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[发明专利]一种震电磁多场数据融合方法及系统-CN202310715406.7在审
发明人： 芦楠楠;韩之远;谭震 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F18/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种震电磁多场数据融合方法及系统，涉及数据处理技术领域，解决了无法利用多场数据对支护结构体状态进行监测的技术问题，其技术方案要点是通过特征编码器从传感器数据中分别提取微震场数据、电场数据和电磁辐射场数据的特征。通过场内数据关系学习模块和场间数据关系学习模块，分别学习单场数据内全局时序特征和多场数据间局部交互特征，并采用一致性损失来约束多场数据间局部交互特征，最后通过多特征融合模块实现场内特征和多场交互特征的融合，对支护结构体的早期破裂进行预警。
一种电磁数据融合方法系统

[发明专利]一种基于隐半马尔科夫模型的微震信号分割方法-CN202310126416.7在审
发明人： 芦楠楠;邢帅;马占国;刘盛东 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于隐半马尔科夫模型的微震信号分割方法，涉及煤矿开采微震监测技术领域，解决了微震信号P波整体拾取不够精准的技术问题，其技术方案要点是使用隐半马尔科夫模型对微震信号建模，将信号中有无微震事件发生视为HSMM中的状态转换过程，并考虑状态驻留时间。使用微震信号的特征序列训练HSMM，训练后的HSMM，可以自动学习到有无微震事件发生时信号的幅值变化特性，因此可以准确的捕捉微震事件发生的初始时刻及其持续的时间，从而实现对微震信号的分割。
一种基于隐半马尔科夫模型信号分割方法

[发明专利]基于DTW-former的时间序列预测模型及方法-CN202310067049.8在审
发明人： 芦楠楠;沈鹏飞 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06N3/049 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于DTW‑former的时间序列预测模型及方法，涉及长时间序列预测技术领域，解决了无法高效处理长时间输入序列、无法平衡全局信息和局部信息的获取以及忽视长期未来序列的潜在模式之间的层次交互作用的技术问题，其技术方案要点是以包含时域注意力和基于DTW的频域注意力的DTW‑Attention为模型核心，用于学习时间序列的依赖关系；嵌入的多分辨率自注意力分解模块，使得模型能够更好的捕捉时间序列的潜在趋势，从而细化时间序列的趋势信息。从而能够高效处理长时间输入序列、平衡全局信息和局部信息的获取以及考虑长期未来序列的潜在模式之间的层次交互作用等。
基于 dtw former 时间序列预测模型方法

[发明专利]基于多模板学习的井下跨视域目标检测跟踪方法-CN201910782295.5有效
发明人：云霄;孙彦景;芦楠楠;王赛楠 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-08-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06V10/74 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多模板学习的井下跨视域目标检测跟踪方法，包括如下步骤：S10，采用初始模板对当前视域拍摄得到的当前帧图像进行相关滤波器跟踪处理，得到第一响应图；所述初始模板为依据目标样本集确定的模板；S20，采用过程模板对所述当前帧图像进行相关滤波器跟踪处理，得到第二响应图；所述过程模板为依据各个视域中的跟踪对象确定的模板；S30，对所述第一响应图和所述第二响应图进行线性加权处理，得到最终响应图；S40，将所述最终响应图中响应值最大的位置确定为跟踪目标的目标位置。采用本方法能够实现对不同目标对象的长时间跟踪，具有较高的跟踪准确性。
基于模板学习井下视域目标检测跟踪方法

[发明专利]一种基于遗传算法的自然电场场源反演方法-CN202211472095.8在审
发明人： 芦楠楠;陈乾泓;马占国;刘盛东 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于遗传算法的自然电场场源反演方法，涉及地球物理反演技术领域，解决了优化算法在自然电场反演中存在的反演精度不高、场源定位误差较大的技术问题，其技术方案要点是首先利用首尾交叉插值对输入电法数据进行扩充，其次以电法数据中的极值和离散程度作为种群散布区域的中心和半径，然后以场源个数、场源位置描述个体形成种群，最后使用基于双阈值交叉迭代的遗传算法实现较小场源拟合误差的自然电场场源反演。本申请能够有效利用少量的输入电法数据，合理扩充并提取极值特征，在很大程度上解决大空间、小数据量以及地球物理反演固有的多解性带来的反演波动大的问题，并能够获得更小的场源拟合误差。
一种基于遗传算法自然场场反演方法

[发明专利]基于数据融合的深部地下工程四维支护结构损伤辨识方法-CN202211012797.8在审
发明人： 芦楠楠;刘盛东;马占国;赵全;章俊;刘书奎;龚鹏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数据融合的深部地下工程四维支护结构损伤辨识方法，用于深部地下工程四维支护健康监测，其重点考虑四维支护结构的时域、频域、动态频域等不同模态间的隐含关系，利用大量震、电、磁多场监测数据所提出的深度融合模型，并采用该模型对四维支护结构损伤程度进行辨识，对四维支护结构出现的早期破裂进行预警。本发明首先设计了单模态特征提取网络，分别提取时域、频域、动态频域的时空特征。此外，本发明还设计了张量融合模块，生成更加丰富的融合特征，并通过张量分解简化分类过程，加速推理。通过时域增强模块，对轻微破裂和严重破裂两种类别进行增强，提高识别效果。
基于数据融合地下工程支护结构损伤辨识方法

[发明专利]一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法-CN202210337981.3有效
发明人：刘盛东;马占国;章俊;刘书奎;龚鹏;芦楠楠 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于主被动震电磁三场的深部巷道支护健康监测方法，在巷道内布设主被动地震监测系统、主被动电位监测系统、主被动电磁监测系统，分别通过主被动地震波数据、主被动电位数据和主被动电磁数据对巷道支护进行健康监测，声发射探头、电场探头、测量公共地电极和电磁辐射探头，作为震‑电‑磁三种被动场监测，检波器、弹性波激励源、激励直流源、供电电极B、电场探头、测量公共地电极和瞬变电磁探测仪，作为震‑电‑磁三种主动场监测；监测时先启动三种被动场监测，当其中任一种被动场监测的数据达到设定指标，则控制中心启动该种被动场对应的主动场监测，若该种主动场监测也达到设定指标，则控制中心控制声光报警器进行预警。
一种基于被动电磁巷道支护健康监测方法

[发明专利]一种面向多传感器融合信息的特征迁移方法-CN202210565144.6在审
发明人： 芦楠楠;闫彤;马占国;张大亮;李吉祥;黄晓冉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向多传感器融合信息的特征迁移方法，包括采集多个传感器数据得到多个源域数据集和目标域数据集；设计能够同时提取源域和目标域特征的源网络，对于有标签的源域数据计算监督损失，对于无标签的目标域数据进行数据变换并计算其一致性损失，保证预训练网络的无偏性；通过元学习对源网络和目标网络进行逐层匹配，确保知识迁移的准确性；设计领域自适应网络并使用元伪标签方法来更新源网络，实现源网络和领域自适应网络的相互反馈，使提取的特征更准确，提高目标网络的分类性能和域适应能力，实现端到端的领域自适应；最后将目标域数据集的测试数据输入到模型中，得到最终分类诊断结果。本发明可提高多传感器数据分类的准确率。
一种面向传感器融合信息特征迁移方法

[发明专利]一种基于自监督学习和聚类的滚动轴承故障诊断方法-CN202110949934.X在审
发明人： 芦楠楠;闫彤;马占国;肖晗晗;王振领 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自监督学习和聚类的滚动轴承故障诊断方法，首先，基于自监督学习网络对轴承数据不同时频变换类型的识别，提取两域数据的底层无偏向特征，然后以监督学习的方式训练滚动轴承故障诊断数据集中的源域数据，并利用源域监督学习网络预测得到滚动轴承故障诊断数据集中的目标域数据的初始伪标签；其次，基于网络预测生成伪标签及其概率值，考虑目标域数据自身分布特点，利用K‑means算法对自监督网络提取的目标域数据特征进行聚类，依照强簇规则，对伪标签和概率值进行更新；最后，将更新后概率值设定为对应样本伪标签的置信度，整体的平均值作为该类的整体置信度，进一步提高伪标签可用性，实现无监督领域自适应的故障诊断。
一种基于监督学习滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点-CN201710899424.X有效
发明人：孙彦景;潘东跃;王亮;李松;徐华;华钢;王艳芬;芦楠楠;张晓光;李嫄源 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-09-28 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： H04W4/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，包括微生物能量捕获装置、能量收集模块、超级电容器、锂电池、开关电路、无线传感器网络节点和防水外壳，所述微生物能量捕获装置通过能量收集模块与无线传感器网络节点、超级电容器相连，分别给无线传感器网络节点供电和超级电容充电，当超级电容器两端电压达到放电电压时，超级电容放电给锂电池充电，当微生物能量捕获装置的供能不足时，通过锂电池为无线传感器网络节点供电。本发明利用微生物能量捕获装置作为环境监测传感器网络节点供电的能量来源，能够有效地延长无线传感器网络节点的工作寿命，实现对湿地环境的长期监测，降低设备维护成本。
一种微生物能量捕获环境监测无线传感器网络节点

[发明专利]一种基于关联规则挖掘的煤矿巷道围岩变形破裂辨识方法-CN201910316710.8有效
发明人： 芦楠楠;肖晗晗;陈永珩;陈岩;孙彦景;马占国;靖洪文 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-04-19 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： G06F16/2458 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于关联规则挖掘的煤矿巷道围岩变形破裂辨识方法。首先，采用信息增益的遗传网络规划算法挖掘围岩监测的属性数据，提取关联规则，构建规则库；然后，基于平均适应度公式计算数据与规则之间的匹配度，将训练数据映射到平均适应度空间；最后，在平均适应度空间构建基于距离的围岩变形破裂检测模型，实现对煤矿巷道围岩变形破裂的辨识。本发明可挖掘大量围岩监测数据中隐含的机理性信息，也可以为巷道冒顶、冲击地压等灾害事故的防治提供参考依据。
一种基于关联规则挖掘煤矿巷道围岩变形破裂辨识方法

[发明专利]一种振动能量捕获的矿井下瓦斯监测无线传感器网络节点-CN201710899433.9有效
发明人：孙彦景;潘东跃;王亮;芦楠楠;马占国;施文娟;陈岩;王博文;李嫄源 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-09-28 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： H02J7/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种振动能量捕获的矿井下瓦斯监测无线传感器网络节点，包括用于收集井下的振动能量并转化为电能的压电发电装置、本安型能量收集管理模块、瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块，所述压电发电装置的输出端与本安型能量收集管理模块相连，所述本安型能量收集管理模块的输出端分别与瓦斯传感器、信号调理与控制模块和无线收发模块相连，所述瓦斯传感器的输出端与信号调理与控制模块相连，所述信号调理与控制模块与无线收发模块相连。本发明能量转化效率高，供电电压稳定，使用寿命长，降低维护成本，能够实现煤矿井下瓦斯监测传感器节点的全天候工作，保证煤矿井下的安全。
一种振动能量捕获矿井瓦斯监测无线传感器网络节点

[发明专利]基于嵌入式特征选择语义自编码器的零样本图像分类方法-CN201910566369.1在审
发明人： 芦楠楠;周丙;张欣茹;胡小忠 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-06-27 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了基于嵌入式特征选择语义自编码器的零样本图像分类方法。本发明利用嵌入式特征选择来优化语义自编码器的目标函数，使得到的映射矩阵尽可能稀疏化，来达到与语义属性相匹配的底层特征选择的目的；在测试阶段利用得到的稀疏化映射矩阵进行底层特征到语义属性的映射，就可以自动抑制起到消极作用的特征维度，增强起到积极作用的特征维度，达到特征匹配选择的目的，提高零样本图像分类的精度。
语义特征选择样本图像编码器嵌入式底层特征特征维度映射矩阵语义属性稀疏分类测试阶段积极作用目标函数特征匹配消极作用映射匹配优化

[发明专利]一种改进TLD的矿井下视频目标跟踪方法-CN201910067175.7在审
发明人：孙彦景;张丽颖;云霄;程玉虎;芦楠楠;陈岩;董锴文 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-01-24 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明公开了一种改进TLD的矿井下视频目标跟踪方法，跟踪部分采用基于Mean‑Shift的跟踪算法，减小计算量同时做到煤矿井下环境的目标实时跟踪；检测部分首先用Kalman滤波来预估当前帧目标的中心位置，进行目标位置的区域预估，减少扫描窗口的数量，减小计算冗余；然后在预估区域使用动态自适应更新阈值的方差分类器进行检测，提高检测效率。本发明针对煤矿井下跟踪需求的特殊性，增强了算法在低照度情况下的目标跟踪准确率，有效应对目标外观剧烈变化和目标遮挡等复杂因素，增强了原算法的鲁棒性以适应实际需求。
预估视频目标跟踪煤矿井下减小算法检测矿井动态自适应复杂因素跟踪算法剧烈变化目标跟踪目标外观目标位置目标遮挡扫描窗口实际需求实时跟踪低照度分类器计算量鲁棒性冗余跟踪准确率方差滤波改进更新

[发明专利]多用户NOMA的一种自适应等效子载波分配系统及方法-CN201810028863.8在审
发明人：张晓光;孙彦景;杨悦;郭柯;芦楠楠;云霄;陈功骁 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-01-11 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： H04L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多用户NOMA的自适应等效子载波分配系统及方法。该方法和系统包括：采用等间隔子载波块分集方式，使得等效子载波具有相似的传输特性；根据各个用户在各个子载波上的增益信息来得到NOMA系统中的各用户在各个等效子载波上的增益信息；根据用户接受的信道增益幅度门限值来确定用户传输数据所需要的等效子载波数；利用灌水原理进行等效子载波分配。该方法既能够满足不同用户速率的需求，还可以自适应分配等效子载波以改善传输性能。
子载波子载波分配增益信息多用户自适应用户传输数据自适应分配传输特性分集方式幅度门限改善传输信道增益用户接受子载波块子载波数等间隔灌水

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