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[发明专利]用于煤矿井下防冲钻孔的多参数随钻测量智能钻杆及方法-CN202310897767.8在审
发明人：戴剑博;王忠宾;邢飞;王清峰;向浩;司垒;陈航 -专利权人：中国矿业大学;中煤科工集团重庆研究院有限公司;义马煤业集团股份有限公司
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：一种用于煤矿井下防冲钻孔的多参数随钻测量智能钻杆及方法，钻杆：孔内测量部分由温度测量单元、伽马测量单元、轨迹测量单元、电源单元、无线通信模块一和DSP处理器模块组成；温度、轨迹和伽马测量单元安装在测量短节中；电源单元安装在发射短节中；无线通信模块一安装在发射短节中；孔口控制部分由钻机、转速传感器、无线通信模块二和上位机组成；转速传感器安装在钻机中的驱动电机上；无线通信模块二与上位机连接，同时，通过无线与无线通信模块一连接；方法：利用钻机推动钻杆本体沿着设定轨迹路线进行探测钻孔作业，根据温度信息、岩性信息控制钻机转速，根据轨迹信息进行纠偏调整作业。该钻杆及方法能高效地在钻进过程中完成实时测量作业。
用于煤矿井下钻孔参数测量智能钻杆方法

[发明专利]一种井下智能钻孔机器人-CN202310365264.6有效
发明人：梁斌;王忠宾;司垒;谭超;冀连权;王书蒙 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B7/02 文献下载
摘要：本发明涉及钻孔技术领域，尤其涉及一种井下智能钻孔机器人。包括履带车、升降台、电动旋转台、安装架、环形滑轨、环形滑块、齿圈、安装板、驱动件、传动齿轮和电动滑轨，所述电动滑轨通过电动滑块设有承载板，所述承载板安装有钻机，所述钻机的输出轴安装有所述钻头，所述钻头滑动连接有防护罩，所述承载板安装有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端与所述防护罩固接。本发明通过升降台、电动旋转台、驱动件和电动滑轨配合，调节钻孔高度、方向、倾斜角度和深度，通过凸块与卡槽和装配块与装配槽配合，移动定位环与螺纹槽接触并转动对钻头固定，避免钻头与钻机连接处的螺纹出现滑丝情况时处于打滑状态，影响钻头钻孔。
一种井下智能钻孔机器人

[发明专利]一种用于防冲钻孔机器人的钻杆装置及其使用方法-CN202210516808.X有效
发明人：司垒;刘凯杰;王忠宾;梁斌;谭超;闫海峰;魏东;戴剑博;顾进恒;刘新华;邹筱瑜;路绪良 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： E21B17/046 文献下载
摘要：一种用于防冲钻孔机器人的钻杆装置及其使用方法，包括多组首尾活动连接的钻杆组件；每组包括位于钻杆主体内并从外至内依次套装的第一筒体、第二筒体、支撑轴；支撑轴一端伸出至钻杆主体的首端外侧并设有与钻杆主体尾端插装周向限位的第一闭锁组件；第二筒体一端伸出至钻杆主体的首端外侧、并设有与钻杆主体尾端轴向限位的第二闭锁组件；第一筒体轴向滑动、首端设有滑动时带动第二筒体转动的槽孔组件；弹簧套装在第二筒体上、一端与第一筒体首端面接触。本用于防冲钻孔机器人的钻杆装置及其使用方法，不仅实现多组钻杆组件首尾活动连接，保障钻杆组件之间的锁定、解锁，方便对其拆装，而且实现整体正反转的进钻、退钻，适用范围更广。
一种用于钻孔机器人钻杆装置及其使用方法

[发明专利]基于激光雷达的掘进机定位方法-CN202010363781.6有效
发明人：闫海峰;牛延博;谭超;王忠宾;司磊;张海波;李祖旭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01S17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于激光雷达的掘进机定位方法，以第一雷达第一次所在的坐标系作为原始坐标系，获取掘进机在原始坐标系的第一定位坐标MA，在掘进机移动到第一雷达的第一边缘区域时，在距所述掘进机当前最近的安装架处安装第二雷达，以取代第一雷达获取掘进机的位置信息；所述第一边缘区域为第一雷达当前的有效测量区域的边界区域，获取第二雷达当前在所述原始坐标系的第一相对坐标，以及所述掘进机在第二雷达当前所在坐标系的第二定位坐标MB，以根据获取第二雷达当前在所述原始坐标系的第一相对坐标、第二定位坐标MB确定所述掘进机当前在所述在原始坐标系的坐标，实现对掘进机的实时定位，降低定位相应掘进机的成本。
基于激光雷达掘进机定位方法

[发明专利]基于数字孪生的交叉式细粒滚轴筛智能监控方法及系统-CN202310591925.7在审
发明人：赵啦啦;汪维;王忠宾;闫海峰;徐峰;龚子耀 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了基于数字孪生的交叉式细粒滚轴筛智能监控方法及系统，系统包括交叉式细粒滚轴筛、交叉式细粒滚轴筛数字孪生虚拟模型、监测单元、控制单元、通讯单元、人机交互单元和服务单元，通过控制单元实现对交叉式细粒滚轴筛可控参数的实时控制和调节；监测单元实现对物理实体运行参数的实时采集，并在人机交互单元中实现对交叉式细粒滚轴筛运行状态的实时孪生；服务单元对运行参数的存储和读取，对交叉式细粒滚轴筛历史运行状态进行复现。本发明可对交叉式细粒滚轴筛的实时监控，基于机器学习技术实现在交叉式细粒滚轴筛可控参数一定的情况下对筛分效率的预测，保证了交叉式细粒滚轴筛运行状态实时监控的准确性。
基于数字孪生交叉细粒滚轴智能监控方法系统

[发明专利]一种双驱动的供电电压10kv采煤机牵引装置-CN202310837545.7在审
发明人：邹筱瑜;郝嘉锐;王天翼;王忠宾;谭超;闫海峰;司垒;赵友军;赵亦辉;潘杰;刘新华;魏东;李家骏;顾进恒;康明霞;李鑫 -专利权人：中国矿业大学;西安煤矿机械有限公司
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： E21C31/00 文献下载
摘要：本申请涉及一种双驱动的供电电压10kv采煤机牵引装置，属于采煤机设备领域，包括：悬臂，悬臂用于与机体相连；连接臂，连接臂与悬臂底端相连；驱动组件，驱动组件设置在连接臂内；至少两个摩擦轮，两个摩擦轮均与驱动组件相连；以及，轨道，两个摩擦轮均与轨道相抵，并在驱动组件的驱动下滚动行进；具有提高采煤机牵引效率，加速采煤机过弯运动的效果。
一种驱动供电电压 10 kv 采煤牵引装置

[发明专利]一种基于激光扫描的采煤工作面煤岩识别方法-CN202110777461.X有效
发明人：司垒;王忠宾;谭超;闫海峰;刘新华;岳东;范智海;霍小泉;袁增云;雷铁山;路根奎 -专利权人：中国矿业大学;陕西陕煤煤铜川矿业有限公司
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06V20/64 文献下载
摘要：一种基于激光扫描的采煤工作面煤岩识别方法，获取原始煤岩点云数据；用k‑d树法构建空间邻域关系并用最小二乘法估计原始煤岩点云数据中各点的法向量和曲率值；用八叉树法获取K‑Means聚类的初始聚类中心进行聚类；根据法向量和曲率值，提取每个聚类中的特征点；将所有特征点加入经过体素栅格精简法初步精简后的煤岩点云数据中；对精简后的煤岩点云数据进行处理，获取最佳强度阈值；从种子点选取准则和生长法则两方面改进传统区域生长算法，将满足预设条件的点云数据分别聚集为煤、岩两类，完成煤岩点云数据的分割，实现煤岩的精确识别。本发明能够解决由于工作面煤尘大、光线暗、噪声多等恶劣环境导致的煤岩识别精度不高的问题。
一种基于激光扫描采煤工作面识别方法

[发明专利]基于时间序列分解和保序回归的钻机主轴轴承健康状态评估方法-CN202211570526.4有效
发明人：邹筱瑜;胡亮;孙国庆;潘杰;高成龙;王忠宾;闫海峰;谭超;司垒;刘新华;康明霞;辛德忠 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于时间序列分解和保序回归的钻机主轴轴承健康状态评估方法。该方法包括：获取轴承的监测数据，监测数据是径向安装在轴承外壁的加速度传感器预设时间段内采集到的振动加速度信号，并将监测数据与预设的失效阈值进行比较，确定轴承是否处于失效状态，进而在未处于失效状态的情况下，基于STL算法的信号分解模型对监测数据进行分解，获得趋势分量，再根据趋势分量进行保序回归处理，生成健康状态拟合曲线，并对健康状态拟合曲线进行差分，生成增加值变化曲线，进而根据增加值变化曲线和预设的退化阈值进分析，确定轴承的健康状态，可以实时判断轴承的健康状态，及时且准确判断即将发生故障的时间，降低了轴承发生故障可能性。
基于时间序列分解回归钻机主轴轴承健康状态评估方法

[发明专利]一种皮带输送机跑偏监测并纠偏装置及方法-CN202310397665.X有效
发明人：魏东;王沛琦;郭龙;彭雷云;龙成云;王忠宾;司垒;顾进恒 -专利权人：中国矿业大学;山东矿机集团股份有限公司
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B65G43/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种皮带输送机跑偏监测并纠偏装置及方法，通过在左右滚筒上分别安装旋变传感器，能够精确的感知左右滚筒的旋转状态，在皮带正常传输时，左右离合器均处于分离状态，此时皮带能带动左右滚筒同步转动，计算机实时接收左右旋变传感器反馈的数据，获得左右滚筒的旋转速度和转角，并根据两者的差值绝对值是否大于阈值来判断是否跑偏，若判断发生跑偏时，计算机能迅速的控制左右调节电机启动以及左右离合器处于结合状态，此时通过改变左右滚筒与皮带之间的转速不一致，进而控制左右滚筒与皮带之间的附着力走向，给皮带一个扭矩，让皮带纠偏回正，整个纠偏过程既不需要停机调整，也不需要人工操作，能够实现自动化的跑偏监测和回正。
一种皮带输送机跑偏监测纠偏装置方法

[发明专利]一种防冲钻孔机器人控制架构设计方法及控制系统-CN202310730550.8在审
发明人：张聪;王忠宾;顾进恒;司垒;张修峰;魏东;闫海峰;谭超;邹筱瑜;戴剑博;刘新华;李国营 -专利权人：中国矿业大学;山东能源集团有限公司
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：一种防冲钻孔机器人控制架构设计方法及控制系统，构建四层网络架构模型，并根据功能将网络划分为驱动层、接口层、核心层和用户层四层结构；在驱动层分别设置行走控制子系统、钻具调姿子系统、钻杆装卸子系统和自适应钻进子系统；在接口层设置设备控制接口、设备维护接口和数据采集接口；在核心层设置设备管理单元、环境感知单元、无人化钻进单元、运行状态监测单元和工作数据单元；在用户层设置视频监控系统、数字孪生系统和人机交互系统；系统包括防冲钻孔机器人、井下远程控制中心、井上集控中心、遥控器、云平台和移动端。该方法有助于实现防冲钻孔机器人自主钻孔作业过程；该系统有利于实现孔泄压区域无人化或少人化作业。
一种钻孔机器人控制架构设计方法控制系统

[发明专利]一种基于冗余惯性单元的防冲钻孔机器人钻具定姿方法-CN202110760994.7有效
发明人：王浩;王忠宾;谭超;闫海峰;司垒;岳鹏杰;赵世豪;牛延博 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于冗余惯性单元的防冲钻孔机器人钻具定姿方法，包括以下步骤：将五路惯性单元分别固定连接在四面体的顶点和中心处，构成惯性传感器；将五路惯性单元数据按照设定的比例进行自定义融合公式进行运算；将惯性传感器测得的姿态误差模型导入神经网络进行训练，得到训练有素的神经网络预测模型；将惯性传感器测得数据导入训练有素的神经网络模型进行误差预测；将神经网络预测误差导入惯性传感器的解算结果，并对其进行补偿。有益效果：本发明有效降低工作人数，有效减少劳动量，有效提高钻孔效率，能够满足快速防冲卸压钻孔要求。
一种基于冗余惯性单元钻孔机器人钻具定姿方法

[发明专利]基于微波成像的砂石骨料无损检测方法-CN202010648765.1有效
发明人：徐魁文;张璐;王忠宾 -专利权人：杭州电子科技大学
申请日： 2020-07-07 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01N27/83 文献下载
摘要：本发明属于三维微波成像领域，提出了一种基于微波成像的砂石骨料无损检测方法，首先将砂石骨料放置于工作台式流水线上，通过采用侧剖面呈现“ㄇ”型的有限口径下的探测设备对经过其中的砂石骨料进行探测，得到散射场数据，然后利用得到的散射场数据，基于SOM方法实现三维电磁逆散射成像来重构砂石骨料形状和介电常数值，来检测砂石骨料是否达到建筑所需的标准。本发明采用侧剖面呈现“ㄇ”型的有限口径来探测未知散射体，更加符合实际的需求；设计成流水线工作台的样式，使得检测过程更加便捷自动化；基于具有快速收敛和抗噪声两个显著优点的SOM方法实现三维电磁成像技术，使得本方法能够快速精准的得到数据结果。
基于微波成像砂石骨料无损检测方法

[发明专利]一种基于机器视觉的像素当量测量方法-CN201911365941.4有效
发明人：刘新华;杨虹;司垒;李强;侯舒文;陈凯凯;王燕;刘银奎;王忠宾;谭超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-12-26 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器视觉的像素当量测量方法，包括以下步骤：设置光源：选择合适的光源强度和光源位置以提高拍摄图片的质量；标定相机，校正畸变：通过相机标定得到相机相应的内参数据和外参数据，并根据标定结果对图像进行畸变校正；测量相应像素当量测量模板的尺寸数据；结果填充：将像素当量测量模板的尺寸数据并引入其他区域像素当量填充方法，使每一个图像像素点都标记一个对应的像素当量；多次测量，进行比较：对得到的像素当量进行多次测量求取平均值，细化像素当量的分割；测量计算工件的尺寸。本发明可以解决在图像提取过程中图像产生畸变导致的像素当量在图像的不同区域拥有不同数值的问题，提高图片测量精度。
一种基于机器视觉像素当量测量方法

[发明专利]一种防冲钻孔机器人钻具全自主装卸液压控制系统及方法-CN202211382069.6有效
发明人：司垒;单光朋;顾进恒;王忠宾;梁斌;魏东;闫海峰;谭超;邹筱瑜;戴剑博;刘新华 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-07 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： F15B13/02 文献下载
摘要：一种防冲钻孔机器人钻具全自主装卸液压控制系统及方法，系统：液压泵对比例换向阀进行供油，比例换向阀一通过单向节流阀、液控单向阀C与顶升油缸连接，比例换向阀二通与液压马达连接；比例换向阀三通过双液控单向阀二与手钳液压缸连接；比例换向阀四通过双液控单向阀一与插销液压缸一至六连接；方法：装填作业，顶升板升到设定高度，解除对最下面一排钻具的固定，使钻具下落到顶升板上，对倒数第二排钻具进行固定，液压马达驱动梭臂向内转动，并带动手钳向钻具库下方移动，使顶升板下降，对钻具进行夹持，驱动梭臂向外转动，并带动手钳向钻进系统方向移动，松开钻具，使钻具装填到位。该系统及方法能提高防冲钻孔机器人装卸钻具时的自动化程度。
一种钻孔机器人钻具全自主装卸液压控制系统方法

[发明专利]一种矿山机电装备内置传感的通信方法-CN202310247758.4在审
发明人：邹筱瑜;王天翼;谭超;陈通;唐子侯;王忠宾;孙国庆;赵亦辉;闫海峰;刘新华;潘杰;司垒 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H04W4/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿山机电装备内置传感的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在机电装备的壳体上安装中继传输装置；(2)在机电设备内部安装用于检测机电设备内机构运行状态的内部传感器；(3)将内部传感器与中继传输装置之间采用无线通信连接，将中继传输装置与上位机采用有线连接通信，信号传输更加稳定，得到的传感器检测的数据的误差更小，解决了机械设备内部传感数据无法通信或通信存在障碍的难题。
一种矿山机电装备内置传感通信方法

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