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张帆: 作品数：58 被引量：377H指数：10; 供职机构：中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术矿业工程文化科学电子电信更多>>

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井下生产操作实践中疲劳状态感知被引量：2: 2022年; 煤矿事故中人为因素引发的事故主要由井下作业人员疲劳和注意力不集中引发的误操作造成。现有基于生理信号或眼部图像的人员疲劳检测方法存在实施复杂、适应性差、准确率低、易漏报和误报等问题。针对上述问题,设计了一种基于头部姿态监测的井下人员疲劳状态感知装置。当井下人员处于疲劳状态时,会产生头部下垂动作,大脑通过耳蜗感知到头部失去平衡,为了恢复平衡和保持清醒,大脑会控制颈部进行恢复性抬头动作,从而形成一个周期性点头动作。在安全帽上安装九轴姿态传感器采集角速度、加速度、磁场强度,通过数据融合得到头部姿态数据,利用四元数法解算头部姿态角,并根据头部姿态角捕捉点头动作,当单位时间内点头动作占比超出阈值,则判断人员处于疲劳状态,发出声光预警,并通过无线方式向地面监控终端发送预警信号。实验结果表明,该装置能准确获取头部姿态角,捕捉疲劳特征动作,并有效判断井下人员是否处于疲劳状态。该装置具有体积小、质量轻、功耗低、易于实施等特点,可为生产操作实践中操作疲劳监测提供技术借鉴。; 刘毅张纬韬张帆; 关键词：四元数

矿山数字孪生构建方法与演化机理被引量：8: 2023年; 新一代信息技术与煤炭开采技术深度融合,为智能矿山技术发展提供关键技术支撑,将促进煤炭工业创新、绿色、安全、高效发展。数字孪生作为煤矿智能化无人开采的核心技术,是人工智能理论方法与数字化技术的有机结合,数字孪生有望解决煤矿智能化无人开采中物理世界和信息世界交互与共智的关键技术难题,对推动矿山全生命周期智能化建设和煤炭工业高质量发展具有重要意义。本文基于数字孪生技术和平行智能理论,提出了矿山数字孪生的概念框架、体系架构、关键技术、基础理论和构建方法体系;提出了物理模型、仿真模型、机理模型和数据模型相互耦合的矿山数字孪生演化理论模型,据此进一步解析了面向矿山智能开采应用场景的数字孪生模型构建方法与演化过程,研究了矿山数字孪生系统与物理系统的理论模型、同步映射与协同演化机制,探讨并揭示了矿山数字孪生的演化机理;最后以矿山智采工作面数字孪生实际应用为例,通过模拟矿山生产场景数字孪生模型演化与协同控制,验证矿山生产场景的数字孪生建模效果并对其技术特征进行解析,实现描述、建模、演化、预测相结合的矿山数字孪生系统模型。本文旨在通过矿山数字孪生技术内涵、方法、机理等理论新型研究范式,为矿山数字孪生技术应用落地提供理论指导,对未来智能矿山研究和工业互联网在煤矿应用提供有益的启发与借鉴。; 张帆葛世荣; 关键词：智能矿山模型构建

矿区无线局域网络设计及相关问题探讨被引量：2: 2005年; 矿区无线网络系统设计和网络性能优化是煤矿信息化建设中的关键技术问题。根据煤矿地区无线局域网的网络拓扑结构,分析了煤矿地区无线网络的频率划分,主要探究了2.4GHz频段WLAN在煤矿地区应用时所涉及的覆盖范围设计和网络性能优化问题,并在煤矿矿区进行了室内、室外环境下无线接入传播损耗和覆盖范围的场地试验。; 张帆张勇进; 关键词：无线网络系统设计网络性能优化

面向应用与创新的计算机软件人才培养模式探讨被引量：1: 2017年; 我国高等教育改革对计算机及软件人才培养模式提出了新要求。详细分析了现阶段计算机软件人才培养与市场需求间的矛盾与存在问题,详细阐述了软件人才培养相关方法,提出综合利用多种教学法的新型教学模式,形成了应用与创新并举的教学理念,建立了分层次、面向应用与创新的软件人才培养课程体系。从新型教学理念、教学方法及学校开展的全面本科生导师制探索等方面,提出了面向应用与创新的计算机软件人才培养模式。; 周法国高文超张帆; 关键词：教学理念本科生导师制

C语言程序设计学习中的问题与对策被引量：6: 2010年; 通过问卷调查的方式,对大学生在C程序设计课程学习过程中存在的主要问题进行了总结和分析。在教学过程中,以提高大学生程序设计的逻辑思维能力和实际动手能力为主要目标,采取了相应策略。通过对教改班和非教改班的相关指标比较,证明这些策略取得较好的效果,存在一定的推广价值。; 张帆周法国王振武李佳静; 关键词：C程序设计教学改革

多模式矿井移动应急通信系统设计及性能分析被引量：10: 2015年; 针对多径衰落深度较大的矿井巷道,传统集中式矿井移动通信系统信道容量小、多径干扰和传输损耗严重,难以满足矿井移动应急救援通信和移动监控的需要,提出了多模式矿井移动通信系统,通过SISO模式、MIMO模式和混合模式的多模式选择性耦合或动态切换,实现矿井移动通信系统的抗干扰能力和应急通信能力。基于矿井巷道多径衰落和时变信道环境,建立了多模式矿井移动通信系统模型,应用分布式MIMO天线的空间分集理论,设计了系统的主要电路,给出了多模式系统的信号传输和天线选择方法。仿真结果表明,多模式系统比传统集中式系统具有更好的信道容量,多模式系统的天线端口数量对系统信道容量起决定性作用;多模式系统提高了井下多径衰落环境网络的成功切换概率和系统抗干扰能力,明显改善了矿井移动应急通信系统的可靠性和效率。; 张帆赵思羽邹安平; 关键词：矿井安全信道容量

无线感知与视觉融合的井下目标跟踪定位方法被引量：7: 2018年; 针对矿井非视距(not line of sight,NLOS)环境下监控区域有限、目标被遮挡以及多径干扰导致井下目标定位精度下降、定位延迟等问题,提出了一种面向井下巷道场景的移动目标无线感知与视觉融合跟踪定位方法。该方法首先通过射频识别感知、获取井下目标位置信息,然后利用视觉跟踪移动目标并捕获其位置信息,最后将对目标的感知信息与视觉跟踪位置信息进行加权融合,从而获得井下目标位置估计。研究结果表明:本文方法可以提高定位精度、减小定位误差和运算耗时,相比射频识别和视觉定位方法,平均定位误差、计算耗时分别减少62.8%和79.5%;在噪声环境下具有较强的鲁棒性,可有效地实现对井下目标的实时跟踪与精确定位。; 张帆李亚杰孙晓辉; 关键词：矿井视觉识别多源信息融合

研究型大学创新人才培养探索与实践--以中国矿业大学(北京)为例被引量：2: 2022年; 学生创新能力培养质量是评价高校人才培养质量的重要指标。文章针对研究型大学在学生创新能力培养方面所面临的问题,将全程导师制培养模式应用于育人实践,通过人才培养创新驱动将导师制科研指导机制融入大学生实践教学过程,突出在人才培养方面的特色和优势;将双创教育、课程思政元素融入实践教学体系,通过将学生科技创新能力培养与实践教学相融合,并通过创新训练、科研训练和实践能力培养等环节,旨在达成大学生创新能力培养的目标。实践表明,在研究型大学实施本科生导师制,有助于培养和提高学生的自主学习能力和创新能力,有利于促进研究型大学拔尖学生的培养和发展。; 张帆; 关键词：本科生导师制实践育人

多源传感器融合的矿井瓦斯释放源定位方法被引量：1: 2018年; 针对煤矿井下采空区漏风现象导致瓦斯释放源难以定位或者定位不准问题,提出一种基于多源传感器融合的矿井瓦斯释放源定位算法。首先通过分析综放工作面采空区瓦斯分布规律,建立矿井采空区传感器观测模型与瓦斯释放源扩散模型,然后采用混合卡尔曼粒子滤波算法对采空区瓦斯释放源参数进行估计,并依据迭代运算得到估计参数的坐标位置,最后通过无线传感器目标源感知节点与簇头节点的数据融合,实现瓦斯释放源的精确定位。结果表明:与其他算法相比,混合卡尔曼粒子滤波算法在定位精度上具有明显的优势。该方法能有效解决因漏风现象导致的瓦斯释放源定位困难的问题,进而为采空区瓦斯突出预警及瓦斯抽采提供参考依据。; 张帆韩会杰; 关键词：瓦斯数据融合

煤炭企业信息网络安全和管理策略浅析被引量：1: 2006年; 分析了煤炭企业信息网络所面临的网络安全需求,提出安全体系设计模型和安全防御措施,并根据网络安全和管理理论,提出了适合于煤炭企业信息网络安全管理策略。; 张帆管增伦; 关键词：信息网络网络安全管理策略煤炭企业

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