液压支架安全阀开启状态的确定方法及系统技术方案

本申请提出一种液压支架安全阀开启状态的确定方法及系统，该方法包括：通过矿压监测系统获取液压支架的原始矿压监测数据；对原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，并根据标记的结果生成安全阀开启标记时间序列；将原始矿压监测数据、安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，并根据等间距的数据生成Tsfresh时间序列；通过Tsfresh机器学习框架对Tsfresh时间序列进行特征抽取和模型训练，并通过训练完成的机器学习模型确定目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果。该方法结合人工标记和有监督机器学习方法实现安全阀开启状态分析，提高了安全阀开启状态识别的及时性和准确性。了安全阀开启状态识别的及时性和准确性。了安全阀开启状态识别的及时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
液压支架安全阀开启状态的确定方法及系统


[0001]本申请涉及煤矿设备
，尤其涉及一种液压支架安全阀开启状态的确定方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，煤矿开采的安全性越来越引起人们的关注。在煤矿工作面回采过程中，液压支架作为综采设备的重要组成部分，对工作面顶板控制至关重要，是保证矿井安全的必要设备。
[0003]其中，安全阀是液压支架中的重要部件，安全阀是否失效、安全阀调定压力是否合理，对液压支架是否能够可靠有效地支撑和控制工作面顶板具有重要意义。如果安全阀压力过小会降低支护强度，易发生顶板事故；如果安全阀失效或者安全阀调定压力过大，则会造成爆缸伤人事故。因此，需要对安全阀的开启进行准确的控制。
[0004]相关技术中，安全阀的开启控制方式较为单一，一般仅是根据历史经验人工确定全阀的开启状态并控制开启。然而，在实际应用中仅通过上述单一的开启状态确定方式，在某些情况下可能无法及时的进行安全阀的开启，且无法在更为合适的时间段开启安全阀。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目的在于提出一种液压支架安全阀开启状态的确定方法，该方法基于矿压监测系统获取的支架压力监测时序数据，通过有监督机器学习方法实现安全阀开启状态分析，能够为煤矿管理人员提供支架运行状态预警。
[0007]本申请的第二个目的在于提出一种液压支架安全阀开启开启状态的确定系统。
[0008]本申请的第三个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
[0009]为达上述目的，本申请的第一方面实施例提出了一种液压支架安全阀开启状态的确定方法，包括以下步骤：
[0010]通过矿压监测系统获取液压支架的原始矿压监测数据；
[0011]对所述原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，并根据标记的结果生成安全阀开启标记时间序列；
[0012]将所述原始矿压监测数据、所述安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，并根据所述等间距的数据生成Tsfresh时间序列；
[0013]通过Tsfresh机器学习框架对所述Tsfresh时间序列进行特征抽取和模型训练，并通过训练完成的机器学习模型确定所述目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，所述对所述原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，包括：在所述原始矿压监测数据的曲线图中标记每轮安全阀开启的起始点；将所述起始点加上预设的时间间隔确定每轮安全阀开启的结束点；根据所述曲线图的纵坐标确定每轮安全阀开启的安全阀开启压力值。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据标记的结果生成安全阀开启状态时间序列，包括：根据每轮安全阀开启的所述起始点、所述结束点和所述安全阀开启压力值生成多个分组；将所述多个分组按照所述起始点的发生时间由远至近的顺序进行排序，生成所述安全阀开启状态时间序列。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述将所述原始矿压监测数据、所述安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，包括：遍历所述原始矿压监测数据，根据标记的安全阀开启时间段对所述原始矿压监测数据进行分割；将相邻的两个所述安全阀开启时间段之间的非安全阀开启时段，按照所述时间间隔进行截取，并将截取后所述非安全阀开启时段中不满足所述时间间隔的数据剔除；将所述目标数据按照所述时间间隔进行截取，并将截取后所述目标数据中不满足所述时间间隔的数据剔除。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述等间距的数据生成Tsfresh时间序列，包括：确定等间隔分割后生成的安全阀开启标记时间序列、非安全阀开启时间序列和目标数据时间序列中每个分组的安全阀开启状态值；将包含所述状态值的每个所述分组按照开始时间由远至近的顺序进行排序，生成所述Tsfresh时间序列。
[0018]可选地，在本申请的一个实施例中，所述通过Tsfresh机器学习框架对所述Tsfresh时间序列进行特征抽取和模型训练，包括：设置通过Tsfresh进行特征抽取的类型，并通过预设的特征抽取函数对所述Tsfresh时间序列进行特征抽取，生成特征时间序列；通过预设的分割函数将所述特征时间序列分割为训练集、验证集和测试集；通过所述训练集中的数据对预设的决策树分类器进行训练，获得训练完成的用于分析安全阀开启状态的机器学习模型。
[0019]可选地，在本申请的一个实施例中，所述测试集中的数据量为所述目标数据时间序列中的分组数量，所述通过训练完成的机器学习模型确定所述目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果，包括：通过训练完成的决策树分类器对所述测试集中的数据进行预测，得到所述安全阀开启状态结果。
[0020]可选地，在本申请的一个实施例中，在所述通过训练完成的机器学习模型确定所述目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果之后，还包括：将每组数据的所述安全阀开启状态结果绘制在所述液压支架的支架压力曲线图中进行可视化显示。
[0021]为达上述目的，本申请的第二方面实施例提出了一种液压支架安全阀开启状态的确定系统，包括以下模块：
[0022]获取模块，用于通过矿压监测系统获取液压支架的原始矿压监测数据；
[0023]标记模块，用于对所述原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，并根据标记的结果生成安全阀开启标记时间序列；
[0024]生成模块，用于将所述原始矿压监测数据、所述安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，并根据所述等间距的数据生成Tsfresh时间序列；
[0025]确定模块，用于通过Tsfresh机器学习框架对所述Tsfresh时间序列进行特征抽取和模型训练，并通过训练完成的机器学习模型确定所述目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果。
[0026]为了实现上述实施例，本申请第三方面实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的液压支架安全阀开启状态的确定方法。
[0027]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请首先基于矿压监测系统获取支架压力监测时序数据，然后人为手工对一段时间内的数据进行安全阀开启状态标记，将原始数据及标记数据结果处理成机器学习框架tsfresh所需的时间序列，再通过机器学习方法自动分析液压支架的安全阀开启状态，包括通过特征抽取、特征筛选、训练和预测等步骤，通过有监督机器学习方法实现安全阀开启状态分析。由此，本申请丰富了安全阀开启状态分析的方式，能够及时和准确的确定安全阀开启的时段，从而可以及时为煤矿工作人员提供预警信息，保证安全阀在合适的时间段按时开启，提高了安全阀开启状态识别的及时性和准确性，有利于提高煤矿顶板管理水平，提高煤矿开采的安全性。
[0028]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压支架安全阀开启状态的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：通过矿压监测系统获取液压支架的原始矿压监测数据；对所述原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，并根据标记的结果生成安全阀开启标记时间序列；将所述原始矿压监测数据、所述安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，并根据所述等间距的数据生成Tsfresh时间序列；通过Tsfresh机器学习框架对所述Tsfresh时间序列进行特征抽取和模型训练，并通过训练完成的机器学习模型确定所述目标数据中每组数据的安全阀开启状态结果。2.根据权利要求1所述的液压支架安全阀开启状态的确定方法，其特征在于，所述对所述原始矿压监测数据人工标记安全阀开启状态，包括：在所述原始矿压监测数据的曲线图中标记每轮安全阀开启的起始点；将所述起始点加上预设的时间间隔确定每轮安全阀开启的结束点；根据所述曲线图的纵坐标确定每轮安全阀开启的安全阀开启压力值。3.根据权利要求2所述的液压支架安全阀开启状态的确定方法，其特征在于，所述根据标记的结果生成安全阀开启状态时间序列，包括：根据每轮安全阀开启的所述起始点、所述结束点和所述安全阀开启压力值生成多个分组；将所述多个分组按照所述起始点的发生时间由远至近的顺序进行排序，生成所述安全阀开启状态时间序列。4.根据权利要求2所述的液压支架安全阀开启状态的确定方法，其特征在于，所述将所述原始矿压监测数据、所述安全阀开启状态时间序列和待确定安全阀开启状态的目标数据整理为等间距的数据，包括：遍历所述原始矿压监测数据，根据标记的安全阀开启时间段对所述原始矿压监测数据进行分割；将相邻的两个所述安全阀开启时间段之间的非安全阀开启时段，按照所述时间间隔进行截取，并将截取后所述非安全阀开启时段中不满足所述时间间隔的数据剔除；将所述目标数据按照所述时间间隔进行截取，并将截取后所述目标数据中不满足所述时间间隔的数据剔除。5.根据权利要求4所述的液压支架安全阀开启状态的确定方法，其特征在于，所述根据所述等间距的数据生成Tsfresh时间序列，包括：确定等间隔分割后生成的安全阀开启标记时间序列、非安全阀开启时间序列和目标数据时间序列中每个分组的安全阀开启状态值；将包含所述状态值...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢振龙，徐刚，刘前进，范志忠，张震，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：