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[发明专利]一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法-CN202110601033.1有效
发明人：顾清华;徐青松;江松;阮顺领;冯治东;李学现;陈露;王倩 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：一种基于高维多目标进化算法的露天矿卡车多目标调度优化方法，首先根据露天矿实际生产调度建立主要指标体系，然后以运输成本最小和运输距离最短以及等待时间最小为目标构建金属露天矿多目标调度模型，再对基本的NSGA‑Ⅲ算法进行改进，最后采用改进的算法对金属露天矿多目标调度模型进行求解。本发明多目标调度优化方法能够有效减少卡车调度过程中的运输距离和运输次数，进而显著降低企业的运输成本，并且在有效保证矿石品位的前提下能提高矿山的生产能力，显著提升矿山企业的经济效益。并且在模型构建过程中做出了路径规划和车流分配工作，能有效保证各路段的通行顺畅。
一种基于多目标进化算法露天矿卡车调度优化方法

[发明专利]基于数据驱动的神经网络代理辅助露天矿无人卡车调度方法-CN202110603543.2有效
发明人：顾清华;王丹娜;江松;阮顺领;卢才武;陈露;李学现;王倩 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：一种基于数据驱动的神经网络代理辅助露天矿无人卡车调度方法，综合卡车在调度运输过程中的各项成本，以装载点的最大产量、卸载点的最大承载量、卡车装卸时间及品位要求、充电要求等为约束条件，制定一个可行的方案使参与工作的各设备在规定时间内完成计划任务，同时可使综合费用、卡车总等待时间、卡车耗电费用及卸载点品位偏差率达到最低，并引入神经网络的代理辅助模型进行预测。神经网络代理模型可有效训练数据集和指导种群优化过程。在线数据驱动的方法也可使历史最优数据集模型向更精确的搜索方向递进，使优化过程更加可靠，同时加快计算速度。通过实验验证，本方法可以有效的提高露天矿的工作效率。
基于数据驱动神经网络代理辅助露天矿无人卡车调度方法

[发明专利]一种基于P-LinkNet网络的露天矿道路模型构建方法-CN202010054020.2有效
发明人：顾清华;薛步青;卢才武;阮顺领;江松;陈露;李学现;宋江珊 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G06V20/17 文献下载
摘要：一种基于P‑LinkNet网络的露天矿道路模型构建方法，通过采集不同种类条件下露天矿山的航拍图像，找出其中矿山道路的特点，根据具体矿山情况更新已有训练集，运用基于P‑LinkNet网络的矿山道路模型构建方法网络进行路径提取，在编码和解码之间加入了空洞卷积以增加图像中心特征的感受野，采用调整训练集构成的循环结构对图像的识别率进行提高，在训练过程对模型进行了五次交叉验证，训练出来有很强容错度的深度神经网络模型，运用迁移学习，对不同矿山图片进行路径提取，本发明解决了目前矿山路径提取过程出现的道路识别低、道路中断等问题。考虑到矿山道路的多变性，通过矿山图像提取的矿山路径，对矿山道路建模，满足矿山调度优化需求。
一种基于 linknet 网络露天矿道路模型构建方法

[发明专利]一种基于自适应扰动樽海鞘算法的露天矿充电桩选址方法-CN202110603469.4有效
发明人：顾清华;王楚豪;江松;阮顺领;卢才武;李学现;陈露;王倩 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：一种基于自适应扰动樽海鞘算法的露天矿充电桩选址方法，以年成本最小为目标，构建露天矿充电桩选址模型；对樽海鞘算法改进得到自适应扰动樽海鞘算法，求解模型，得到选址结果。本发明建立了完善的目标约束模型，并采用改进后的自适应扰动樽海鞘算法对模型进行求解，使得目标模型的求解更加科学合理以及具有可实现性。相比于传统的露天矿电动卡车充电难的问题，这种优化选址模型能够有效减少电动卡车运行过程中的无效运输距离和因电量不足产生的时间成本，增加电动卡车的充电效率，在未来电动卡车逐渐普及取代油耗卡车的大环境趋势下，显著降低企业的运输成本，提高矿山的生产能力，显著提升矿山企业的经济效益。
一种基于自适应扰动海鞘算法露天矿充电选址方法

[发明专利]露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法-CN202110603480.0有效
发明人：顾清华;宋江珊;卢才武;胡聪;王倩;陈露;李学现;刘迪 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：一种露天矿无人驾驶中的排土场及排土边缘线实时更新方法，首先采用三维激光雷达采集露天矿排土场周边点云数据，然后运用一种保留露天矿排土场排土边缘区域特征的简化算法完成了对排土场点云数据的简化工作，之后对于简化之后的点云数据采用软件进行建模，再通过对排土场点云数据是否发生变动即排土场模型是否需要更新做判断，最后通过对模型局部变动区域的更新完成对露天矿排土场模型的更新。与此同时运用排土边缘空间区域分割法筛选出排土边缘区域点云数据，再运用三维点云数据拟合的方法提取了对于无人驾驶运输过程中重要的GPS排土点集。本发明结合矿山真实环境，能极大地提升无人矿车在排土场周边作业的安全性及高效性。
露天矿无人驾驶中的排土场边缘实时更新方法

[发明专利]一种基于边缘响应融合算法的传送带矿石粒度检测方法-CN202110603450.X有效
发明人：顾清华;危发文;阮顺领;胡聪;陈露;李学现;王倩 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明为一种基于边缘响应融合算法的传送带矿石粒度检测方法，包括以下步骤：(1)使用工业相机实时拍摄传送带上的矿石图像；(2)对采集的图像进行图像灰度化、去噪和图像二值化的预处理；(3)使用形态学的方法对二值化图像优化、距离变换；(4)采取改进的HED网络边缘检测和基于距离变换的分水岭算法相结合的边缘响应融合算法对矿石图像进行有效分割；(5)调用OpenCV库中的部分函数对分割后的图像进行粒度分析计算；(6)将矿石粒度信息实时传输至破碎机控制系统。本发明通过计算得出的精确的矿石粒度大小，能够为破碎机的相关参数调节提供重要参考，降低矿石破碎机的故障发生概率，提高矿山的生产效率。
一种基于边缘响应融合算法传送带矿石粒度检测方法

[发明专利]一种露天矿道路的激光雷达落石检测方法-CN202211315169.7在审
发明人：顾清华;李佳威;江松;阮顺领;王倩;李学现;陈露 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01S17/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进PointPillars网络的露天矿道路多线激光雷达落石检测方法，针对露天矿运输作业中30CM以上的常见落石，使用128线束的固态激光雷达获取露天矿道路落石点云数据作为训练集，对点云数据进行数据增强及体柱化处理，将点云数据放入改进PointPillars网络中进行训练，将训练好的模型进行TensorRT加速，并整合进ROS项目中；其中，露天矿道路落石检测结果包括落石类型和落石的候选框；相应系统包括点云数据采集模块，点云数据处理模块，模型训练模块，模型加速模块，结果输出模块。本发明能够有效针对露天矿落石大小不一，露天矿强光照等问题，并实现兼具实时性和准确性的落石检测。
一种露天矿道路激光雷达检测方法

[发明专利]一种基于露天矿区暗光环境下的图像恢复与目标检测融合方法-CN202211310449.9在审
发明人：顾清华;苏存玲;江松;阮顺领;王倩;李学现;陈露 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06V20/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于露天矿区暗光环境下的图像恢复与目标检测融合方法，包括以下步骤；步骤1，运用无人机或者单反摄像机对同一露天矿区、同一矿场条件下不同时段的矿区场景进行记录，分别对光照充足时段以及凌晨或黄昏时段露天矿区的场景图像进行记录，完成正常光照下的图像以及暗光图像的数据收集；步骤2，将所收集到的暗光图像经过Retinex‑Net网络进行图像去噪以及亮度增强处理；步骤3，将Retinex‑Net网络与目标检测网络yolov5进行融合，将暗光图像经过Retinex‑Net网络增强后会提升目标检测网络的目标识别效果，进而解决暗光环境下目标识别不准的问题。本发明能够提高露天矿区恶劣环境下的目标检测精准度，从而达到有效检测避障效果。
一种基于露天矿区环境图像恢复目标检测融合方法

[发明专利]一种基于改进YOLOv5的不安全行为检测与报警方法-CN202211315165.9在审
发明人：顾清华;何鑫鑫;江松;阮顺领;李学现;王倩;陈露 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06V20/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进YOLOv5的皮带运输区域不安全行为检测与报警方法，包括如下步骤：确定皮带运输区域的危险因素；建立皮带运输区域数据集；采用YOLOv5模型，为其增加小目标检测层，替换其骨干网络为ShuffleNetV2，将其特征融合层由PANET修改为BIFPN，并添加注意力机制，得到改进的YOLOv5模型作为检测模型；利用皮带运输区域数据集训练该检测模型；利用训练好的检测模型进行不安全行为检测，并根据检测结果进行报警。本发明旨在对矿山中尤其是皮带运输机区域的人员的不安全行为进行检测，借助相应图片对一些不安全行为进行预警与限制，以达到安全生产的目的，实现更加高效快速实时有效的监督。
一种基于改进 yolov5 不安全行为检测报警方法

[发明专利]一种基于自适应遗传算法的多金属多目标配矿方法-CN201910817733.7有效
发明人：顾清华;刘海龙;王迪;卢才武;冯治东;李学现;李俊飞 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06N3/12 文献下载
摘要：一种基于自适应遗传算法的多金属多目标配矿方法，根据矿山配矿实际生产要求和指标，构建多金属多目标配矿模型，包括：品位偏差最小目标、采掘成本和运输成本最小目标、总产量偏差最小目标、矿石岩性的配比偏差最小目标、任务量约束、生产能力约束、氧化率约束、有害物质约束以及运输量约束；然后采用自适应遗传算法对多金属多目标配矿模型进行求解。本发明通过建立以采矿和运输成本、配矿后品位偏差、总产量偏差和配矿后矿石岩性配比偏差最小为目标的配矿模型，并采用自适应遗传优化算法，对多金属多目标配矿问题进行求解，实现了多金属多目标配矿的优化。
一种基于自适应遗传算法金属多目标方法

[发明专利]一种露天矿分布式新能源供能系统及其配置方法-CN202210103310.0在审
发明人：顾清华;李学现;阮顺领;江松;陈露;刘迪;王倩 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H02J3/32 文献下载
摘要：一种露天矿分布式新能源供能系统，包括：清洁能源发电系统，分布式储能系统以及车载电池能量回收系统，本发明还提供了其配置方法，通过计算电池能量回收系数、单位运距下的综合电耗、单台纯电动卡车的日充电需求、矿区年负载耗电量；可进一步计算得到光伏组件的布设面积和分布式储能系统装机容量。本发明可提高露天矿生产的能源利用效率，保证矿区供电系统的稳定性。
一种露天矿分布式新能源系统及其配置方法

[发明专利]一种数据驱动下的多目标露天矿卡路径优化方法-CN202210124843.7在审
发明人：顾清华;王倩;江松;阮顺领;冯治东;李学现;陈露;常朝朝 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2022-02-10 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：一种数据驱动下的多目标露天矿卡路径优化方法，根据矿山实际生产要求和指标，构建以运输总距离最短、时间损失惩罚成本最小为目标的多目标露天矿卡路径优化模型；基于矿卡历史轨迹数据，采用数据驱动的随机森林辅助优化算法对多目标露天矿卡路径优化模型进行求解，并在蚁群算法的优化框架下对算法进行改进，旨在高效搜索到更符合矿山生产现状的运输方案。本发明从矿山生产实际情况出发，对提高运输效率，降低运输成本，提升矿山企业经济效益有着重要意义。
一种数据驱动多目标露天矿路径优化方法

[发明专利]一种基于改进TEB方法的露天矿无人矿卡动态路径规划方法-CN202110603484.9在审
发明人：顾清华;张晓玥;冯治东;阮顺领;李学现;王倩;陈露 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-08-31 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种露天矿无人矿卡动态路径规划方法，解决当前无人矿卡动态路径规划问题，同时重点解决无人矿卡在露天矿场景下的动态路径规划中卡车运行安全问题。建立以满足运载时间最短为目标、以避开障碍物、朝局部目标前行、非完整性约束、运载时的速度、加速度、急动度及在重载下坡和空载上坡情况下的牵引力为约束的露天矿无人矿卡动态路径规划问题模型，用权重求和模型表示该优化问题，并使用分类权重法对权重求和模型的目标函数权重进行设定，再使用g2o通用图形优化方法，对露天矿无人矿卡动态路径规划问题进行解算，求出局部最优轨迹。
一种基于改进 teb 方法露天矿无人动态路径规划

[发明专利]一种基于改进灰狼算法的多金属露天矿生产作业计划编制方法-CN201810475051.8有效
发明人：顾清华;李学现;卢才武;阮顺领;聂兴信;杨震;郭梨;陈露;刘武芳茗 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2018-05-17 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明一种基于改进灰狼算法的多金属露天矿生产作业计划编制方法，在现有生产作业计划的基础上，将入选矿石的质量指标允许的波动范围视为约束条件，同时考虑开采矿石中多金属组分的品位约束，建立以矿石的开采和运输成本最小化为目标的生产作业计划编制模型，然后采用改进的灰狼算法进行模型的求解；与原有的求解方法相比较，灰狼算法具有求解精度高、收敛速度快等优点，非常适合于解决多约束条件下的复杂函数优化问题。在对多金属露天矿生产作业计划优化模型进行求解过程中，能够快速的得到符合实际生产需要的作业计划。本发明对于提高开采矿石的利用率，稳定多金属露天矿品位水平，提高矿山开采企业的经济效益有着重要的指导意义。
一种基于改进灰狼算法金属露天矿生产作业计划编制方法

[发明专利]一种基于露天矿区路径的无人驾驶车辆能耗节能方法-CN201910816147.0有效
发明人：顾清华;李学现;井石滚;卢才武;阮顺领;陈露;马平平 -专利权人：西安建筑科技大学
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： E21C41/30 文献下载
摘要：本发明为一种基于露天矿区路径的无人驾驶车辆能耗节能方法，针对露天矿无人驾驶车辆的油耗节能问题，建立了一种车辆运行状态评估模型，从而对无人驾驶车辆的运行状态进行实时调整。首先建立了露天矿运输道路网模型，然后分析了影响车辆油耗的主要因素，以历史数据为样本训练基于BP神经网络的回归模型，从而确定模型的最佳输出参数。在车辆运行过程中，利用多种车载传感器，实时监测无人驾驶车辆的运行数据，并通过与最佳输出参数的对比分析，实现对无人驾驶车辆运行状态的实时动态调整，通过分析不同路况下的车辆最佳运行参数，以确定无人驾驶车辆的发动机最佳输出功率和发动机最佳转速，达到节约油耗的目的。
一种基于露天矿区路径无人驾驶车辆能耗节能方法

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