[发明专利]一种采煤机记忆截割与记忆定位联合学习方法

摘要

本发明公开了一种采煤机记忆截割与记忆定位联合学习方法，该方法包括如下步骤采用包含示教‑跟踪策略的记忆截割对采煤机滚筒进行自适应调高，在示教截割阶段建立采煤机滚筒高度与无线位置间对偶映射，在跟踪截割阶段相似位置下进行采煤机记忆定位，基于新示教截割循环阶段相邻煤层对采煤机滚筒高度进行更新。本发明采煤机记忆截割与记忆定位，将无线位置数据和截割高度数据间相关性进行联合学习，在跟踪截割阶段利用无线信号匹配实现采煤机记忆定位，在新示教截割阶段降低采煤司机手动调节采煤机滚筒截割高度的频率，增加了采煤机记忆截割策略的实用性。

主权项

一种采煤机记忆截割与记忆定位联合学习方法，其特征是：沿工作面牵引方向间隔相等距离记录采煤机当前位置下滚筒截割高度，基于示教截割采集的滚筒截割高度和采矿机群间设备约束对无线锚节点坐标进行标定，示教截割阶段建立位置与高度映射实现采煤机滚筒调高；跟踪截割阶段在沿工作面推进方向，采煤机上移动节点能够接收到相似的无线信号，与示教截割阶段无线信号集进行关联，通过相关无线信号间匹配得到采煤机记忆定位输出；在跟踪截割后实施新示教截割阶段，根据相邻示教截割滚筒轨迹相似性预测渐变煤层高度，并利用新示教截割高度对无线锚节点高度坐标进行修正，实现新示教截割阶段采煤机滚筒自适应调高，包括以下步骤：步骤1)利用示教截割采集的滚筒截割高度和采矿机群间约束关系来对无线锚节点三维坐标进行标定；步骤2)基于示教截割和无线传感器网络建立采煤机滚筒截割高度与无线位置间对偶映射关系；步骤3)跟踪截割阶段在与示教截割阶段相似位置能得到相似的无线信号，实现采煤机跟踪截割阶段记忆定位；步骤4)利用相邻示教滚筒截割轨迹相似性，对渐变煤层高度进行预测，基于新示教滚筒高度修正误差锚节点高度坐标；在步骤1)，所述的利用示教截割采集的滚筒截割高度和采矿机群间约束关系来对无线锚节点三维坐标进行标定，具体为：1‑1)采矿机群沿工作面往复迁移运动，使得部署在液压支架下的无线锚节点初始坐标发生漂移，给采煤机沿工作面截割、推进以及高度方向的无线位置解算带来误差；1‑2)采用液压支架中心间距及液压支架推移千斤顶的位移来对无线锚节点的横坐标和纵坐标进行标定，同时利用示教截割阶段采集的滚筒截割高度来对无线锚节点的高度坐标进行标定；在步骤2)，所述的基于示教截割和无线传感器网络建立采煤机滚筒截割高度与无线位置间对偶映射，具体为：2‑1)综采工作面无线信号在密集多径环境下传输使得无线信号容易受到干扰，采用多维尺度定标技术对测距误差进行修正，经无线信号解算能够实时输出无累计误差的采煤机位置；2‑2)采煤机牵引速度时变使得沿工作面牵引方向进行相等位置间隔采样，即每隔相等的距离记录采煤机当前位置下滚筒截割高度，在示教截割阶段建立采煤机滚筒高度与无线位置间对偶映射；在步骤3)，所述的跟踪截割阶段在与示教截割阶段相似位置能得到相似的无线信号，实现采煤机跟踪截割阶段记忆定位，具体为：3‑1)跟踪截割阶段沿工作面推进方向采煤机移动节点能够接收到相同传感器的相似无线信号集，无线信号受到干扰以及网络拓扑结构变化使得跟踪截割与示教截割间无线信号非线性相关；3‑2)确定关联无线信号间置信度，在跟踪截割阶段无需进行无线信号鉴别、滤波及解算，基于示教截割与跟踪截割阶段关联无线信号集间匹配来实现采煤机记忆定位；在步骤4)，所述的利用相邻示教滚筒截割轨迹相似性，对渐变煤层高度进行预测，基于新示教滚筒高度修正误差锚节点高度坐标，具体为：4‑1)跟踪截割循环后煤层高度变化需要进行新的示教截割，由于煤层厚度渐变特性使得相邻示教截割轨迹具有相似性，在确定平滑邻接空间基础上通过主动式判断确定渐变节点区间，对新示教滚筒截割高度进行预测；4‑2)煤层高度变化使得液压支架支护高度和锚节点高度坐标发生变化，建立新示教截割阶段滚筒截割高度与锚节点高度坐标间的映射关系，对误差锚节点高度坐标进行修正，提高示教截割阶段无线定位的精度。