低照度、高干扰环境下对特定图像目标检测和处理

（项目承担部门：监控分院）

项目内容

1、针对煤矿井下特殊的视频监控环境，利用先进的图像处理、人工智能等方法，实现对井下特定目标的检测、识别及处理，需要重点突破的视频处理技术有：高速运行皮带上的裂痕检测技术、人员或特殊设备的识别技术、多幅图像的矫正及拼接技术等。

2、开发嵌入式视频分析平台，实现前端视频的智能化应用。

预期目标

1、嵌入式智能视频平台能够实现图像的采集、各类算法的移植、图像及分析结果的远程传输；

2、视频分析平台能够实现每秒不小于30帧图像的实时处理能力；

3、视频分析结果的准确度：误报率*漏报率=0.64%；

4、目标识别范围：不小于40*40像素，多点同时识别数：不少于10个，响应延时：不大于500ms，最低照度：0.001lx；

5、皮带裂痕的检测范围：不小于10*100像素（可在结构光辅助检测下）；

6、拼接视频要求：2m范围以外移动物体在拼接处无重影像、无缺失影像。

煤矿高可用无线自组网技术与装备研究

（项目承担部门：通信分院）

项目内容

研究适用于受限空间的高可靠、自组织、短时延、高带宽的无线网络技术与装备。内容包括复杂环境下无线确定性通信技术、无线时间敏感网络技术（TSN）、高精度时钟同步与网络定位技术、快速组网、动态路由冗余通信技术，研制低功耗无线基站、多协议网关等装备。

预期目标

1、无线网络单小区基站数量达到1024个，节点总容量达到6.5万个；

2、无线网络512次跳转通信延迟总延时不大于200毫秒；

3、无线网络数据通信带宽达到2Mbps以上；

4、无线网络相邻节点间时钟同步误差小于0.3纳秒，视距范围内（LOS）定位精度达到0.1米；

5、网络重组恢复时间小于3秒；

6、采用低功耗、高可靠性、模块化设计，研制有线、无线相结合的矿用本安型通信节点及天线；无线通信模块功耗不大于3W，适合采用矿用锂电池组供电；

7、研究无线通信节点井下布置技术，即放即用，无需人为调整节点及天线。

适用于煤矿井下胶带输送机沿线的高可靠、低功耗、

低成本的高速总线通信技术研究

（项目承担部门：工控分院）

 项目内容

煤矿井下胶带机沿线需实现控制数据、语音数据传输。本项目根据胶带机沿线不超过100米布置一个总线设备节点的特点，研究高可靠、低功耗、低成本的高速总线通信技术。

预期目标

1、满足煤矿井下运输巷道内6km胶带机沿线传输；

2、传输速率不小于500kbs；

3、传输误码率不大于10-8；

4、节点容量不小于80个；

5、节点功耗不大于150mw。

基于深度学习的胶带输送机异物检测和处理系统

（项目承担部门：研发中心、工控分院）

项目内容

1、研究和开发基于深度学习的胶带输送机异物检测（类型和位置）的核心算法，包括建立网络模型、训练调参、推理部署等任务；

2、研究和开发针对胶带输送机异物的处理系统，包括大块煤破碎、大体积异物夹取、处理结果跟踪和报警等任务。

预期目标

1、异物类型在网络模型构建时已确定，训练过程需要每类型异物的正样本数量不少于500张；

2、对于运行带面（以带速4米/秒计）上的异物，检测类型的平均精准率（Precision）＞60%，平均召回率（Recall）＞30%，同时，检测位置要求目标边界框准确率（IOU）＞0.3；

3、对于在转载位置形成滞留或卡堵的异物，检测类型的平均精准率（Precision）＞80%，平均召回率（Recall）＞60%，同时，检测位置要求目标边界框准确率（IOU）＞0.5；

4、推理过程中，检测速度不低于10fps（以硬件浮点计算性能1TFLOPS计）。

矿用变频器控制算法研究

（项目承担部门：电气分院）

项目内容

对矿用变频器核心控制算法及相关硬件控制电路进行研究，包括低压矿用变频器控制算法研究及优化、高压多电平矿用变频器控制算法研究。

预期目标

1、整流器控制算法，可对直流母线电压和无功功率进行控制，直流母线电压波动＜1%；逆变器控制算法，适用于同步电机和异步电机，实现转速估算误差≤±5rpm，转矩响应时间小于100毫秒，多机功率不平衡度≤3%；适用于75kW～1000kW/1140V(660V)变频器。

2、高压多电平矿用变频器控制算法研究，适用于同步电机和异步电机，采用矢量控制算法，具备电机参数辨识功能，在无速度传感器方式下能够在3Hz控制电机输出2.2倍额定转矩；算法具备多机功率平衡功能，转矩误差＜4%；适用于200kW～2000kW/3.3kV变频器。

3、实现算法具备仿真验证和在DSP28335平台实现，并能在测试平台上进行测试。