成果推介 | 中国矿业大学新一代电子信息技术领域

2025-04-25

江苏省技术产权交易市场盐城分中心位于盐城市国家高新区创新中心,2020年4月开始运营,系江苏省首批四家分中心之一。盐城分中心重点面向盐城市先进制造、集成电路等主导产业,坚持市场化运营,突出一站式服务,通过技术产权交易市场线上线下平台的建设运营,从资源集聚、创业孵化、技术转移、技术经理人培养、科技创新指标提升等方面提升盐城区域科技创新体系建设,发挥市场配置科技资源的决定性作用,建成集成果转移转化和技术产权交易等综合性全方位科技服务功能于一体的技术产权交易市场。

 

成果一

成果名称:

矿山“人-机-环”信息感知技术与装备研发及应用

 

成果简介:

矿山“人-机-环”信息感知技术与装备研发及应用项目重点围绕矿山安全生产智能感知与管控的关键科技瓶颈问题,开展了全面的基础理论研究、关键技术及系统装备研发,形成了矿山“人-机-环”信息描述与状态判识方法,井下能量自动捕获与安全感知智能装置,融合网络通信与边缘计算系统装备,矿山大数据分析与安全智能管控应用系统等系列成果。项目成果实现了矿山生产过程“人-机-环”信息的高效感知、深度挖掘与智能分析,提升了矿山安全保障能力和安全生产运行效率,具有广泛的推广应用价值和产业化前景。

 

技术特点

1、首次提出了矿山“人-机-环”感知信息的统一描述方法与本体语义理论体系,建立了多维度的矿山安全生产状态判识框架。创新了环境敏感的矿山人员违规行为识别、数字孪生驱动的矿山设备状态诊断、多源信号时空融合分析的采动环境安全判识方法;

2、针对井下环境中存在的能量所具有的多源、微小、不连续的特性,创新性设计并研发了温差、振动等杂散能量捕获技术和装置,研制了具有信号采集、状态识别、故障诊断、无线传输、低功耗等功能的矿山“人-机-环”无线智能传感装置,提高了传感器节点的生命周期,拓宽了矿山安全感知边界;

3、创新性的设计了矿山物联网标识编码体系与交互协议规范,提出了矿山物联网融合通信网络架构,研发了矿山物联网融合通信网关与云边端协同服务系统,解决了矿山多系统融合接入、高效交互与快速响应服务问题;

4、构建了矿山安全生产大数据管理与分析预警平台,解决了多源异构数据高效接入管理与深度挖掘智能应用等关键技术问题,实现了基于环境敏感的矿山人员违规行为识别、基于机理孪生建模的矿山设备的多级智能协同管控与状态在线诊断、基于“人-机-环”时空数据融合的矿山安全状态预测预警。

 

应用前景

该科技成果已应用于乌审旗蒙大矿业有限责任公司与山西霍尔辛赫煤业有限公司,开展了应用示范工程建设,完成“矿山人-机-环感知信息描述与知识服务系统”、“矿山大型机电设备运行状态在线诊断系统”、“矿工不安全行为在线判识系统”、“矿山多源感知信息融合接入与安全生产状态大数据分析系统”、“矿山设备协同管控与智能调度服务系统”等内容的实施。自项目成果实施应用以来,单个煤矿年原煤产出量增加约10万吨,年新增产值6000万元,同时,在减人提效和因生产异常造成的直接损失材料支出方面增收节支约500万元,项目具有经济社会效益。

 

成果二

成果名称:

煤矿重大灾害全域视频 AI 感知及风险防控系统

 

成果简介:

针对国家矿山安监局&财政部印发的《煤矿及重点非煤矿山重大灾害风险防控建设工作总体方案》[矿安〔2022〕128号]文件中的要求,利用机器视觉、深度学习及卷积神经网络模型等人工智能技术,建设 AI 视频智能辅助监管监察系统、应急处置视频智能通讯系统和重大违法行为智能识别分析系统,进而构建煤矿重大灾害全域视频 AI 感知及风险防控系统平台,实现对煤矿及重点非煤矿山关键地点、重点部位重大风险的实时监测、及时识别和精准研判,推动提升矿山重大灾害风险防控能力。

 

技术特点

1、全域覆盖、多维度监管;

2、独立自主智能分析与识别;

3、分析统计及预警联动;

4、井下-井上-矿端-集团全闭环;

5、固定-移动装备综合监控;

6、4G、5G多网络融合通信;

7、人-机-环综合研判及管;

8、全面推广与示范基地。

 

应用前景

该科技成果已应用于济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司、山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿、汶上义桥煤矿有限责任公司、山东济宁运河煤矿有限责任公司、济宁市金桥煤矿等十余座矿井中,设备及系统稳定可靠,效果显著,有效促进了行业科技进步。

 

成果三

成果名称:

AIoT-BOX 智能算法盒

 

成果简介:

AIoT-BOX 智能边缘计算算法盒,可为智慧矿山、智慧安防、智慧工厂、智慧能源、智慧医疗等领域场景提供全面的运算支持,具有多路视频分析和时间序列预测计算能力,具备极高的性价比,竞争优势显著。可以用于 AI 视频安防(人员、车辆、环境)和 AI 节能、故障诊断等功能。

 

技术特点

1、摄像头利旧,支持32路视频和算法组合,支持 Tensorflow , pyTorch 等架构;

2、支持 ModBuS TCP 、 RS485/232 接口;

3、国产芯片,16~32TopS INT8 算力;

4、支持32路 1080P@25fps 高清视频硬件解码能力;

5、支持12路 1080P@25fps 高清视频硬件编码能力。

 

应用前景

该科技成果已应用于中煤平朔发展集团、昆山宁华冷库等企业,用于AI节能应用、爆破管理等业务。  

 

成果四

成果名称:

煤矿安全生产视频 AI 识别关键技术及装备

 

成果简介:

将人工智能技术和计算机视觉技术等智能化技术有机融入煤矿安全生产各个环节,对设备和环境事故隐患识别,提高煤矿安全生产的智能化管理水平。面向煤矿安全生产视频 AI 识别关键技术研究和成套装备研制,揭示了煤矿并下场景的视频图像数据特征,发明煤矿特殊照明环境下的工业视频图像特征增强和识别方法,自主研制 AI 视频识别终端和成套装备,实现了煤流运输、综采工作面、掘进工作面、辅助运输和提升等关键环节的多种安全隐患视频识别和联动控制。

 

技术特点:

1、发明了煤矿特殊照明和电磁干扰环境下的安全生产视频图像特征增强和识别方法,提出了基于边缘计算的煤矿关键场景信息实时动态分析与处理模型;

2、研制端边实时在线分析与感知交互的 AI 智能识别终端和成套装备,将计算扩展到边缘、前端,能实现煤矿安全生产视频本地实时分析、预警和控制;

3、提出煤矿安全生产视频 AI 识别的云-边-端协同分析模型,构建视频识别端节点传感器、边缘计算设备、视频识别场景云服务应用体系。

 

应用前景

该科技成果已应用于中煤华晋集团有限公司王家岭等矿井,设备及系统稳定可靠,效果显著,有效促进了行业科技进步。

 

成果五

成果名称:

复杂环境(煤矿井下)无线通信基础理论与定位关键技术

 

成果简介:

针对井下复杂多变的电磁环境使可靠通信与精确定位应用受到严峻挑战。成果从无线信号传输特性研究入手,基于空-时域传播规律建立井下信道新模型,突破了原有模型复杂度高、准确度低、适用性差的局限;基于通信定位一体化、多模态融合感知思想,原创性地将信道特性、空间环境特征与定位方法、位置服务深度融合,突破井下环境定位测距精度低、漂移大的瓶颈难题,显著提高定位精度,并进行了系列产品研发和位置服务应用。取得了基础理论和应用技术的重要突破,推进了煤矿智能化建设。成果在 IEEE Trans-actions on Wireless Communications, IEEE Journal on Selected Areas in Communi-cations 等高水平期刊发表论文30余篇,授权发明专利20余项,在60多个煤矿应用,大幅提升了企业安全水平和生产效率,为用信息技术、人工智能改造传统制造产业的国家发展战略做出了积极贡献。

 

技术特点

1、研发了矿井复杂电磁环境信号传播建模理论和信号增强技术,突破了传统模型复杂度高、准确度低、适用性差的局限;为解决矿井无线通信可靠性低、定位覆盖范围小、信号分辨率低、定位精度和稳定性不够等瓶颈难题提供了技术支撑;

2、首次提出基于井下环境空间特征、通信-感知-定位一体化的高精度融合定位新方法,解决了井下动目标定位漂移难题,攻克了基于无芯超宽带的综采工作面设备精确定位技术,显著提升了井下复杂环境动目标定位精度和定位稳定性;

3、提出智能矿山位置大数据综合服务体系,实现了应用技术创新和产品升级换代。研发了无线通信、精确定位、位置服务等系列软硬件产品和系统,构建了集位置大数据挖掘、推理、决策于一体的矿山位置大数据综合服务平台,满足了智能矿山对无线通信、精确定位和位置服务的需求。

 

应用前景

该科技成果已应用于陕西子长县羊马河煤矿、伊金霍洛旗振兴煤矿等60多个煤矿助力了矿山智能化建设,大幅提升了企业安全水平和生产效率,产生了显著的经济和社会效益,为用信息技术、人工智能改造传统制造产业的国家发展战略做出了积极贡献。