758523B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310750592.4
申请日：2013-12-31
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18
Abstract: 一种薄煤层无人工作面自动移架约束模型的构建方法，属于煤矿移架模型的构建方法。以薄煤层无人工作面液压支架与其它机采设备之间的约束关系为基础，构建采煤机和液压支架之间的运行约束模型；在采煤机沿无人工作面往返牵引割煤时，支架上红外接收器接收采煤机上红外发射器发出的红外线，并以接收到红外线的一架支架为定点，控制前滚筒前方的支架收起护帮板，避免前滚筒截割护帮板，控制后滚筒之后的十架支架推溜十分之一行程，使刮板输送机按一定曲线弯曲，完成整个推溜行程的支架执行降移升动作，实现支架与采煤机位移和牵引方向之间的相互约束关系。对改进液压支架的自动化控制的设计、改善其使用性能、提高设备的可靠性和寿命，具有重要意义。
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公开(公告)号：CN103775080B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201310753297.4
申请日：2013-12-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种薄煤层无人工作面采煤机姿态角调整模型的构建方法，属于采煤机姿态调整模型构建方法。该构建方法以薄煤层无人工作面矮机身采煤机机体、前滚筒和后滚筒上安装陀螺仪为基础，构建无人工作面采煤机姿态角调整模型；在采煤机沿无人工作面往返牵引自动记忆割煤时，以采煤机中心位置建立初始坐标系，结合空间坐标系的相互转换原理，推导出采煤机姿态角调整后的动坐标与初始坐标系之间的转换，通过陀螺仪测量采煤机初始和姿态角调整后滚筒摇臂的倾角，进一步构建了姿态角调整与滚筒自动调高的控制模型。优点：该方法运算合理，生产效益、安全性和可靠性好，该控制模型构建方法，改进了采煤机的自动化控制、改善了使用性能、提高了设备可靠性和寿命。
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公开(公告)号：CN103528749B
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201310511518.7
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于光纤光栅的煤矿巷道顶板水压在线监测系统及方法，属于煤矿巷道顶板水压监测系统及方法。该系统在井下上覆含水层巷道顶板每隔50m设置一个监测站，每个测站由水管、水阀、光纤光栅压力传感器和光纤光栅温度传感器串联而成，光纤光栅温度传感器引出端光纤尾纤与通讯光纤连接，各个测站的通讯光纤通过终端盒与矿用传输光缆连接，矿用传输光缆与光纤光栅静态解调仪的输入端连接，光纤光栅静态解调仪的输出端与监控服务器相连接，监控服务器的处理结果通过局域网共享于各个终端设备。优点：测温精度高、安装方便、抗干扰能力强、本质防爆，在无需井下供电的情况下实现巷道顶板水害的长距离、不间断的实时在线监测，大大缩减矿井水害的响应时间。
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公开(公告)号：CN103527248B
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201310509323.9
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/18
Abstract: 一种基于光纤光栅的煤矿顶板隔水层稳定性监测系统，该监测系统在工作面回采巷道布置测站，在工作面回采巷道顶板钻垂直的顶板钻孔至隔水层，在钻孔顶端布置光纤光栅压力传感器，在位于隔水层与其下方岩层之间的钻孔高度处装设光纤光栅顶板离层仪，将光纤连接头引出钻孔的外部与光纤尾纤连接从而接入光纤分路器，通过通讯光纤连接到光纤终端盒，由矿用光缆连接至地面控制室的光纤解调仪，解调后信号传输至监控服务器，通过监控服务器对信号进行处理，通过矿井局域网将数据处理结果共享于客户端，通过计算机显示器实时监测隔水层的稳定状况，当所受应力接近隔水层承受上限且隔水层与其下方的上覆岩层出现离层时，及时进行预警。
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公开(公告)号：CN103454021B
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201310358451.8
申请日：2013-08-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于光纤光栅传感的巷道围岩应力监测装置，将金属杆沿轴向中心对称刻凹槽，在凹槽内固定安装FBG光栅组，利用FBG光栅组作为敏感元件，当巷道围岩变形时，围岩应力将发生变化，使得金属杆产生力，将会产生表面微小变形，使得贴在金属杆上的FBG光栅的栅距就会随其发生变形，将会导致光栅的反射中心波长产生漂移，利用光纤光栅解调仪将波长信号解调为电信号，可得到不同点的受力情况。其优点是：设备安装简单，适于普遍推广；工作面端不需供电，保证了现场安全；采用全光测量和光纤传输，有效避免电磁干扰的影响；对温度误差进行补偿，提高了精度；能及时准确地提供围岩应力监测结果，利于指导现场生产及科研工作。
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