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公开(公告)号：CN119595192A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411649462.6
申请日：2024-11-19
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州科瑞矿业科技有限公司
Abstract: 一种面向煤矿井筒数字孪生系统的漏水监测方法，在井筒筒壁上安装RFID天线和Twin‑Tag传感器，在地面上布置监测终端，在井筒出口处布置RFID读取器；利用Twin‑Tag传感器实时采集井筒监测信号，并通过RFID读取器读取井筒监测信号，再通过对井筒监控信号的分析处理获取到井筒监测数据；使用一个短时间窗口来收集RSSI读数和相位数据，并利用决策树进行状态识别；对泄漏信号进行粗分割和细分割，并结合变化点检测算法确定出漏水点的定位；估算出泄漏体积和泄漏率。该方法能够实现漏水点的精确定位，并能获取到井筒内漏水的体积及流速信息，从而为后续的维护决策提供可靠依据，适用于煤矿井筒的长期监测作业。
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公开(公告)号：CN119544091A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411688886.3
申请日：2024-11-25
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州科瑞矿业科技有限公司
Abstract: 一种面向煤矿辅助运输数字孪生系统的声波定位装置与方法，装置：两个扬声器间隔安装在辅助运输设备运行区域的巷道侧壁上；全向麦克风和边缘计算节点安装在辅助运输设备上；方法：安装声波定位装置；非对称声场构建；离线RSS采集；根据接收到的干涉强度构建多维RSS指纹向量，并基于多维RSS指纹向量构建梯度指纹像；建立指纹库；获得当前待定位点的RSS向量Rtest，并转换为对应待匹配的梯度指纹像gtest，利用基于离散Frechet距离的指纹像匹配算法进行指纹匹配，获得位置信息；数字孪生集成。该装置及方法不仅能在复杂的煤矿环境下快速精准地实现辅助运输设备的定位，还能通过实时反馈和可视化监控有次提升矿井作业的安全性和效率。
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公开(公告)号：CN113934971A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111204000.X
申请日：2021-10-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于LoRa的井下救援机器人长距离感知方法，携带接收器的机器人沿着井下巷道移动，发射器固定在井下巷道内部，接收器上安装的两根天线分别对信号进行接收，利用信号商运算消除相位偏移的影响；为了在机器人移动信号的干扰下识别人体活动信号，采用经验模态分解对信号进行标准化处理，在保留人体感应信号变化模式的同时，对接收器接收的信号进行处理；为了更好的区分机器人移动信号以及人体活动信号，定义周期特征来量化信号的周期水平，同时采用快速傅立叶变换比值准则作为频率特征来量化信号的频率水平；最后利用支持向量机分类方法对人体活动信号进行判断，本发明能够对灾后井下幸存者进行准确感知，扩大感知范围，提高救援率。
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公开(公告)号：CN113934971B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202111204000.X
申请日：2021-10-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于LoRa的井下救援机器人长距离感知方法，携带接收器的机器人沿着井下巷道移动，发射器固定在井下巷道内部，接收器上安装的两根天线分别对信号进行接收，利用信号商运算消除相位偏移的影响；为了在机器人移动信号的干扰下识别人体活动信号，采用经验模态分解对信号进行标准化处理，在保留人体感应信号变化模式的同时，对接收器接收的信号进行处理；为了更好的区分机器人移动信号以及人体活动信号，定义周期特征来量化信号的周期水平，同时采用快速傅立叶变换比值准则作为频率特征来量化信号的频率水平；最后利用支持向量机分类方法对人体活动信号进行判断，本发明能够对灾后井下幸存者进行准确感知，扩大感知范围，提高救援率。
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公开(公告)号：CN116661606A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310666352.X
申请日：2023-06-07
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F3/01 , G06N3/08 , G10L21/0208
Abstract: 本发明公开一种基于超声波信号的非接触式无训练手势识别装置及方法，通过商品扬声器发射超声波信号，通过麦克风阵列接收音频信号，该接收音频信号中包括扬声器发射的超声波信号，然后对接收到的音频信号进行处理，追踪手部运动轨迹，然后采用交互多模型卡尔曼滤波的方法优化手部运动轨迹，能够有效解决因麦克风阵列间距过大而致使追踪定位角度模糊的技术问题，最后采用无训练手势识别方法对优化后的手部运动轨迹进行识别，实现无需训练的手势识别。本发明无需专业的无线信号收发设备、成本低廉，可在日常生活场景中实现大规模部署，可为用户对智能设备进行人机交互提供一种低成本和有效的解决方案。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115272454A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210946874.0
申请日：2022-08-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于深度图像的低成本易部署的井下定位方法，在井下巷道内均布有坐标已知的n个定位基站，所述定位基站为表面涂有反射涂层的无源低成本的反光球；被定位目标均携带表面涂有反射涂层的反光球在井下移动；能够发射红外光的深度相机可移动的放置在巷道内，用来实时检测被定位目标的位置节点，深度相机将捕捉的图像传至与深度相机连接的边缘计算节点，并通过边缘计算节点内部的位置节点检测算法、基于多滤波器协同去噪的测距算法、基于多边定位误差的优化加权中心点定位算法依次计算来获取被定位目标的实时位置信息；本发明利用无源低成本的反光球对井下移动目标进行实时定位，无需部署供电基础设施、成本低廉、定位精度高。
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公开(公告)号：CN113175915B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110410913.0
申请日：2021-04-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种无源低成本井下救援机器人自定位装置及定位方法，装置包括安装在巷道顶板的定位基站、安装在救援机器人顶部的红外摄像机以及安装在救援机器人内部的边缘计算节点；定位基站内部设有其专属ID，救援机器人内部存储有标有定位基站专属ID的井下环境地图。方法为：采用一个具有专属ID的反射标签排列序列的定位基站，救援机器人通过红外摄像机获取定位基站图像，并对该图像中的专属ID进行检测、识别、纠错、验证每个定位基站的身份即专属ID，以确定救援机器人处于哪个定位基站附近，再通过定位算法计算出救援机器人的准确位置。本发明能够对井下救援机器人进行实时定位，无需部署供电基础设施，成本低廉、定位精度高。
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公开(公告)号：CN113933785B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202111176736.0
申请日：2021-10-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于无源光标签的井下定位装置及定位方法，包括具备光强调制和能够实现光的后向反射功能的组合式光标签、光发射器以及接收器，组合式光标签纵向均匀铺设在巷道顶板上；在矿车的顶部分别安装光发射器和接收器，且光发射器和接收器朝向巷道顶部，矿车内部均安装有边缘计算节点，用来实时获取反射光强信息并根据光强信息解析出相应的光信号位于哪个组合式光标签附近，以定位矿车的位置。本发明的组合式光标签无需电源以及芯片即可实现调制功能，可以实现光强的调制以及光的后向反射；本发明通过频率分配算法来消除无关光源的影响，同时提出了一种抗光强波动的标签识别方法，具有好的应用前景，可在井下大规模部署，适用于井下狭长且黑暗的环境。
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公开(公告)号：CN113933785A
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202111176736.0
申请日：2021-10-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于无源光标签的井下定位装置及定位方法，包括具备光强调制和能够实现光的后向反射功能的组合式光标签、光发射器以及接收器，组合式光标签纵向均匀铺设在巷道顶板上；在矿车的顶部分别安装光发射器和接收器，且光发射器和接收器朝向巷道顶部，矿车内部均安装有边缘计算节点，用来实时获取反射光强信息并根据光强信息解析出相应的光信号位于哪个组合式光标签附近，以定位矿车的位置。本发明的组合式光标签无需电源以及芯片即可实现调制功能，可以实现光强的调制以及光的后向反射；本发明通过频率分配算法来消除无关光源的影响，同时提出了一种抗光强波动的标签识别方法，具有好的应用前景，可在井下大规模部署，适用于井下狭长且黑暗的环境。
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公开(公告)号：CN113175915A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110410913.0
申请日：2021-04-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开一种无源低成本井下救援机器人自定位装置及定位方法，装置包括安装在巷道顶板的定位基站、安装在救援机器人顶部的红外摄像机以及安装在救援机器人内部的边缘计算节点；定位基站内部设有其专属ID，救援机器人内部存储有标有定位基站专属ID的井下环境地图。方法为：采用一个具有专属ID的反射标签排列序列的定位基站，救援机器人通过红外摄像机获取定位基站图像，并对该图像中的专属ID进行检测、识别、纠错、验证每个定位基站的身份即专属ID，以确定救援机器人处于哪个定位基站附近，再通过定位算法计算出救援机器人的准确位置。本发明能够对井下救援机器人进行实时定位，无需部署供电基础设施，成本低廉、定位精度高。
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