煤礦技術創新能力評價與智慧礦山3D系統關鍵技術

內容簡介

本書主要介紹技術創新、智慧礦山三維系統的基本概念，分析了我國煤炭礦山技術創新現狀、存在的問題及影響因素，研究了煤炭礦山技術創新能力評價紙促連指標及評價算法，並進行了實驗驗證。同時根據礦山的三維本源性特徵，探討了智慧礦山三維系統的研究。

本書主要內容樂滲喇包括兩大部分。第1部分（第1～8章）是煤炭礦山技術創新能力的影響因素分析以及技術創新能力評價指標分析及多種評價算法研究，如影響煤炭礦山技術創新能力因素分析，基於遺傳神經網路的技術創新能力評價，基於DEA的技術創新相對能力評價，基於AHP的煤礦技術創新能力評價以及基於粒子群最佳化神經網路的煤礦技術創新評價。第2部分（第9～14章）論述了智慧礦山的概念、關鍵技術以及研究智慧礦山三維系統的必要性，設計了三維系統架構及功能，創新性的研究並提出了三維系統高性能技術和實時資料庫技術及PineCone實時資料庫,最終構建了三維平台。

本書可作為能源研究、礦山系統平台設計及信息管理等學科祝埋請的科技工作者和高等院校師生的參考用書。

圖書目錄

第1部分煤礦技術創新及能力評價研究

第1章技術創新1

1.1技術創新內涵1

1.2技術創新能力1

1.3研究背景2

1.4研究意義6

1.5國內外研究現狀6

1.5.1國外技術創新理論及其發展7

1.5.2國內技術創新理論及其發展9

1.5.3我國煤炭技術創新相關理論11

第2章我國煤炭礦山技術創新現狀及問題14

2.1我國煤炭礦山技術創新概況14

2.2我國煤炭礦山技術發展歷程19

2.2.1我國煤炭開採工藝發展歷程19

2.2.2我國煤炭開採裝備及技術發展歷程19

2.3我國煤炭礦山技術發展路徑24

2.3.1煤礦機械化發展路徑24

2.3.2煤炭開採主導技術發展路徑24

2.3.3煤炭技術裝備引進與研發路徑24

2.3.4我國煤炭產業技術發展路徑25

2.4我國煤炭礦山技術創新面臨的問題26

第3章影響煤炭礦山技術創新能力因素分析28

3.1煤炭礦山技術創新過程的特殊性28

3.2煤炭礦山技術創新外部影響因素分析29

3.3煤炭礦山技術創新內部影響因素分析34

3.4煤炭礦山技術創新影響因素調查38

第4章煤礦技術創新能力評價體系綜述40

4.1指標體系的設計40

4.1.1指標體系設計原則40

4.1.2評價指標體系構建41

4.2傳統評價方法研究42

4.2.1幾種常見評價方法42

4.2.2傳統騙員戰評價方法存在的問題43

第5章基於遺傳神經網路的技術創新能力評價44

5.1評價指標體系44

5.2神經網路評價法適用性分析45

5.3遺傳神經網路評價模型45

5.3.1數據來源45

5.3.2數據標準化處理46

5.3.3層次分析法確定權重47

5.3.4遺傳神經網路辨剃淚熱評價模型的訓練及仿真測試49

第6章基於DEA的技術創新相對能力評價55

6.1煤炭礦山技術創新能力內涵及構成55

6.1.1煤炭企業技術創新能悼簽婆歡力的內涵55

6.1.2煤炭企業技術創新能力的基本構成56

6.2基於DEA的煤炭礦山技術創新能力評價模型構建57

6.2.1評價指標確定58

6.2.2評價模型構建59

6.3煤炭企業技術創新能力評雅龍價實例分析60

6.3.1決策單元的選取與數據來源60

6.3.2技術創新DEA評價與最佳化62

6.3.3煤炭企業綜合測評結果69

6.4基於MalmquistDEA的煤炭企業安全效率評價及影響因素70

6.4.1MalmquistDEA模型的構建71

6.4.2樣本選取及數據描述 72

6.4.3實驗結果和數據分析 72

6.4.4煤炭企業安全效率的均值變化分析73

6.4.5煤炭企業安全效率的動態分析73

6.4.6煤炭企業安全效率變化趨勢分析74

第7章基於AHP的煤礦技術創新能力評價76

7.1指標體系設計的原則76

7.2AHP層次分析法基本理論76

7.2.1基本思想77

7.2.2實施過程77

7.3層次分析法（AHP）算法理論77

7.3.1評價模型遞階層次結構的構建77

7.3.2構建兩兩比較判斷矩陣77

7.3.3計算指標的權重係數並檢驗其一致性77

7.3.4進行一致性檢驗78

7.4層次分析法在煤礦企業技術創新能力評價中的套用78

7.4.1判斷矩陣的建立和權重的計算78

7.4.2一致性檢驗 80

7.4.3數據來源80

7.4.4數據標準化處理81

7.5模型的評價81

7.5.1建立線性評價函式81

7.5.2評價標準81

7.5.3評價結果81

7.6技術創新能力評價指標體系最佳化套用81

7.6.1AHP在煤炭企業技術創新能力指標最佳化體系的實例套用82

7.6.2最佳化指標體系一致性檢驗83

7.6.3原始數據83

7.6.4評價結果84

第8章基於粒子群最佳化神經網路的煤礦技術創新評價研究86

8.1神經網路算法及其改進研究86

8.1.1人工神經網路及類型86

8.1.2BP神經網路87

8.1.3智慧型算法最佳化神經網路89

8.1.4改進的BP算法89

8.2粒子群智慧型最佳化算法研究90

8.2.1粒子群基本原理90

8.2.2算法基本流程91

8.2.3參數設定分析92

8.3改進的粒子群算法與最佳化的神經網路模型93

8.3.1PSO最佳化神經網路的可行性分析93

8.3.2粒子群算法的改進思想及參數設定94

8.3.3改進的PSO算法最佳化神經網路模型94

8.4評價模型在煤礦技術創新中的套用96

8.4.1數據來源及特徵97

8.4.2數據標準化處理97

8.4.3神經網路結構設計97

8.4.4訓練及仿真測試100

第2部分智慧礦山三維系統研究

第9章煤礦智慧礦山建設綜述105

9.1智慧礦山105

9.2智慧礦山的發展105

9.3智慧礦山建設存在的問題106

9.4智慧礦山框架與關鍵技術106

第10章智慧礦山三維系統綜述107

10.1三維虛擬現實技術概念和特徵107

10.2三維技術研究現狀108

10.3存在的主要問題108

10.4三維系統研究內容110

10.5三維系統建設技術路線111

10.5.1研究思路111

10.5.2研發步驟112

10.5.3技術路線113

10.5.4系統實施流程115

第11章礦山三維系統架構設計117

11.1概述117

11.2設計原則117

11.3三維礦山系統設計目標118

11.4三維空間是煤礦信息化天然的信息集成平台119

11.5三維礦山系統架構設計120

11.5.1系統架構設計120

11.5.2系統平台界面設計122

11.6三維系統功能詳細分類設計123

11.7系統性能要求、運行環境及數據要求124

11.7.1系統性能要求124

11.7.2系統運行支撐條件124

11.7.3系統基礎數據要求125

第12章智慧礦山三維系統關鍵技術研究127

12.1三維空間系統關鍵技術127

12.2高性能設計128

12.2.1網路最佳化方案128

12.2.2多模式網路通信協定129

12.2.3基於樂觀算法的網路通信模組記憶體管理129

12.2.4顯示最佳化方案130

12.3礦山工業視頻圖像壓縮技術131

12.3.1分散式算法131

12.3.2基於分散式算法的並行實現136

12.3.3基於分散式的並行無損壓縮算法壓縮性能136

12.3.4評價與總結137

第13章三維系統實時資料庫技術研究138

13.1實時資料庫的基本理論、特徵及系統結構138

13.1.1實時資料庫的基本理論138

13.1.2實時資料庫的特徵139

13.1.3實時資料庫的系統結構139

13.2PineCone實時資料庫概述140

13.3PineCone實時資料庫的主要技術141

13.4PineCone實時資料庫的功能 143

13.5PineCone實時資料庫技術的實現思路143

13.6PineCone實時資料庫三個關鍵服務流程144

13.7PineCone實時資料庫性能指標及API145

第14章智慧礦山三維系統功能及特點147

14.1三維建模基礎功能147

14.1.1地表對象147

14.1.2煤岩層148

14.1.3井巷參數化建模與可視化148

14.1.4巷道斷面信息149

14.1.5參數化構建回採工作面模型149

14.1.6參數化構建掘進工作面模型149

14.1.7管線建模150

14.1.8設備設施模型與屬性管理150

14.1.9三維視圖工具151

14.2三維系統專業功能152

14.2.1回採工作面三維可視化152

14.2.2掘進工作面三維可視化152

14.2.3立體通風動態圖153

14.2.4設備及設施管理153

14.2.5各類管路系統153

14.2.6安監與生產系統實時監控三維可視化154

14.2.7危險源管理155

14.2.8報警管理155

14.2.9路線及動態查詢155

14.2.10礦井安全生產總體狀態查詢156

14.2.11通風及實時解算156

14.2.12分析工具157

14.2.13視頻查詢158

14.2.14通信集成159

14.2.15系統遠程控制159

14.2.16區域查詢（三維空間分析）159

14.3三維系統平台的特點160

附錄162

附錄1煤炭礦山技術創新調查問卷162

附錄2綠色礦山技術創新能力調查問卷166

附錄3樣本煤礦企業技術創新能力評價指標數據166

參考文獻168

煤礦技術創新能力評價與智慧礦山3D系統關鍵技術

基本介紹

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