井工矿提升设备的积矿预警方法、装置、电子设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种井工矿提升设备的积矿预警方法、装置、电子设备及介质，本发明专利技术通过获取设备的电流数据，并基于电流数据以及大数据分析的方法来对井工矿提升设备的积矿问题进行定量描述，以得到积矿特征参数，并基于此来建立设备积矿状态识别模型，如此，即可实现设备积矿程度的智能状态识别，且同时可以做出相应的趋势分析，为预测性维护提供数据支持；由此，使用本发明专利技术所提供的方法可以去除人工检查环节，从而实现设备24小时连续的积矿监测，增加监控密度，提升监控可靠性；另外，通过算法和模型的定量分析也消除了人工判断基准不明确的问题、人工判断不准确的问题以及人员检查带来的安全隐患的问题，适用于大规模应用与推广。广。广。

【技术实现步骤摘要】
井工矿提升设备的积矿预警方法、装置、电子设备及介质


[0001]本专利技术属于设备状态识别
，具体涉及一种井工矿提升设备的积矿预警方法、装置、电子设备及介质。

技术介绍

[0002]井工矿工作环境恶劣，提升设备在长期运行的过程中，矿物、土壤等杂质会在提升设备上出现堆积，积矿的产生是井工矿的环境所决定的，在一般的井工矿设备中无法避免，其产生原因为：在提升设备工作过程中，随着运行时间的加长，矿物在提升设备以及钢丝绳上的堆积会逐步积累，积矿的累积会增加提升设备的提升负荷，造成提升功率增加，导致电能浪费，同时，在提升钢丝绳上产生积矿时，会增加提升钢丝绳与曳引轮的磨损，减少钢丝绳寿命，降低设备的可靠性，具有较大的安全隐患，因此，井工矿的积矿处理是提升设备运维工作中的重要环节，也是井工矿提升设备必须解决的问题。
[0003]目前，传统的做法是使用人工对设备、钢丝绳的积矿情况进行观察，并做出判断，当对积矿程度判定为需要清理的时候，发出工作指令，再进行积矿的清理；前述做法存在如下缺点：(1)人工判断的基准不明确，往往依照经验进行，判断基准的差异导致运维要求具有不确定性；(2)人工判断的准确程度低，目测的积矿程度无法定量描述，是设备运维管理的模糊地带；(3)人工检查带来了安全隐患，检查人员在设备运行时的检查增加了安全事故发生的风险；因此，如何实现提升设备积矿的安全、合理、准确的预警，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种井工矿提升设备的积矿预警方法、装置、电子设备及介质，用以解决现有技术中采用人工依据经验进行积矿判断所存在的判断基准不明确、判断准确性低以及存在安全隐患的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种井工矿提升设备的积矿预警方法，包括：
[0007]获取目标井工矿提升设备内曳引电机在历史运行时长内的工作电流信号，并对所述工作电流信号进行工况识别，得到若干上升电流信号以及若干下降电流信号，其中，任一上升电流信号为所述目标井工矿提升设备处于一上升期间内，曳引电机对应的工作电流信号，任一下降电流信号为所述目标井工矿提升设备处于一下降期间内，曳引电机对应的工作电流信号；
[0008]对每个上升电流信号以及每个下降电流信号进行特征提取处理，得到每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率；
[0009]基于每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率，构建得到积矿状态识别模型；
[0010]利用所述积矿状态识别模型，对所述目标井工矿提升设备进行积矿预警，得到预
警结果。
[0011]基于上述公开的内容，本专利技术利用提升设备的提升电流与提升负载有关这一特性，来获取可表征积矿程度的参数，即提升设备装载的负载确定后，曳引电机的转矩也随之确定，此时，只有曳引绳的自重变化才会引起电流的变化，如此，曳引绳自重的变化则是积矿程度的变化，因此，本专利技术则将曳引电机的电流作为可表征积矿程度的参数，来构建积矿状态识别模型；具体的，本专利技术通过采集曳引电机的工作电流信号，并进行工况识别，来得到曳引电机在各个上升和下降期间对应的电流信号；而后，通过对前述上升和下降期间的电流信号进行特征提取，来得到若干电流变化率，并将电流变化率作为积矿特征参数；接着，本专利技术则利用前述积矿特征参数来构建积矿识别模型；最后，即可通过积矿识别模型来进行提升设备的积矿预警，以便得出提升设备在未来某个时刻的积矿程度是否达到预警值，并在达到预警值时，进行报警处理。
[0012]通过前述设计，本专利技术通过获取设备的电流数据，并基于电流数据以及大数据分析的方法来对井工矿提升设备的积矿问题进行定量描述，以得到积矿特征参数，并基于此来建立设备积矿状态识别模型，如此，即可实现设备积矿程度的智能状态识别，且同时可以做出相应的趋势分析，为预测性维护提供数据支持；由此，使用本专利技术所提供的方法可以去除人工检查环节，从而实现设备24小时连续的积矿监测，增加监控密度，提升监控可靠性；另外，通过算法和模型的定量分析也消除了人工判断基准不明确的问题、人工判断不准确的问题以及人员检查带来的安全隐患的问题，适用于大规模应用与推广。
[0013]在一个可能的设计中，对每个上升电流信号进行特征提取处理，得到每个上升电流信号的电流变化率，包括：
[0014]对于任一上升电流信号，对所述任一上升电流信号进行线性回归处理，得到所述任一上升信号的斜率，以将所述任一上升信号的斜率，作为所述任一上升信号的电流变化率。
[0015]根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率，构建得到积矿状态识别模型，包括：
[0016]获取每个上升电流信号和每个下降电流信号对应的工作时间，并基于各个上升电流信号的工作时间，确定出各个上升电流信号对应电流变化率的电流变换时刻，以及基于各个下降电流信号的工作时间，确定出各个下降电流信号对应电流变化率的电流变换时刻；
[0017]利用参数回归算法，对各个电流变化率以及各个电流变化率的电流变换时刻进行参数回归处理，以在参数回归处理后，得到积矿状态识别模型，其中，所述积矿状态识别模型的输出为电流变化率预测值。
[0018]基于上述公开的内容，本专利技术相当于是以时间为自变量，各个电流变化率为因变量，来对各个电流变化率进行回归处理，从而得出电流变化率随时间的函数关系，而该函数关系则是积矿状态识别模型；如此，即可利用该积矿识别模型，来实现井工矿提升设备在未来时刻的积矿预警。
[0019]在一个可能的设计中，所述积矿状态识别模型的输出为电流变化率预测值，其中，利用所述积矿状态识别模型，对所述目标井工矿提升设备进行积矿预警，得到预警结果，包括：
[0020]获取所述目标井工矿提升设备的工作时刻，其中，所述工作时刻为所述目标井工矿提升设备在下次运行过程中的任一时刻；
[0021]将所述工作时刻输入至积矿状态识别模型，得到所述工作时刻对应的电流变化率预测值；
[0022]判断所述工作时刻对应的电流变化率预测值是否大于预警值；
[0023]若是，则判定所述目标井工矿提升设备存在积矿风险，并进行积矿报警。
[0024]在一个可能的设计中，所述方法还包括：
[0025]获取所述目标井工矿提升设备内的曳引电机在当前运行过程中的实际工作电流信号；
[0026]对所述实际工作电流信号进行工况识别处理，得到若干实际上升电流信号和若干实际下降电流信号；
[0027]计算每个实际上升电流信号和每个实际下降电流信号的电流变化率，以得到若干实际电流变化率；
[0028]基于若干实际电流变化率，得出目标井工矿提升设备在当前运行过程中的积矿报警结果。
[0029]基于上述公开的内容，本专利技术还能够利用曳引电机在当前运行过程中的电流信号，来得出当前运行过程中，各个上升和下降期间内，电流信号的实际变化率；如此，即可基于前述得出的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井工矿提升设备的积矿预警方法，其特征在于，包括：获取目标井工矿提升设备内曳引电机在历史运行时长内的工作电流信号，并对所述工作电流信号进行工况识别，得到若干上升电流信号以及若干下降电流信号，其中，任一上升电流信号为所述目标井工矿提升设备处于一上升期间内，曳引电机对应的工作电流信号，任一下降电流信号为所述目标井工矿提升设备处于一下降期间内，曳引电机对应的工作电流信号；对每个上升电流信号以及每个下降电流信号进行特征提取处理，得到每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率；基于每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率，构建得到积矿状态识别模型；利用所述积矿状态识别模型，对所述目标井工矿提升设备进行积矿预警，得到预警结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对每个上升电流信号进行特征提取处理，得到每个上升电流信号的电流变化率，包括：对于任一上升电流信号，对所述任一上升电流信号进行线性回归处理，得到所述任一上升信号的斜率，以将所述任一上升信号的斜率，作为所述任一上升信号的电流变化率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于每个上升电流信号和每个下降电流信号的电流变化率，构建得到积矿状态识别模型，包括：获取每个上升电流信号和每个下降电流信号对应的工作时间，并基于各个上升电流信号的工作时间，确定出各个上升电流信号对应电流变化率的电流变换时刻，以及基于各个下降电流信号的工作时间，确定出各个下降电流信号对应电流变化率的电流变换时刻；利用参数回归算法，对各个电流变化率以及各个电流变化率的电流变换时刻进行参数回归处理，以在参数回归处理后，得到积矿状态识别模型，其中，所述积矿状态识别模型的输出为电流变化率预测值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述积矿状态识别模型的输出为电流变化率预测值，其中，利用所述积矿状态识别模型，对所述目标井工矿提升设备进行积矿预警，得到预警结果，包括：获取所述目标井工矿提升设备的工作时刻，其中，所述工作时刻为所述目标井工矿提升设备在下次运行过程中的任一时刻；将所述工作时刻输入至积矿状态识别模型，得到所述工作时刻对应的电流变化率预测值；判断所述工作时刻对应的电流变化率预测值是否大于预警值；若是，则判定所述目标井工矿提升设备存在积矿风险，并进行积矿报警。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述目标井工矿提升设备内的曳引电机在当前运行过程中的实际工作电流信号；对所述实际工作电流信号进行工况识别处理，得到若干实际上升电流信号和若干实际下降电流信号；计算每个实际上升电流信号和每个实际下降电流信号的电流变化率，以得到若干实际电流变化率；
基于若干实际电流变化率，得出目标井工矿提升设备在当前运行过程中的积矿报警结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于若干实际电流变化率，得出目标井工矿提升设备在当前运行过程中的积矿报警结果，包括：判断若干实际电流变化率中是否存在有任一实际电流变化率大于预警值；若是，则进行所述目标井工矿提升设备的积矿报警。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述工作电流信号进行工况识别，得到若...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，王勇，钟志成，谭琨，
申请(专利权)人：瑞湖智科数据苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：