一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法，由安装在煤矿工程车辆轮胎侧面的三轴加速度传感器实时采集X、Y、Z三轴的加速度大小，计算一段时间内三轴加速度对应的极差、方差、均值方差，并将结算结果与给定阈值比较，根据不同的比较结果，智能识别煤矿工程车辆分别处于自主行驶状态、拖车转运状态或静止停放状态。停放状态。停放状态。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法


[0001]本专利技术涉及煤矿工程车辆状态识别
，具体涉及一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法。

技术介绍

[0002]随着产品升级转型和智能化时代的到来，煤矿工程车辆也逐渐开始智能化改造升级。目前，煤矿工程车辆的智能化升级的关键是识别煤矿工程车辆的作业状态，其作业状态主要包括自主行驶状态、拖车转运状态及静止停放状态，车辆作业状态的准确识别是煤矿工程车辆后续车辆调度作业、车辆状态监测、车辆大数据采集等技术发展的基础，对提高煤矿工程车辆调度运行的效率和准确度都具有重要意义。
[0003]传统的煤矿工程车辆几乎不具备作业状态的识别功能，工程车辆调度中心对煤矿工程车辆的作业状态仅限于是否被调度，无法获取车辆调度离开后的工作状态，大大降低了车辆调度的工作效率，导致煤矿工程车辆无法实现资源合理分配，甚至延误煤矿工业生产。煤矿工程车辆的作业状态智能识别可以有效地区分现有任意一台工程车辆的作业状态，将此种方法应用于煤矿工程车辆调度等领域，可以极大地提高车辆利用率和煤矿生产工作效率。
[0004]因此，急需一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于三轴加速度传感器的煤矿工程车辆作业状态智能识别方法，通过三轴加速度传感器获取的空间坐标系三个方向的加速度数据对煤矿工程车辆的作业状态进行识别分离，从而准确判断区分煤矿工程车辆的自主行驶状态、拖车转运状态及静止停放状态等三种不同作业状态。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法，包括以下步骤：
[0008]S1：在煤矿工程车辆的轮胎上安装三轴加速度传感器，获取t
i
时刻的X轴(轮胎圆周指向圆心方向)、Y轴(轮胎圆周切线方向)、Z轴(垂直于轮胎圆周方向)三个轴上的加速度数据，并将采集到的加速度数值记为其中i＝1,2,3
…
n；
[0009]S2：设定一个连续时间段T
*
，T
*
的范围为t1～t
n
，第一定时器时间记为T1，T1从0开始计时，计时范围为0～T
*
；第一计数器所记数值用C表示，从0开始计数，计数范围为0～k；当T1计时到T
*
数值，则T1归零，第一计数器C加一计数；同时，对所记T
*
时间段内的X轴、Y轴、Z轴的加速度信息片段分别计算平均值、极差、方差，对应的计算公式如下：
[0010]X轴加速度平均值：
[0011]Y轴加速度平均值：
[0012]Z轴加速度平均值：
[0013]其中，分别为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的平均加速度；
[0014]X轴加速度极差：
[0015]Y轴加速度极差：
[0016]Z轴加速度极差：
[0017]其中，r
x
、r
y
、r
z
为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的加速度极差，为T
*
时间段内(i＝1,2,3
…
n)中的最大值，为T
*
时间段内(i＝1,2,3
…
n)的最小值；
[0018]X轴加速度方差：
[0019]Y轴加速度方差：
[0020]Z轴加速度方差：
[0021]其中，为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的加速度方差；
[0022]利用上述公式计算出X、Y、Z三轴的加速度平均值、极差、方差，分别记为r
x
，r
y
，r
z
，
[0023]S3：设定一段连续的时间T，当第一计数器C计数到k时，则表示计时时间达到T，T为连续k个T
*
，即(j＝1,2,3
…
k)，分别记为此时，第一计数器C归零，同时取各自时间段内所计算出的三个轴的加速度平均值其中j＝1,2,3
…
k，分别对三个轴在T时间段内对应的k个(j＝1,2,3
…
k)时段的k个平均值再次计算极差，公式如下：
[0024]X轴均值加速度的极差：
[0025]Y轴均值加速度的极差：
[0026]Z轴均值加速度的极差：
[0027]其中，R
x
、R
y
、R
z
为T时间段内X、Y、Z三轴的k个加速度平均值的极差，
为T时间段内(j＝1,2,3
…
k)中的最大值，k)中的最大值，为T时间段内(j＝1,2,3
…
k)中的最小值；
[0028]利用上述公式计算出T时间段内X、Y、Z三轴的加速度平均值对应的极差，记为R
x
，R
y
，R
z
；
[0029]S4：设定对应上述计算获得的加速度极差、方差的第一阈值和第二阈值，对于T
*
时间段内所计算的极差、方差，其第一阈值记为r
thres1
、s
thres1
，第二阈值记为r
thres2
、s
thres2
，对于T时间段内均值所对应的极差，其第一阈值记为R
thres1
，第二阈值记为R
thres2
；
[0030]S5：若T
*
时间内Y轴加速度的极差r
y
、方差均大于第二极差阈值r
thres2
、第二方差阈值s
thres2
，且T时间段内对应的k个(j＝1,2,3
…
k)时段均满足上述条件，则可判定煤矿工程车辆处于自主行驶状态；
[0031]S6：若T
*
时间内X、Y、Z三轴加速度的极差r
x
,r
y
,r
z
、方差均分别小于第一极差阈值r
thres1
、第一方差阈值s
thres1
，且T时间段内对应的k个(j＝1,2,3
…
k)时段均满足上述条件，同时，k个时段均值对应的极差R
x
、R
y
、R
z
亦小于第一均值极差阈值R
thres1
，则可判定煤矿工程车辆处于静止停放状态；
[0032]S7：若T
*
时间内X、Y、Z三轴加速度的极差r
x
,r
y
,r
z
、方差均处于[r
thres1
,r
thres2
]、[s
thres1
,s
thres2
]范围内，且T时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿工程车辆作业状态智能识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在煤矿工程车辆的轮胎上安装三轴加速度传感器，获取t
i
时刻的X轴即轮胎圆周指向圆心方向、Y轴即轮胎圆周切线方向、Z轴即垂直于轮胎圆周方向三个轴上的加速度数据，并将采集到的加速度数值记为其中i＝1,2,3
…
n；步骤2：设定一个连续时间段T
*
，T
*
的范围为t1～t
n
，第一定时器时间记为T1，T1从0开始计时，计时范围为0～T
*
；第一计数器所记数值用C表示，从0开始计数，计数范围为0～k；当T1计时到T
*
数值，则T1归零，第一计数器C加一计数；同时，对所记T
*
时间段内的X轴、Y轴、Z轴的加速度信息片段分别计算平均值、极差、方差，对应的计算公式如下：X轴加速度平均值：Y轴加速度平均值：Z轴加速度平均值：其中，分别为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的平均加速度；X轴加速度极差：Y轴加速度极差：Z轴加速度极差：其中，r
x
、r
y
、r
z
为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的加速度极差，为T
*
时间段内中的最大值，为T
*
时间段内的最小值；X轴加速度方差：Y轴加速度方差：Z轴加速度方差：其中，为T
*
时间段内X、Y、Z三轴的加速度方差；步骤3：设定一段连续的时间T，当第一计数器C计数到k时，则表示计时时间达到T，T为连续k个T
*
，即分别记为此时，第一计数器C归零，同时取各自时间段内所计算出的三个轴的加速度平均值自时间段内所计算出的三个轴的加速度平均值其中j＝1,2,3
…
k，分别对
三个轴在T时间段内对应的k个时段的k个平均值再次计算极差，公式如下：X轴加速度均值的极差：Y轴加速度均值的极差：Z轴加速度均值的极差：其中，R
x
、R
y
、R
z
为T时间段内X、Y、Z三轴的k个加速度平均值的极差，为T时间段内中的最大值，为T时间段内中的最小值；步骤4：设定对应上述计算获得的加速度极差、方差的第一阈值和第二阈值，对于T
*
时间段内所计算的极差、方差，其第一阈值记为r
thres1
、s
thres1
，第二阈值记为r
thres2
、s
thres2...

【专利技术属性】
技术研发人员：司刚全，
申请(专利权)人：咸阳黄河轮胎橡胶有限公司，
类型：发明
国别省市：