液压支架压力异常识别方法技术

本发明专利技术公开了一种液压支架压力异常识别方法，包括获取支架压力，绘制支架压力变化曲线；依据支架动作循环周期，将支架压力变化曲线切分为以支架动作循环周期为单位的若干压力变化曲线，并提取所述压力变化曲线的时序特征；识别支架安全阀开启后压力变化曲线的波动段，将所述波动段的压力峰值确定为支架安全阀开启压力；结合所述时序特征和所述支架安全阀开启压力，研判支架安全阀开启故障；结合所述时序特征，研判支架压力异常状况。本发明专利技术优点在于无需增加额外的传感器，就能够自动识别支架压力的异常类型，包括安全阀开启故障，支架泄露、支架虚顶、传感器故障等，从而减少人工成本，为精准判断安全阀泄压阈值提供基础。为精准判断安全阀泄压阈值提供基础。为精准判断安全阀泄压阈值提供基础。

【技术实现步骤摘要】
液压支架压力异常识别方法


[0001]本专利技术涉及采煤工作面数据自动分析领域，尤其是涉及液压支架压力异常识别方法。

技术介绍

[0002]采煤工作面的综采设备智能化工作有赖于识别生产作业过程中各个工艺过程，基于设备工作过程的数据进行工艺过程识别是实现综采设备智能化的基础。目前煤矿采煤过程中的信息化水平已有一定的基础，形成了一部分数据质量不完善的生产数据，但是由于缺乏对这些数据的分析方法，导致无法进行充分的数据挖掘，为采煤过程提供更有效的决策数据。
[0003]在综采成套设备中的液压支架压力是保障煤矿综采工作面的关键参数，实际工作中由于各种原因，支架压力的安全阀开启会有出现故障，而支架压力异常的背后往往隐藏着支架虚顶、支架泄露等问题。目前综采智能化管理中，支架压力传回后台监测系统后，现场操作人员可以通过系统监测界面查看实时压力数据，同时当压力数据超过设定限值后会发出告警提示。但在实际工作中发现，支架压力数据实时变化，且未超过设定限值的支架压力依然可能是异常的，往往需要操作人员将某一个时刻的支架压力，结合之前一段时间内的支架压力、附近支架的压力以及采煤工艺阶段综合判定和识别异常情况。虽然支架压力异常可以通过统人工观察的方式识别，但是识别的及时性和自动化程度都有欠缺，且工作量大、对人工经验依赖大，与采煤智能化目标相悖。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种液压支架压力异常识别方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述的液压支架压力异常识别方法，包括以下步骤：S1，获取支架压力，绘制支架压力变化曲线；S2，依据支架动作循环周期，将支架压力变化曲线切分为以支架动作循环周期为单位的若干压力变化曲线，并提取所述压力变化曲线的时序特征；S3，识别支架安全阀开启后压力变化曲线的波动段，将所述波动段的压力峰值确定为支架安全阀开启压力；S4，结合所述时序特征和所述支架安全阀开启压力，研判支架安全阀开启故障；S5，结合所述时序特征，研判支架压力异常状况。
[0006]本专利技术通过建立自动化识别支架压力异常的数据分析方法，根据支架在大量压力循环增阻段中的压力时序数据推算出其安全阀开启压力值，提取支架安全阀故障导致压力超限时段的起止时间；根据各个压力循环内增阻段支架压力曲线形状的分析，提取支架压力异常下降的起止时间，从而达到了支架压力异常自动识别，为支架压力异常背后的安全隐患排查提供分析依据的目的。
[0007]进一步地，S2步中，所述支架动作循环周期包括支架降柱、移架、升柱和推溜。
[0008]进一步地，S2步中，提取所述时序特征的方法包括：计算相邻时序间所述支架压力的差分值，将所述压力变化曲线拆分为一系列单调段；基于所述单调段的变化幅度、持续时间进一步的筛选、合并，提取单调段中各上升段和下降段，统计上升段时长和幅度、下降段时长和幅度，以及波动段时长、每个支架动作的起止时间。
[0009]进一步地，所述波动段是指若干频繁交替的上升段和下降段，且若干单调段持续时间短、压力变化幅度不大。
[0010]进一步地，S3步中，所述识别支架安全阀开启后支架压力的波动段包括，根据支架动作的起止时间筛选出所述压力变化曲线中代表支架安全阀开启后的压力变化曲线波动段。
[0011]进一步地，S4步中，所述研判支架安全阀开启故障包括：筛选出当前所述压力变化曲线的上升段，比较所述上升段的压力峰值与上一压力变化曲线中所述支架安全阀开启压力，若上升段的压力峰值超过上一压力变化曲线中支架安全阀开启压力后没有下降，则判定上升段对应时段内的支架安全阀开启故障。
[0012]进一步地，S5步中，所述研判支架压力异常情况包括：若当前所述压力变化曲线的上升段达到压力峰值后，出现压力降幅较大且压力降速较大的下降段时，则判定下降段对应时段内的支架压力异常下降；若连续多个支架动作循环周期内或同一支架动作循环周期内连续出现支架压力异常下降，则判定支架压力泄漏异常。
[0013]本专利技术优点在于仅依靠现有的压力数据以及支架动作循环状态，无需增加额外的传感器，就能够自动识别支架压力的异常类型，包括安全阀开启故障，支架泄露、支架虚顶、传感器故障等，从而减少人工成本，为精准判断安全阀泄压阈值提供基础，减少了作业现场私自修改安全阀泄压阈值带来的安全风险；同时可及时发现相关设备故障并提供关键的告警信息，减少意外停机维修次数，提高煤矿安全生产安全水平，提高综采效率。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所述方法的流程图。
[0015]图2是本专利技术所述方法中原始数据示例图。
[0016]图3是本专利技术所述方法中支架安全阀开启异常时压力变化曲线异常示例图。
[0017]图4是本专利技术所述方法中支架压力泄露时压力变化曲线异常示例图。
具体实施方式
[0018]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]如图1所示，本专利技术所述的液压支架压力异常识别方法，包括以下步骤：首先，获取支架压力为原始数据，如图2所示，可以构建支架压力变化曲线。并依据支架的动作循环周期，将支架压力切分为若干个支架动作循环周期内的压力变化曲线。
[0020]通常一个支架动作循环包括四个基本的支架动作，分别为降柱、移架、升柱和推
溜，通过现有的技术可以获取每个支架动作循环的起止时间，以及每个支架动作循环中各个动作的执行时间、移架和推溜行程等信息。
[0021]其次，提取支架动作循环周期内压力变化曲线的时序特征。具体方法为：通过计算相邻时序内支架压力数据的差分值将支架动作循环周期内的压力变化曲线拆分为一系列单调段，并基于这些单调段的变化幅度、持续时间等信息对拆分出的单调段进行进一步的筛选、合并等操作，最终提取出支架动作循环周期内的压力变化曲线中的各个上升段和下降段。然后对每个上升段和下降段进行统计，得到上升段时长、上升段幅度、下降段时长、下降段幅度、波动段时长等特征。其中波动段即频繁交替的上升段和下降段，且其中每个单调段的持续时间较短、压力变化幅度不大且基本相当。
[0022]根据每个支架动作循环中各个动作的执行时间、移架和推溜行程等信息，可以从压力变化曲线中识别出代表安全阀开启后的支架压力上下波动的特征段，统计该特征段的压力峰值，作为该支架动作过程中的安全阀开启压力，存入安全阀开启压力设定表中。
[0023]然后，结合支架动作循环周期内压力变化曲线的时序特征和支架动作过程对应的安全阀开启压力，进行安全阀开启故障研判，具体包括：针对某个支架，筛选出该支架在当前支架动作循环周期内压力变化曲线的上升段，比较上升段的压力峰值与该支架上一支架动作循环周期内支架安全阀开启压力，若上升段的压力峰值超过上一支架动作循环周期内支架安全阀开启压力后没有下降，则判定上升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压支架压力异常识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取支架压力，绘制支架压力变化曲线；S2，依据支架动作循环周期，将支架压力变化曲线切分为以支架动作循环周期为单位的若干压力变化曲线，并提取所述压力变化曲线的时序特征；S3，识别支架安全阀开启后压力变化曲线的波动段，将所述波动段的压力峰值确定为支架安全阀开启压力；S4，结合所述时序特征和所述支架安全阀开启压力，研判支架安全阀开启故障；S5，结合所述时序特征，研判支架压力异常状况。2.根据权利要求1所述的采煤机位置传感器异常识别方法，其特征在于：S2步中，所述支架动作循环周期包括支架降柱、移架、升柱和推溜。3.根据权利要求1所述的采煤机位置传感器异常识别方法，其特征在于：S2步中，提取所述时序特征的方法包括：计算相邻时序间所述支架压力的差分值，将所述压力变化曲线拆分为一系列单调段；基于所述单调段的变化幅度、持续时间进一步的筛选、合并，提取单调段中各上升段和下降段，统计上升段时长和幅度、下降段时长和幅度，以及波动段时长、每个支架动作的起止时间。4.根据权利要求3所述的采煤机位置传感器异常识别方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈湘源，卢学明，刘星宇，陈文昱，孙忠诚，曾聿贇，李国威，张旭和，马祥，李勇勇，
申请(专利权)人：郑州煤机液压电控有限公司北京工业大数据创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：