煤岩界面动态感知技术及识别方法

煤岩界面的动态感知与识别技术是一门集信号检测、数据处理和多源信息融合于一体的煤矿开采领域专业技术.本书系统、深入地介绍煤岩界面感知、识别的基本原理、系统组成与感知识别方法，详细阐述综采工作面煤岩界面轨迹的预先感知与精准识别关键技术.本书分为7章，包括绪论、采煤机煤岩截割特征信号分析、煤岩截割特征信号提取与识别、基于D-S证据理论的煤岩界面动态识别、非接触式主动热激励煤岩红外感知、基于主动激励红外图像的煤岩界面识别技术和结论与技术创新。

前言
第1章绪论1
1.1煤岩识别研究现状2
1.2采煤机调高控制研究进展14
1.3特征信号提取与识别理论18
1.3.1信号时域分析18
1.3.2信号的频域分析19
1.3.3信号小波包分析20
1.4多信息融合识别理论22
1.5主动红外感知理论26
参考文献28
第2章采煤机媒岩截割特征信号分析34
2.1采煤机截割三向振动信号34
2.1.1振动信号基础
2.1.2采煤机滚筒振动36
2.2采煤机滚筒截割负载扭矩信号37
2.3煤岩破碎声发射特征信号41
2.4煤岩截割红外图像与闪温特征44
2.5采煤机截割电流信号45
参考文献47
第3章煤岩截割特征信号提取与识别49
3.1多截割特征信号的测试与提取方法49
3.1.1采煤机机械结构分析与实验台构建49
3.1.2实验台控制系统51
3.1.3数据测试、采集与分析系统52
3.1.4煤岩试件制各及性质测定58
3.2煤岩截割电信号时域分析61
3.3煤岩截割红外特征与闪温分析69
3.4煤岩截割声发射信号特征提取78
3.5煤岩截割振动信号分析与特征提取87
3.6多截割信号特征数据库构建95
参考文献102
第4章基于D-S证据理论的煤岩界面动态识别104
4.1多截割特征信号隶属度函数优化模型105
4.1.1基于最小模糊婉的隶属度函数105
4.1.2因0-最小模糊煽多传感特征隶属度函数优化求解108
4.2模糊D-S证据理论信息融合决策模型112
4.2.1基本概率分配函数112
4.2.2D-S证据理论信息融合规则113
4.2.3D-S证据理论融合决策准则115
4.3模糊D-S证据理论信息融合决策模型校验116
4.4识别特征信号权值优化及修正117
4.4.1基于模糊隶属度的权值优化117
4.4.2局部证据体商神突权值修正119
4.5随机煤岩界面截割特征提取与融合识别128
4.5.1随机煤岩界面截割特征信号提取128
4.5.2单一特征信号与多信息融合识别结果对比分析130
4.6基于识别目标信度值优化的煤岩界面识别134
4.7现场工业性实验验证137
4.7.1含岩模拟煤壁挠筑137
4.7.2整机实验系统及实验测试138
4.7.3融合识别结果分析140
4.8截齿损耗对煤岩界面识别精度影响分析142
4.8.1截齿损耗对截割特征信号影响分析142
4.8.2不同磨损程度截齿截割特征信号分析144
4.8.3基于最小模糊婉的隶属度函数优化146
4.8.4实验测试与分析146
参考文献150
第5章非接触式主动热激励媒岩虹外感知152
5.1无损检测技术152
5.1.1无损检测技术概论152
5.1.2主动热激励红外检测技术154
5.2主动热激励煤岩红外热成像提取155
5.2.1主动热激励煤岩红外热成像装置155
5.2.2主动热激励红外热成像提取156
5.3不同时空特性煤岩热激励温升表征157
5.3.1时间效应分析158
5.3.2空间效应分析160
5.4煤岩表面红外温度衰减规律分析162
5.4.1煤岩红外温降的红外图像162
5.4.2煤岩红外温度衰减规律分析164
5.5煤岩红外图像分割及去噪处理166
5.5.1图像分割算法分类166
5.5.2煤岩红外图像分割168
参考文献171
第6章基于主动激励红外圈像的煤岩界面识到技术172
6.1主动激励红外煤岩识别实验系统173
6.1.1煤岩识别影响因素及边界条件分析173
6.1.2实验台设计与构建173
6.1.3煤岩试件挠筑174
6.2多影响因素参数藕合优化分析175
6.2.1主动激励红外图像采集正交实验设计176
6.2.2红外图像测试正交实验183
6.2.3煤岩红外图像界面提取185
6.2.4正交实验识别精度结果分析188
6.2.5基于很优组合的参数优化196
6.3基于主动激励红外图像的煤岩界面识别与精度分析210
6.3.1实验测试与图像分割210
6.3.2精度分析212
6.4局部很优参数影响分析及解决方案213
6.4.1煤岩界面识别精度影响因素及边界条件213
6.4.2多参数稿合优化模型214
6.4.3基于多影响因素很优组舍的参数优化218
6.4.4实验对比分析221
参考文献222
第7章结论与技术创新224
7.1结论224
7.2技术创新226