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[发明专利]一种基于煤矿信息物理系统的多源异构数据融合方法-CN202310381615.2有效
发明人：陈泽华;边强;王冬波;王星星;王成功;赵哲峰;牛乃平;曹永爱 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F18/25 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于煤矿信息物理系统的多源异构数据融合方法，属于数据融合技术领域；解决了构建M‑CPS过程中，生产、设备、安全、环保等具有不同的结构、格式和语义的多源异构数据难以融合的问题；包括如下步骤：通过全局数据建模技术建立M‑CPS数据逻辑模型将各个子系统间数据进行统一建模；利用大数据技术收集来自M‑CPS不同业务子系统的数据，建立M‑CPS湖仓一体数据仓库对数据进行统一组织划分，并用于支持决策和数据分析；在M‑CPS数据湖与M‑CPS数据仓库之间，对数据经过M‑CPS数据实体映射，M‑CPS数据异常冲突处理与M‑CPS数据加载调度之后，再通过M‑CPS数据逻辑模型，将数据转化为M‑CPS多源数据事实表，实现数据语义级的抽象融合；本发明应用于煤矿信息物理系统中的数据融合。
一种基于煤矿信息物理系统多源异构数据融合方法

[发明专利]一种面向智慧矿山生产的系统级M-CPS架构-CN202310448857.9在审
发明人：付国军;翟德华;牛乃平;崔世杰;郭凯;张志峰;吴彦;高波;李晓明;李栋庆;靳鹏宇 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F16/21 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向智慧矿山生产的系统级M‑CPS架构，属于信息物理融合系统技术领域；解决了目前煤矿系统中各子系统间资源的相互协调、生产流程中存在的无法统一管理的问题；包括感知层、传输层、融合层和调控层，感知层由综采子系统、掘进子系统、运输子系统、排水子系统、通风子系统和机电子系统六个子系统构成，构成了物理世界；传输层是物理世界到达信息世界的通道，实现互联互通的作用；融合层是一个中心层，构成了信息世界，将不同子系统之间的数据和功能进行整合，形成一个统一的系统；调控层是一个核心层，包含决策指挥中心、综合集控中心、安全生产中心、大数据处理中心以及运维监测中心和能源（耗）管理中心；本发明应用于煤矿系统。
一种面向智慧矿山生产系统 cps 架构

[发明专利]一种基于区块链和工业互联网融合的矿山信息管理系统-CN202310448828.2在审
发明人：陈泽华;边强;王星星;王冬波;时浩然;刘晓峰;牛乃平;李栋庆 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06Q10/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于区块链和工业互联网融合的矿山信息管理系统，属于煤矿信息化管理技术领域；解决了煤矿行业数据冗杂、数据量大且数据安全管理的问题；自底向上分别为支撑层、数据层、应用层和监管层，其中支撑层通过底层技术提供各种服务；数据层包括数据获取、数据管理、数据存储三部分，数据管理是将获得的数据进行数字确权和标识解析，数字确权包括对数据的分类和数据所有者的归属工作，标识解析体系通过标识采集、标识注册和标识解析的过程为各设备进行唯一标识，数据存储是对煤矿生产管理中获取的数据进行链上链下存储；应用层面向使用者提供具体的业务逻辑应用；监管层用于对主链、子链进行监测工作；本发明应用于矿山信息管理。
一种基于区块工业互联网融合矿山信息管理系统

[发明专利]一种M-CPS智能矿山管理平台及系统-CN202310448865.3在审
发明人：边强;陈泽华;王星星;王冬波;付国军;翟德华;靳鹏宇;畅佳星;王翼泽;王鑫;陈思远;牛乃平 -专利权人：晋能控股煤业集团同忻煤矿山西有限公司;太原理工大学;山西科达自控股份有限公司
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06Q10/0635 文献下载
摘要：本发明提供了一种M‑CPS智能矿山管理平台及系统，属于智能矿山技术领域；解决了现有智能矿山缺乏统一的标准、无法实现矿山安全的整体管理的问题；智能矿山管理平台遵循一套标准规范，即统一平台、统一模型、统一架构、统一数据四个标准，包含了全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、智能控制。融合信息流与控制流，构建了物理世界和信息实现互联互通的M‑CPS模型。平台的接口与实体设备相连接，以大数据技术作为平台支撑，将矿山的业务与功能集成在整个平台上，覆盖矿山生产的各个方面，实现各个工作面子系统的融合；本发明应用于智能矿山。
一种 cps 智能矿山管理平台系统

[发明专利]一种采煤机健康状态智能评估方法、装置及相关组件-CN202310087191.9在审
发明人： 牛乃平;霍鹏飞;张鹏腾;刘宏杰;张国富;崔世杰;高波;田慕琴 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2023-01-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06F18/2415 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤机健康状态智能评估方法、装置及相关组件。该方法包括获取采煤机在相邻多个时间段中各目标位置的监测数据；利用K均值算法对各所述时间段中对应的所有所述监测数据进行动态聚类分析，并基于动态聚类分析得到的聚类结果去除相似监测数据；利用预训练的双向长短期记忆网络模型对去除相似监测数据后的所述监测数据进行分类，输出分类结果；基于预设的采煤机健康状态评价规则，用所有所述分类结果进行模糊综合评价，计算当前时间段的采煤机健康评分。该方法基于采煤机连续时间段的监测数据，通过双向长短期网络模型分类和模糊综合评价，提高了对当前时间段采煤机健康评分的合理性和精确度。
一种采煤健康状态智能评估方法装置相关组件

[发明专利]一种用于井下透水的机器人沿管线巡检方法-CN202210661854.9有效
发明人： 牛乃平;靳华伟;李栋庆;梁耀林;郭凯;崔世杰;李晓明;刘慧锋 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2022-06-13 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明的一种用于井下透水的机器人沿管线巡检方法，包括建立水下机器人运动模型，预设巷道的GIS地图模型，预先规划机器人巡检路径；启动水下机器人在巷道内沿预设路径进行巡检；启动视觉传感器及照明装置，进行管道及障碍物的识别；水下机器人通过识别视觉传感器识别管道后，开始沿管道进行巡检，并对周围环境信息及水下机器人的自身数据进行采集；水下机器人沿管道进行巡检，若发现障碍物，进行自主避障。本发明通过绘制矿井的GIS地图模型预先规划水下机器人初始路径，解决了水下机器人路径规划的问题；再通过主摄像头对管线进行搜寻，延管道进行巡检，通过副摄像头对水中漂浮物进行识别自主避障，解决了人为无法巡检的局限性问题。
一种用于井下透水机器人管线巡检方法

[实用新型]一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带制动系统-CN202120685128.1有效
发明人：李海平;张志峰;郭凯;崔世杰;牛乃平;高波 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2021-04-05 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： H02K7/104 文献下载
摘要：本实用新型提供一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带制动系统，涉及煤矿皮带制动技术领域。永磁制动装置，主轴沿第一外壳的轴线贯穿第一外壳设置，且与第一外壳通过轴承固连；第一外壳的前环形内壁上固设有感应环；凹槽型隔磁罩固设在主轴上；安装座套设在主轴上；电机、丝杠和从动圆盘，均位于第一外壳的外部；丝杠的末端与电机的输出轴固连，从动圆盘固定套设在丝杠上；传动杆贯穿第一外壳；永磁体沿圆周固设于安装座的外侧壁上。本实用新型根据涡流制动原理，将永磁制动装置安装在机尾，皮带运行下运工况时启动永磁制动装置，可有效抵消皮带承载分支向下的分力，防止发生叠带事故、防止皮带超速飞车。
一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带系统

[发明专利]一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带制动系统-CN202110364507.5在审
发明人：李海平;张志峰;郭凯;崔世杰;牛乃平;高波 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2021-04-05 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： H02K7/104 文献下载
摘要：本发明提供一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带制动系统，涉及煤矿皮带制动技术领域。永磁制动装置，主轴沿第一外壳的轴线贯穿第一外壳设置，且与第一外壳通过轴承固连；第一外壳的前环形内壁上固设有感应环；凹槽型隔磁罩固设在主轴上；安装座套设在主轴上；电机、丝杠和从动圆盘，均位于第一外壳的外部；丝杠的末端与电机的输出轴固连，从动圆盘固定套设在丝杠上；传动杆贯穿第一外壳；永磁体沿圆周固设于安装座的外侧壁上。本发明根据涡流制动原理，将永磁制动装置安装在机尾，皮带运行下运工况时启动永磁制动装置，可有效抵消皮带承载分支向下的分力，防止发生叠带事故、防止皮带超速飞车。
一种永磁制动装置以及下运顺槽皮带系统

[实用新型]脱轨保护巡检机器人-CN202021898410.X有效
发明人：张爱民;高波;牛乃平 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2020-09-03 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： B61B12/06 文献下载
摘要：本实用新型公开一种脱轨保护巡检机器人，包括：车本体、至少2个行走组件、至少1个导向组件及至少1个转向组件，主动轮设于车本体的上部；导向轮与转向轮分别并列设于车本体的下部；主动轮与导向轮、转向轮之间形成通道，单轨轨道位于通道处；还包括：至少一根螺杆，其顶端转动连接在主动轮轴上，且位于单轨轨道的外侧；和/或，横板、竖板和至少1对弹簧，横板固设于导向轮安装板上，竖板转动连接在横板上，1对弹簧的一端均与竖板的下端固连，另一端呈八字分别与导向轮安装板固连。本实用新型实施例的脱轨保护巡检机器人，通过设置螺杆和竖板，既能防止巡检机器人脱轨掉落，又能平稳通过轨道支架，避免因掉道造成巡检机器人坠落事故。
脱轨保护巡检机器人

[发明专利]脱轨保护巡检机器人-CN202010914200.3在审
发明人：张爱民;高波;牛乃平 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2020-09-03 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： B61B12/06 文献下载
摘要：本发明公开一种脱轨保护巡检机器人，包括：车本体、至少2个行走组件、至少1个导向组件及至少1个转向组件，主动轮设于车本体的上部；导向轮与转向轮分别并列设于车本体的下部；主动轮与导向轮、转向轮之间形成通道，单轨轨道位于通道处；还包括：至少一根螺杆，其顶端转动连接在主动轮轴上，且位于单轨轨道的外侧；和/或，横板、竖板和至少1对弹簧，横板固设于导向轮安装板上，竖板转动连接在横板上，1对弹簧的一端均与竖板的下端固连，另一端呈八字分别与导向轮安装板固连。本发明实施例的脱轨保护巡检机器人，通过设置螺杆和竖板，既能防止巡检机器人脱轨掉落，又能平稳通过轨道支架，避免因掉道造成巡检机器人坠落事故。
脱轨保护巡检机器人

[实用新型]巡检机器人、充电装置及巡检机器人充电系统-CN201921144111.4有效
发明人：翟德华;张爱民;牛乃平;高波;方关明;张经;李晓明;曹昱;吕新华 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2019-07-21 - 公布日： 2020-07-21 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种巡检机器人、充电装置及巡检机器人充电系统。该巡检机器人包括：用于在巡检轨道上移动的行走部、设置在所述行走部上方的检测部、设置在所述行走部下方的电池部和设置在所述电池部的壳体的外侧壁上的充电公头组件，所述充电公头组件包括：公头底座、公头套筒和至少一个公头插针。该充电装置包括：中空安装架、设置在所述中空安装架上的电源和设置在所述中空安装架的内侧壁上的充电母头组件，所述充电母头组件包括：母头底座和母头套筒。本实用新型可通过充电装置的电源对巡检机器人的电池部充电，保证巡检机器人的正常运行；且可便于公头插针与母头通孔的精准定位。
巡检机器人充电装置系统

[发明专利]分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置-CN201710056463.3有效
发明人： 牛乃平;翟德华;高波;崔世杰 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2017-01-25 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种分布式光纤带及分布式光纤传感管网监测装置，涉及管网监控技术领域。分布式光纤带包括：外护套、包覆层、填充物、温度感测光纤和振动监测光纤，外护套的内部设有至少一层填充物，每层填充物中埋有相互不接触的至少一根温度感测光纤和至少一根振动监测光纤，每层填充物的外围设有包覆层；填充物为与空气或水接触会释放热量的物质。本发明还涉及分布式光纤传感管网监测装置，光纤带采用分层结构，结合有特殊检测功能的填充物，监测装置能监测到管线是否受到外力破损，迅速准确的判断出发生故障的实际位置和灾害程度，很大程度提高了管线监测的可靠性和及时性，解决了现有技术中难以实现实时监测管线破损准确定位的问题。
分布式光纤传感管网监测装置

[实用新型]充电桩、巡检车及巡检系统-CN201921495662.5有效
发明人：翟德华;李栋庆;崔耿;肖雪峰;牛乃平;张志峰 -专利权人：山西中科智能控制技术研究院有限公司
申请日： 2019-09-10 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： B60L53/31 文献下载
摘要：本实用新型公开一种充电桩、巡检车及巡检系统。充电桩包括：支撑架和插座，所述插座包括：插座本体、插座安装板、可上下翻转的翻盖和翻盖驱动机构。巡检车包括：载板、行走机构、行走驱动机构、电池和与插座配合的插头。所述插头的数量为两个，分别位于所述载板的两端，所述插头包括：插头本体、插头安装板和插头保护盒。所述插头还包括：可上下翻转的保护盖。在插座和插头未插接使用时，插座和插头可被保护，避免损坏；在插接时，插头的翻盖和插座的保护盖可打开，使充电桩对巡检车的电池充电；插头和插座的插拔过程，翻盖和保护盖的打开和关闭，无需借助外力，使用简便，安全可靠。
充电巡检系统

[实用新型]刮板输送机中部槽的姿态检测装置-CN201921495650.2有效
发明人：高波;牛军凯;牛乃平;刘玉芳;郭凯;崔世杰 -专利权人：山西中科智能控制技术研究院有限公司
申请日： 2019-09-10 - 公布日： 2020-05-05 - 主分类号： B65G43/02 文献下载
摘要：本实用新型公开一种刮板输送机中部槽的姿态检测装置，包括：多个支撑座和姿态检测组件，支撑座的一端用于设置在中部槽的上方；姿态检测组件包括：多个直管部、多个连接软管和可移动传感器部，每一直管部位于每一中部槽上方，且与中部槽平行；每一直管部包括：一个外管和两个内管，每一内管位于外管的两端，每一内管的一端伸入每一外管中，每一内管的另一端位于每一外管外，支撑座的另一端与外管的外表面连接；每一连接软管的两端分别连接相邻两个直管部的相邻两个内管的另一端；可移动传感器部可在直管部和连接软管中移动，用于检测每一中部槽的俯仰角、翻滚角和相邻两个中部槽之间的水平角。该装置可检测中部槽的姿态，以便调直刮板输送机。
输送中部姿态检测装置

[实用新型]一种防爆机械手臂-CN201921000045.3有效
发明人：张爱民;牛乃平;邢建军;翟德华 -专利权人：山西科达自控股份有限公司
申请日： 2019-06-30 - 公布日： 2020-04-07 - 主分类号： E21C35/20 文献下载
摘要：本实用新型公开一种防爆机械手臂，包括：安装臂、连接组件、第一驱动组件、第二驱动组件和手爪组件；连接组件包括：四边形连接架和连接杆；第一驱动组件包括：第一电机、第一同步带轮、第二同步带轮、第一同步带、第一转轴、第一伞齿轮、第二伞齿轮和第一减速器，第一电机设置在安装臂的一端的壳体内；第二驱动组件包括：第二电机、第三同步带轮、第二同步带轮、第四同步带和第二减速器，第二电机设置在安装臂的一端的壳体内。该防爆机械手臂将两个电机都安装在了安装臂的壳体内，不仅利用安装臂本身对两个电机起到保护作用，并可防爆，提高安全性；无需额外设置电机的外壳，解决了每台电机直接防爆后体积和重量大幅增加无法安装的未解难题。
一种防爆机械手臂

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