一种输送带寿命预测方法技术

本发明专利技术涉及一种输送带寿命预测方法，其可实现运行中输送带寿命的准确预测，可提高预测效率，该方法基于输送带寿命预测装置实现，预测装置包括计算机系统、测量单元，测量单元用于实时测量输送带覆盖胶厚度，该方法包括：将输送带划分为不同区域，通过测量单元采集各区域输送带覆盖胶厚度，依次对覆盖胶厚度进行过滤、异常值与极端异常值去除、计算平均值、缺失数据填充，获取完整平均值数列，基于完整平均值数列，训练构建时序算法模型，基于构建的时序算法模型，预测获取一定时期内各区域的预测厚度，判断预测厚度是否小于预先存储的厚度最小值，若是，则表明输送带的使用寿命耗尽，反之，则表明输送带的使用寿命充足。则表明输送带的使用寿命充足。则表明输送带的使用寿命充足。

【技术实现步骤摘要】
一种输送带寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及输送带
，尤其涉及一种基于大数据及机器学习算法模型的输送带寿命预测方法。

技术介绍

[0002]在矿山开采、钢铁冶炼、发电等领域中，主要通过输送带实现物料传输，但输送带在运行过程中，与物料长时间接触、磨擦，易产生覆盖胶磨损，进而使输送带的使用寿命降低，因此需要对输送带寿命进行预测，以防止输送带磨损严重甚至脱落而影响生产作业正常运行的问题出现。
[0003]传统的输送带寿命预测方式是维护人员定期检查输送带磨损情况，检查过程中，通过肉眼观察输送带厚度变化，并根据厚度变化情况以及经验判断输送带的使用寿命，这种预测方式费时费力，效率低，而且容易受主观能动性影响，预测准确性较差。
[0004]现有技术中提供了一种输送带覆盖胶的厚度测量装置，专利申请号为：202120920085.0，该装置包括与地面连接的平台和测量单元，测量单元包括电涡流传感器、激光测距传感器，电涡流传感器、激光测距传感器的传感端对准输送带的输送面，用于进行输送带覆盖胶厚度检测，但这种测量装置仅用于输送带覆盖胶的厚度测量，无法直接获取输送带的使用寿命，输送带使用寿命仍需要维护人员根据经验等判断，预测效率低、准确性较差。
[0005]现有技术中提供了一种传送带的寿命预测方法，专利申请号为201880042904.7，该方法包括获取评价对象传送带的上覆盖橡胶处产生的磨耗图案作为评价磨耗图案，选择产生了与所述评价磨耗图案最为近似的磨耗图案的试验样品，计算出表示对象传送线相对于基准传送线的耐久度的调整系数以及对象传送线上的评价对象传送带的上覆盖橡胶的磨耗速度特性，基于计算出的磨耗速度特性和评价对象传送带的上覆盖橡胶的厚度，预测对象传送线上的评价对象传送带的寿命。这种预测方式无需经验判断，省时省力，可以解决上述输送带寿命预测费时费力，效率低的问题，并且不易受主观能动性影响，预测精度较高。但该申请仅给出了实验中不同橡胶使用寿命的预测，对于在实际作业过程中传送带使用寿命的预测则不适用，原因在于，实验中磨耗图案背景单一而且不易受外部环境因素影响，但在输送带实际使用过程中，使用寿命预测前需要从运行的传输带中截取磨耗图案，这就需要增设图像采集设备，图像采集设备的设置，增加了整个装置的结构复杂度，另外，传送带上磨耗图案分布不均，而且现场环境复杂，导致采集的磨耗图案中掺杂了其它背景而影响识别精度，识别精度的降低不利于输送带使用寿命的准确预测。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的输送带使用寿命预测准确差、预测效率低的技术问题，本专利技术提供了一种输送带寿命预测方法，其可实现运行中输送带寿命的准确预测，可提高预测效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种输送带寿命预测方法，该方法基于输送带寿命预测装置实现，预测装置包括计算机系统、测量单元，所述测量单元用于实时测量输送带覆盖胶厚度，所述测量单元包括若干电涡流传感器、激光测距传感器，所述激光测距传感器、电涡流传感器的传感端均对准输送带的输送面；其特征在于，该方法包括：
[0009]S1、将输送带划分为不同区域，通过测量单元采集各区域输送带覆盖胶厚度；
[0010]S2、对覆盖胶厚度进行数据预处理，数据预处理指依次对覆盖胶厚度进行过滤、异常值与极端异常值去除、计算平均值、缺失数据填充，获取完整平均值数列；
[0011]S3、基于完整平均值数列，训练构建时序算法模型；
[0012]S4、基于构建的时序算法模型，预测获取一定时期内各区域的预测厚度；
[0013]S5、判断预测厚度是否小于预先存储的厚度最小值，若是，则表明输送带的使用寿命耗尽，反之，则表明输送带的使用寿命充足。
[0014]其进一步特征在于，
[0015]所述计算机系统包括存储器、数据处理器，所述电涡流传感器、激光测距传感器均与所述数据处理器通信连接，所述存储器与所述数据处理器电连接，所述存储器用于存储测量的覆盖胶厚度，所述数据处理器用于对覆盖胶厚度进行处理；
[0016]所述计算机系统还包括显示器、报警装置，所述显示器、报警装置均与所述数据处理器电连接，所述显示器用于显示预测获取的一定时期内各区域预测厚度、输送带寿命耗尽或充足，所述报警装置用于发送报警信号；
[0017]进一步的，步骤S2中，预处理步骤包括：
[0018]S21、对所述覆盖胶厚度数据进行过滤，获取第一覆盖胶厚度；
[0019]S22、计算获取第一覆盖胶厚度数据中的异常值、极端异常值；
[0020]S23、去除异常值、极端异常值，获取第二覆盖胶厚度；
[0021]S24、计算各区域第二覆盖胶厚度的平均值，获取平均值数列；
[0022]S25、向平均值数列中填充缺失数据，获取完整平均值数列；
[0023]进一步的，步骤S21中，预先设定覆盖胶厚度阈值范围：30mm＜覆盖胶厚度＜1mm，采用Spark SQL工具，将阈值范围以外的覆盖胶厚度以及空值滤除；
[0024]进一步的，步骤S22中，通过四分位差算法，计算获取第一覆盖胶厚度中的异常值、极端异常值；
[0025]进一步的，步骤S25中，采用线性插值法填充缺失数据；
[0026]进一步的，时序算法模型为霍尔特模型，霍尔特模型训练步骤包括：S31、将完整平均值数列划分为训练集、测试集；
[0027]S32、基于训练集，对霍尔特模型进行训练，构建霍尔特模型；
[0028]S33、将测试集中的日期作为霍尔特模型的输入，通过构建的霍尔特模型预测获得测试集预测厚度；
[0029]S34、判断测试集预测厚度与测试集实际厚度是否一致，若一致，则表明霍尔特模型能够用于覆盖胶厚度预测，进入步骤S5，若不一致，则停止；
[0030]进一步的，所述最小值为5mm。
[0031]采用本专利技术上述方法可以达到如下有益效果：本申请输送带寿命预测方法中输送
带寿命预测前，对覆盖胶厚度进行了数据预处理，数据预处理包括对覆盖胶厚度进行过滤、异常值与极端异常值去除，从而将输送带厚度中影响使用寿命预测准确性的数据去除，数据预处理还包括计算平均值、缺失数据填充，缺失数据填充避免了某些日期或某些时刻数据缺失而影响使用寿命预测准确性的问题出现。采用本申请方法，输送带寿命预测准确率达90％，预测准确率高。
[0032]本申请输送带寿命预测方法基于输送带厚度采集装置即可实现使用寿命预测，输送带厚度采集装置包括计算机系统、激光测距传感器、电涡流传感器，无需设置图像采集设备，结构简单，输送带寿命预测方法中也无需采用图像处理算法进行图像处理，简化了数据处理流程，从而提升了预测效率。
附图说明
[0033]图1为本专利技术输送带寿命预测方法流程图；
[0034]图2为本专利技术输送带寿命预测方法中未去除异常值、极端异常值前的第一覆盖胶厚度数据分布曲线图；
[0035]图3为采用四分位差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输送带寿命预测方法，该方法基于输送带寿命预测装置实现，预测装置包括计算机系统、测量单元，所述测量单元用于实时测量输送带覆盖胶厚度，所述测量单元包括若干电涡流传感器、激光测距传感器，所述激光测距传感器、电涡流传感器的传感端均对准输送带的输送面；其特征在于，该方法包括：S1、将输送带划分为不同区域，通过测量单元采集各区域输送带覆盖胶厚度；S2、对覆盖胶厚度进行数据预处理，数据预处理指依次对覆盖胶厚度进行过滤、异常值与极端异常值去除、计算平均值、缺失数据填充，获取完整平均值数列；S3、基于完整平均值数列，训练构建时序算法模型；S4、基于构建的时序算法模型，预测获取一定时期内各区域的预测厚度；S5、判断预测厚度是否小于预先存储的厚度最小值，若是，则表明输送带的使用寿命耗尽，反之，则表明输送带的使用寿命充足。2.根据权利要求1所述的输送带寿命预测方法，其特征在于，所述计算机系统包括存储器、数据处理器，所述电涡流传感器、激光测距传感器均与所述数据处理器通信连接，所述存储器与所述数据处理器电连接，所述存储器用于存储测量的覆盖胶厚度，所述数据处理器用于对覆盖胶厚度进行处理。3.根据权利要求2所述的输送带寿命预测方法，其特征在于，所述覆盖胶厚度数据以CSV格式上报存储于存储器。4.根据权利要求3所述的输送带寿命预测方法，其特征在于，所述计算机系统还包括显示器、报警装置，所述显示器、报警装置均与所述数据处理器电连接，所述显示器用于显示预测获取的一定时期内各区域预测厚度、输送带寿命耗尽或充足，所述报警装置用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘孝军，朱建成，经鸣，章正庭，高灿宏，
申请(专利权)人：无锡宝通智能物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：