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工业互联网和矿山智能化研究团队

一、团队介绍

团队面向复杂环境下多源信息智能感知、云边端协同计算、工业互联网、多模态分析处理和矿山AI大模型等行业重大战略需求和现场应用需求,综合运用人工智能、工业5G、机器视觉和嵌入式等技术,开展工业“云--端”智能感知与计算、工业安全生产重大隐患实时监测与预警、矿山“人--环”视觉感知、识别与联动控制等方向关键技术研究、系列装备研发、科技成果转化、示范工程建设和标准制定,取得了一系列重要学术突破和技术创新,相关技术成果已在智能矿山、智慧电厂、智能交通等领域示范应用和推广。

研究团队是中国煤炭行业AI视觉分析工程研究中心联合建设单位,建立了“产---用”创新体系,近年来,团队主持十三五、十四五国家重点研发项目课题2项,江苏省重大科技成果转化、江苏省产学研项目等省部级项目10项,获国家科学技术进步奖二等奖、教育部科学技术进步奖二等奖、山西省科技进步奖二等奖、中国煤炭工业协会科技进步二等奖、中国安全生产协会科技进步三等奖省部级奖和行业学会奖20项,发表高水平SCI论文100余篇,授权发明专利20余件,编制国家标准、行业标准、团体标准10项。

5年团队主持的重大项目:

十三五国家重点研发:监管监察信息动态采集可信保障与分析技术及设备项目课题:互联网+”煤矿安全监管监察关键技术研发与示范。

十四五国家重点研发:煤矿灾害融合监控与决策数字化关键技术装备及应用示范项目课题:煤矿安全隐患视频图像智能识别

国家工信部安全应急装备应用试点示范工程:矿山人--环全域视觉感知与预警系统。(2022

国家矿山安全监察局矿山安全生产科研攻关项目:煤矿灾害隐患 AI 视频智能识别与预警技术及装备(2023年)

江苏省科技成果转化计划项目:基于视觉感知的煤矿安全生产智能管控系统研发及产业。(2022年)

 

二、研究方向:

(1)矿山工业互联网平台

矿山工业互联网平台综合运用云计算、大数据、物联网、人工智能等技术,通过云计算技术,实现海量数据的存储和处理;通过大数据技术,对生产数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息;通过物联网技术,实现对矿山设备的远程监控和控制;通过人工智能技术,实现对生产过程的智能优化和决策支持,推动矿山生产过程更加智能化、高效化和安全化。

(2)工业“云--端”视觉感知与智能计算

在煤矿井下复杂受限空间中,光照不均匀、粉尘水雾大、运动目标抖动等环境因素,导致井下视频图像成像质量低、特征信息不明显等突出问题以及系统架构不统一、功能不明确、场景分类不清晰的现状,制约了煤矿AI视频分析技术的快速发展,团队围绕煤矿复杂环境视频图像增强、多场景AI视频智能识别和“云--端”协同预警三个方向开展关键技术研究工作,突破复杂地下空间面临的视频信息就地实时检测困难劳动强度大、效率不高、安全事故预警困难重数据获取轻数据应用处理、缺乏决策指挥的难题,保障安全生产和可持续发展。

(3)煤矿“人--环”安全生产重大隐患风险实时检测与预警  

针对目前煤矿井下监控系统无法对各种异常状态预警、事故突发时响应速度慢、缺少智能化分析和控制联动等突出问题,研究煤矿“人--环”安全生产重大隐患风险实时检测与预警系列产品,在煤炭行业内属于首创,获得江苏省首台套重大装备认定。

  研发可独立分析工作的矿用本安型 AI 图像处理摄像仪,基于边缘计算的视频识别分析装置、AI 视频训练平台和 AI 视频分析平台系列装备,针对人员、设备与环境异常状态识别率应≥90%.

②煤矿井下6 100余种矿山应用场景识别算法开发:灾害隐患识别类,设备状态检测类,人员行为监管类,生产过程监测类,作业环境检测类,高速识别检测类。

③建立“矿山AI行业模型+多场景算法+边缘嵌入式算力+训练平台+分析平台”的矿山 AI 人工智能装备与算法模型及训练平台。

(4)多模态数据挖掘与融合分析与处理 

对着监测、感知技术的发展和丰富,产生了海量的图像、声音、传感器等多样化的不同模态数据,对传统数据处理分析方法与模型提出了挑战。深入挖掘视觉、声音等多模态数据信息,研究多模态数据的特征表式和融合,跨模态学习与泛化,以及多模态联合学习性能优化等,为矿井围岩监测、隧道多源探测、情感计算等复杂场景和问题提供多模态分析的解决方案。

三、团队骨干研究成员

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研究所所长:钱建生教授、博导

长期从事矿井通信与监控、工业互联网、人工智能、智能矿山关键技术等学科方向的研究及应用。

  国家高层次人才(万人计划)科技创业领军人才

  第五届国家安全生产专家组成员。

  第三届煤炭工业技术委员会信息化专业委员会副主任。

  《煤矿总工程师手册》煤矿信息化分册的主编

  中国煤炭工业协会《煤矿安全高效现代化矿井技术标准》信息化专篇技术标准起草召集人

  主持十三五国家重点研发、十四五国家重点研发、国家863计划等二十多项科研项目

  获国家科技进步二等奖1项,获省部级一等奖4项、二等奖16项,发表SCI学术论文50余篇,获授权国家专利20余项。

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研究所副所长 郭星歌 副教授

郭星歌,河南洛阳人,工学博士,副教授,硕导。现任中国矿业大学信息与控制工程学院电子信息工程系书记、智慧矿山研究中心主任、中国煤炭工业协会“煤炭行业AI视觉分析工程研究中心”常务副主任。2018-2020年美国哥伦比亚大学访问学者、南卡罗来纳大学访问学者。山西省煤炭学会千人智库专家、江苏省人工智能标准化技术委员会委员、江苏省科技副总。研究方向:人工智能、计算视觉、移动通信。

主持十四五国家重点研发项目子课题1项、国家863计划项目子课题1项,江苏省科技成果转化专项资金项目2项。国家标准《煤炭工业智能化矿井设计规范》(GB/T 51272-2018)主要起草人、煤炭行业标准《安全高效现代化矿井技术规范》(MTT 1167-2019)主要起草人。获得教育部科技进步二等奖2项、煤炭工业协会科技进步二等奖5项,江苏省科技进步三等奖2项。

芦楠楠副教授

成员:芦楠楠 副教授

芦楠楠 副教授,博士毕业于日本早稻田大学,从事数据挖掘、数据融合、深度学习等相关领域研究。先后主持国家重点研发计划政府间国际科技创新合作项目深部地下工程四维支护主被动健康监测任务,国家自然基金项目深度融合多场数据的围岩冲击危险性识别,江苏省自然科学基金项目,中国博士后基金面上项目以及多项企业合作项目。参与国家自然科学基金重点项目深部开采与巷道围岩结构稳定控制信息化基础理论以及多项产学研项目。在Information fusionIEEE TNNLSIEEE TSMCIEEE TIMScience ChinaNeurocomputingIEEE SMCCEC等人工智能领域国内外期刊和会议发表论文30余篇。其中,研究成果曾荣获国际会议(The10th ICTC)优秀论文奖,中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖等。

 

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成员:蔡利梅 副教授              成员:赵培培 副教授              成员:罗驱波 副教授          成员:王利娟讲师

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