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[发明专利]基于混合目标函数和变异策略的热障涂层厚度太赫兹检测方法-CN202310648653.X在审
发明人：曹丙花;邓涛;范孟豹;于孟永 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于混合目标函数和变异策略的热障涂层厚度太赫兹检测方法，属于太赫兹无损检测领域。通过改进群智能算法以提高求解精度，同时根据解析模型分析太赫兹信号的特征，将该特征值引入混合目标函数，从而实现稳定可靠的涂层厚度检测。包括以下步骤：获取太赫兹参考信号和太赫兹实验信号；构建太赫兹波与涂层样品相互作用的理论解析模型；分析太赫兹信号的特征并构建目标函数约束项，建立适应太赫兹厚度检测的改进目标函数；改进标准教与学优化算法的种群初始化方法，改进算法的搜索能力；获取优化后的涂层厚度值。构建基于自适应柯西‑高斯变异策略的教与学优化算法，以实现对涂层厚度的高精度测量。
基于混合目标函数变异策略热障涂层厚度赫兹检测方法

[发明专利]基于太赫兹无损检测技术的热障涂层脱粘缺陷图像超分辨率重建方法-CN202310801543.2在审
发明人：曹丙花;李鸿喜;范孟豹 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于太赫兹无损检测技术的热障涂层脱粘缺陷图像超分辨率重建方法，属于太赫兹无损检测和图像处理领域。能够在提高太赫兹检测缺陷图像分辨率的同时，更好的重建太赫兹图像缺陷处的边缘细节，提升太赫兹缺陷图像的重建质量。基于卷积神经网络，利用时域有限差分法对太赫兹信号进行数值模拟，建立热障涂层脱粘缺陷的太赫兹仿真模型，获取太赫兹仿真信号，预处理后制作样本数据集，构建融合损失函数，训练神经网络，实现对太赫兹图像的重建，避免了需要大量制备实际热障涂层样品以及太赫兹时域光谱探测工艺复杂、耗时长、成本高等问题，极大的提高了获取太赫兹图像的经济成本和时间成本。
基于赫兹无损检测技术热障涂层缺陷图像分辨率重建方法

[发明专利]一种受地铁杂散电流腐蚀影响的埋地管线剩余寿命预测方法-CN202110726421.2有效
发明人：王承涛;李威;王禹桥;杨雪峰;许少毅;范孟豹 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种受地铁杂散电流腐蚀影响的埋地管线剩余寿命预测方法，适用于地铁维护使用。包其括杂散电流干扰分布计算模块、坐标转换模块、缺陷极限尺寸计算模块和累计腐蚀深度实验及分布计算模块；通过充分模拟杂散电流腐蚀作用变化特点并结合电化学实验结果，能够通过计算沿管线纵向方向不同位置的腐蚀缺陷深度预测在当前腐蚀环境下的管线剩余寿命，对于准确评估和预测管线使用状态、正确确定管线维护策略、保证地铁线路旁长输管线的安全服役具有重要的工程意义。
一种地铁电流腐蚀影响管线剩余寿命预测方法

[发明专利]基于Elman神经网络的热障涂层陶瓷层厚度太赫兹测量方法-CN202310142169.X在审
发明人：张宏;曹丙花;龚云丽;范孟豹;孙凤山 -专利权人：福建技术师范学院;中国矿业大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于太赫兹无损检测技术的热障涂层厚度检测方法。首先根据太赫兹在热障涂层中的传播机理构建解析模型，应用解析模型模拟太赫兹波在不同陶瓷层厚度的热障涂层传播规律，获取太赫兹仿真信号，构建样本数据集。然后采用基于奇异值分解的主成分分析法对样本数据集进行降维处理。最后建立Elman神经网络模型，将厚度的预测误差作为适应度函数，应用鲸鱼优化算法对Elman神经网络的权重和偏置进行优化，形成最优Elman神经网络模型，实现太赫兹热障涂层测厚。本发明通过构建太赫兹解析模型产生样本数据集训练Elman神经网络，在无需破坏大量实际样品条件下，实现陶瓷层厚度智能高效厚度测量。
基于 elman 神经网络热障涂层陶瓷厚度赫兹测量方法

[发明专利]一种激励与测量空间分离的多钻孔煤矿掘进超前探测方法-CN202310386961.X在审
发明人：许少毅;范俊展;周公博;朱真才;李威;王承涛;范孟豹;卢文庭;谢欣怡;邓星;邢方方 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-04-12 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G01V3/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种激励与测量空间分离的多钻孔煤矿掘进超前探测方法，通过在两平行的掘进巷道掌子面各自进行超前钻孔和长距离钻孔，进行前方地质勘探，同时为了提高勘探的准确性和增加探测范围，将激励阵列送入各巷道的超前钻孔中，将测量阵列送入各长距离钻孔中，一个巷道的激励阵列向外发射电流，另一巷道的测量阵列进行测量，测量装置和激励装置可在钻孔中的移动，获取多组大量的前方地质数据，进行长距离、大范围的超前探测。
一种激励测量空间分离钻孔煤矿掘进超前探测方法

[发明专利]基于模型前三峰值驱动的热障涂层太赫兹测厚新方法-CN202310256929.X在审
发明人：孙凤山;范孟豹;曹丙花;杨雪锋;许少毅;王承涛;王禹桥;李威 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于模型前三峰值驱动的热障涂层太赫兹测厚新方法，包括以下步骤：制备热障涂层样件，开展太赫兹无损检测实验，采集时域信号；探究太赫兹波与热障涂层相互作用机理，分析前三峰峰值包含测厚所需折射率与飞行时间；构建太赫兹信号解析模型，提取前三峰值作为训练集；设计权重分配层，减小太赫兹波散射引起的实验与仿真间差异，以反向传播方式更新网络参数；提取实验信号前三峰值，作为测试集，开展模型驱动神经网络性能测试。本发明通过太赫兹传播机理探究出前三峰值能够用于热障涂层厚度测量，保证实验测试集与仿真训练集吻合程度，在无需大量破坏样品条件下，以深度学习方法完成了热障涂层太赫兹厚度准确测量。
基于模型峰值驱动热障涂层赫兹新方法

[发明专利]一种基于数字孪生的油气管线杂散电流腐蚀监测系统-CN202211570189.9在审
发明人：王承涛;许少毅;李威;王禹桥;杨雪锋;范孟豹 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01N17/02 文献下载
摘要：本发明提及一种基于数字孪生的油气管线杂散电流腐蚀监测系统包括监测数据登记模块、监测数据创建模块、监测管理模块，监测管理模块接收云平台存储的油气管线多参量监测数据、环境因素监测数据和数字孪生体模型实时计算结果数据，基于LSTM算法用于对当前时刻油气管线剩余寿命进行预测计算，本发明通过多物理场耦合的数字孪生体实时仿真计算进行油气管线剩余寿命预测，并实时展示预测信息，解决了当前油气管网系统在杂散电流监测和防护过程中可视化程度差、健康状况预测功能缺乏的问题。
一种基于数字孪生油气管线电流腐蚀监测系统

[发明专利]一种采煤机永磁半直驱截割传动系统动态可靠性预测方法-CN201910752181.6有效
发明人：李威;陈家俊;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;许少毅;盛连超;王承涛;陈宇鸣;姜耸;李敏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-08-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种采煤机永磁半直驱截割传动系统动态可靠性预测方法，属于传动系统可靠性分析领域。可靠性预测方法：首先建立含矸煤层下的负载模型和传动系统的动力学模型，求解齿轮的动态啮合力；基于材料的全域S‑N曲线和非线性疲劳累积模型，得出更加准确的动态剩余强度；进而建立多级随机加载下的剩余强度模型，大大降低了载荷加载顺序造成的剩余强度误差；建立修正的应力‑强度模型，得出齿轮的动态可靠性。该方法能够快速有效的对齿轮弯曲疲劳进行寿命预测，便于参数调整，避免了大量的实验测量，能够直观地对齿轮可靠性进行参数化分析，为截割部传动系统的设计和长期的安全运行提供参考。
一种采煤永磁半直驱截割传动系统动态可靠性预测方法

[发明专利]基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法-CN202210866761.X在审
发明人： 范孟豹;孙凤山;曹丙花;杨雪锋;许少毅;王承涛;王禹桥;李威 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01B11/06 文献下载
摘要：本发明适用于太赫兹测量技术领域，提供了一种基于自适应迁移学习的陶瓷层厚度太赫兹测量方法，包括以下步骤：构建考虑材料色散热障涂层太赫兹信号的解析模型，应用太赫兹时域光谱系统测量银反射镜的反射信号，将所述反射信号作为参考信号输入至解析模型，建立源域数据集；应用太赫兹时域光谱系统测量对应位置的太赫兹实验信号，开展金相实验提取样品准确厚度值，构建目标域数据集；建立源域卷积神经网络与目标域卷积神经网络，形成迁移学习框架，实现热障涂层陶瓷层厚度测量。本发明通过探究太赫兹波在热障涂层中传播机理，构建太赫兹信号解析模型生成源域数据集，代替部分实验信号完成卷积神经网络训练，避免制作大量层样品，降低训练成本。
基于自适应迁移学习陶瓷厚度赫兹测量方法

[发明专利]一种矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置的检测方法-CN201910534868.2有效
发明人： 范孟豹;闻东东;曹丙花;杨雪锋;王禹桥;李威;薛志安;沙经纬;许少毅 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-06-20 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01N27/904 文献下载
摘要：一种矿用提升钢丝绳损伤的在役脉冲涡流检测装置及方法，属矿用提升钢丝绳损伤检测技术领域。检测装置的滚轮固定在滚轮支架上，随钢丝的运动而滑动；弹簧固定在滚轮支架和半圆管侧板之间，用于随动调节滚轮夹持的钢丝绳直径大小；滚轮支架成对称分布，安装在半圆管侧板两端，通过螺帽进行限位；探头传感器成圆周阵列分布在半圆管侧板上，位于两个滚轮支架之间，钢丝绳穿过两个半圆管侧板组装形成的圆管状机构，被四个滚轮夹持。通过探头传感器测定矿用提升钢丝绳检测信号，对比矿用提升钢丝绳损伤标准试件测定的信号阈值评估钢丝绳损伤状态，实现对矿用提升钢丝绳在役的无损检测,抑制探头提离距离变化影响，装置随钢丝绳直径大小进行自适应调整。
一种提升钢丝绳损伤脉冲涡流检测装置方法

[发明专利]一种管线钢焊接接头丝束电极电流密度应力补偿方法及实验系统-CN202210071502.8在审
发明人：王承涛;李威;王禹桥;许少毅;杨雪锋;范孟豹 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-21 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01N17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种管线钢焊接接头丝束电极电流密度应力补偿方法及实验系统，方法包括：测量丝束电极电流密度分布矩阵及位置矩阵；改变加载应力，测量工作电极电流密度分布矩阵序列；构建电流密度应力补偿数据集，数据集包括输入数据集和输出数据集；建立人工神经网络；将输入数据集和输出数据集划分为：训练集、测试集和验证集三部分，进行归一化处理；完成人工神经网络模型的建立；基于人工神经网络模型，建立管线钢焊接接头应力作用下电流密度应力补偿模型；进行无应力作用情况下焊接接头丝束电极电流密度测量，将电流密度测量值及其对应位置、加载应力幅值代入应力补偿模型，以获得对应加载应力作用情况下焊接接头某一区域的电流密度。
一种管线焊接接头丝束电极电流密度应力补偿方法实验系统

[发明专利]一种埋地金属管道杂散电流腐蚀速率预测装置及方法-CN202110613789.8有效
发明人：王承涛;李威;王禹桥;杨雪峰;许少毅;范孟豹 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-06-02 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01N17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种埋地金属管道杂散电流腐蚀速率预测装置及方法，适用于对地铁周边金属管道损坏进行判定。包括工业计算机、可控直流电源、电化学工作站、正极电极、辅助电极、参比电极、绝缘挡板、金属管道、负极电极；完成各个不同腐蚀和电化学阻抗谱信号测试；据电化学阻抗谱信号拟合等效电路，获得等效电路内各等效电阻阻值；建立预测数据集；建立脉冲神经网络；完成脉冲神经网络训练、验证和测试建立基于电化学阻抗谱的埋地金属管道杂散电流腐蚀速率预测方法。其步骤简单，使用效果好，解决了常规失重法测量腐蚀速率繁琐难以操作的问题，为埋地管线杂散电流腐蚀监测提供了一种有效的间接检测方法。
一种金属管道电流腐蚀速率预测装置方法

[发明专利]一种基于阻抗坐标变换的热障涂层粘结层厚度测量方法-CN202111142711.9有效
发明人：曹丙花;徐闯;范孟豹;吕珊珊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01B7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阻抗坐标变换的热障涂层粘结层厚度测量方法，其步骤包括：首先利用标准试件在阻抗坐标系上获取陶瓷层厚度和粘结层厚度变化方向的夹角，根据夹角将待测试件做第一次阻抗坐标变换得到其不受陶瓷层影响的阻抗坐标；然后，利用已建立好的粘结层厚度和阻抗相位之间的关系，计算粘结层厚度；进而，利用粘结层厚度与夹角之间的关系对夹角进行修正，做第二次阻抗坐标变换，最后计算出修正后的粘结层厚度；本发明应用阻抗坐标变换方法解决了当前热障涂层厚度测量中粘结层与陶瓷层信号难以解耦的问题，能够测量出粘结层厚度，极大提高了检测效率。
一种基于阻抗坐标变换热障涂层粘结厚度测量方法

[实用新型]钢管塔内壁腐蚀线性测厚仪-CN202123128375.0有效
发明人：徐玉豫;郑范磊;范孟豹 -专利权人：徐州华顺测控技术有限公司
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G01B17/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了钢管塔内壁腐蚀线性测厚仪，包括地基，所述地基的边缘固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动端固定连接在小齿轮的内周，所述小齿轮的外周啮合连接有大齿轮，所述大齿轮的内周固定连接有丝杠，所述丝杠的外周螺纹连接在螺母的内周，所述螺母的外周固定连接有支撑台，所述支撑台的顶端固定连接有盒体，所述支杆的顶端固定连接有第二电机，所述第二电机的驱动端固定连接有风扇。本实用新型中，第一电机转动带动小齿轮转动，小齿轮转动带动大齿轮转动，进而带动丝杠转动，丝杠转动带动螺母上下移动，实现了超声波仪上下移动的目的，保证了检测结果的准确性，使用起来十分方便。
钢管内壁腐蚀线性测厚仪

[发明专利]基于双目视觉及惯性导航的采煤机姿态检测系统及方法-CN201810538139.X有效
发明人：李威;陈宇鸣;王禹桥;杨雪锋;范孟豹;鞠锦勇;路恩;盛连超;王超;夏婷 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-05-30 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双目视觉及惯性导航的采煤机姿态检测系统及方法，包括捷联惯导系统、激光标靶、摄像头以及激光指向仪，激光指向仪位于采煤工作面上，激光指向仪发射十字激光照在激光标靶上，利用两个摄像头对激光标靶进行实时拍摄，并基于双目视觉原理对标靶上的十字激光点进行跟踪，采用基于顺序一致性的极线约束算法对标志点进行立体匹配，得到标志点的三维坐标，对采煤机姿态的实时解算；再通过捷联惯性导航系统得到采煤机机身的实时角速度和加速度，计算采煤机的实时姿态角，并利用卡尔曼滤波实现惯性导航和视觉信息的融合，从而得到采煤机的精确姿态角。本发明能有效减小测量采煤机姿态角的误差，提高对采煤机姿态定位误差的修正效果。
基于双目视觉惯性导航采煤姿态检测系统方法

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