一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统，涉及煤炭运输技术领域，用于解决现有监管系统在发生故障或异常后无法优化维护方案，自动化程度不够高，造成人力物力需求增加，也对煤炭传输效率造成影响问题，本发明专利技术包括采集模块、数据分析模块、验证模块、警示模块、维护模块及效率分析模块；采集模块用于对煤炭传输设备的传输数据、运行参数及环境参数进行采集，本发明专利技术利用新型的煤炭传输设备出现故障的维护方案，及时发现的同时也能快速对专业人员进行通知提醒，使设备出现异常后第一时间对设备进行维护操作，同时减少了人力监管，大大降低了人力物力成本。大大降低了人力物力成本。大大降低了人力物力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统


[0001]本专利技术涉及煤炭运输
，具体为一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统。

技术介绍

[0002]随着全球经济的快速发展，煤炭作为一种主要的能源资源，其生产和使用规模不断扩大。煤炭在进行生产过程中需要使用到各种运行设备进行加工，而各种运行设备之间的传输通常需要使用到传输设备进行各个运行设备的中转，传输设备是煤炭生产过程中至关重要的设备，其性能的稳定运行和监管是保证煤炭生产安全、稳定、高效的必要条件。
[0003]然而，在煤炭传输过程中，受到环境、物料和设备本身等多种因素的影响，容易出现故障和问题，导致设备性能的下降和运输效率的降低。
[0004]现有存在的对传输设备的监管系统大多只针对煤炭传输设备的故障或运行状态进行监测，在发生故障或异常后无法优化维护方案，自动化程度不够高，造成人力物力需求增加，同时也对煤炭传输效率造成影响。
[0005]为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于为了解决现有监管系统在发生故障或异常后无法优化维护方案，自动化程度不够高，造成人力物力需求增加，也对煤炭传输效率造成影响问题，而提出一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统，包括：
[0009]采集模块，用于对煤炭传输设备的传输数据、运行参数及环境参数进行采集；
[0010]数据分析模块，用于对煤炭传输设备运行参数及环境参数进行解析并计算得到故判系数，将故判系数与预设在数据分析模块的故判系数阈值进行比对，当故判系数超过故判系数阈值时，则生成验证信令；
[0011]验证模块，用于对煤炭传输设备故障进行验证，完成验证后生成警示信令；
[0012]警示模块，用于接收到警示信令后对煤炭传输设备的异常区域及发现异常的时间进行确定，并向巡查无人机发送巡查信令，确定巡查无人机的停机地点与煤炭传输设备异常区域后，建立无人机飞行路径，根据建立的飞行路径并携带监控设备向煤炭传输设备异常区域移动，并对煤炭传输设备异常区域范围内进行拍摄，将拍摄的视频文件通过视频分析算法判断煤炭传输被异常区域是否存在异常，当确定存在异常后，分析煤炭传输设备异常类型，根据异常类型生成异常代码，并由维检信令一同向维护模块中传输；
[0013]维护模块，用于接收维检信令并对煤炭传输设备异常区域进行维护操作；维护操作包括：当接收到维检信令时，通过异常代码确定煤炭设备异常类型，以煤炭设备异常区域为圆心，以预设半径建立圆形区域，并对此圆形区域内的维护终端进行搜索；
[0014]根据每个维护人员的设备异常维护类型对每个维护人员携带的维护终端进行定义，定义为与维护人员设备异常维护类型相匹配的类型；
[0015]当搜索到若干个与煤炭设备异常类型相匹配的维护终端时，则对若干个维护终端与煤炭传输设备异常区域的距离进行采集，并将多个采集的距离进行比对，从而得到一个距离最短并与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端，对此维护终端发送维护信息；
[0016]同时将此维护终端位置与煤炭传输设备异常区域建立最优路径，在完成向维护终端的维护信息发送后，实时对维护终端的位置进行监测，当超过预设时间后维护终端的位置一直保持不动时，则向更高层级人员终端发送提示信息；
[0017]根据最优路径得到持此维护终端的维护人员到达煤炭传输设备异常区域的最快时间，与获取的煤炭传输设备异常耐受时间进行比对，当维护人员到达煤炭传输设备异常区域的最快时间大于煤炭传输设备异常耐受时间时，则同步将此煤炭传输设备异常情况向更高层级人员终端进行传输；
[0018]当根据预设半径建立的圆形区域范围内搜索未发现与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端类型时，则扩大预设半径，还未搜索到时，按照预设的增加半径进行搜索范围的持续扩大，直至搜索到与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端类型；
[0019]效率分析模块，用于接收采集模块采集的煤炭传输设备的传输数据，解析后分析煤炭传输设备的传输效率。
[0020]进一步的，所述效率分析模块分析煤炭传输设备的传输效率的具体操作步骤如下：
[0021]接收到煤炭传输设备的传输数据解析得到煤炭传输设备的装载负荷、卸载负荷、实时负荷、煤堆高度、煤堆宽度及煤堆与边缘距离，将煤炭传输设备的装载负荷和卸载负荷进行核对，设置一个预设时间段，计算装载负荷和卸载负荷的差值，并将此差值与时间点分别为纵坐标和横坐标建立差值曲线，显示差值波动，同时对差值利用均值计算式计算均值，筛选两个极值并分别与均值阈值和极值阈值进行比对；
[0022]当存在均值大于均值阈值或极值大于极值阈值时，则再对采集的煤堆高度、煤堆宽度及煤堆与边缘距离进行归一化处理后计算得到预险值，将得到的预险值与预险值阈值进行比对，在预险值大于预险值阈值时，则同样生成验证信令向验证模块中传输。
[0023]进一步的，所述煤炭传输设备异常耐受时间计算的具体操作步骤如下：
[0024]对煤炭传输设备的卸载负荷选取若干个随机时间段，计算若干个时间段的单位时间卸载负荷，并将若干个随机时间段的单位时间卸载负荷求均值，得到卸载量，获取煤炭传输的总卸载负荷需求，并根据得到的卸载量计算完成总卸载负荷需求所需时间，同时获取煤炭传输完成截止时间；
[0025]当煤炭传输设备遇到异常时，获取煤炭传输设备遇到异常后的异常卸载量，并根据总卸载负荷需求的剩余量计算剩余完成时间，当剩余完成时间超过了煤炭传输完成截止时间时，则计算在煤炭传输设备异常维护后的卸载量在煤炭传输完成截止时间之前完成传输的时间，此时间即为煤炭传输设备异常耐受时间。
[0026]进一步的，所述数据分析模块计算故判系数的具体操作步骤如下：
[0027]将采集的煤炭传输设备运行参数及环境参数进行解析，得到行参数中的煤炭传输设备的振动频率、电流和电压及环境参数中的煤炭传输设备的温度、湿度和空气流速；
[0028]将得到的煤炭传输设备的振动频率、电流和电压与温度、湿度和空气流速分别与预设在数据分析模块中的煤炭传输设备的振动频率、电流和电压与温度、湿度和空气流速常值计算差值，并分别得到频差值、流差值、压差值、温差值、湿差值及流差值；
[0029]再将得到的频差值、流差值、压差值、温差值、湿差值及流差值归一化处理后分别计算得到影参值及影环值；再将得到影参值及影环值利用公式：GP＝(YC+YH)/2+3.21，以得到故判系数GP，式中YC及YH分别为影参值及影环值。
[0030]进一步的，所述验证模块对煤炭传输设备故障进行验证的具体操作步骤如下：
[0031]接收到验证信令后，获取采集模块中采集的传输数据并进行解析得到煤炭传输设备的装载负荷、卸载负荷及实时负荷；
[0032]利用实时负荷与时间分别为纵坐标和横坐标建立实时负荷曲线图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统，其特征在于，包括：采集模块，用于对煤炭传输设备的传输数据、运行参数及环境参数进行采集；数据分析模块，用于对煤炭传输设备运行参数及环境参数进行解析并计算得到故判系数，将故判系数与预设在数据分析模块的故判系数阈值进行比对，当故判系数超过故判系数阈值时，则生成验证信令；验证模块，用于对煤炭传输设备故障进行验证，完成验证后生成警示信令；警示模块，用于接收到警示信令后对煤炭传输设备的异常区域及发现异常的时间进行确定，并向巡查无人机发送巡查信令，确定巡查无人机的停机地点与煤炭传输设备异常区域后，建立无人机飞行路径，根据建立的飞行路径并携带监控设备向煤炭传输设备异常区域移动，并对煤炭传输设备异常区域范围内进行拍摄，将拍摄的视频文件通过视频分析算法判断煤炭传输被异常区域是否存在异常，当确定存在异常后，分析煤炭传输设备异常类型，根据异常类型生成异常代码，并由维检信令一同向维护模块中传输；维护模块，用于接收维检信令并对煤炭传输设备异常区域进行维护操作；维护操作包括：当接收到维检信令时，通过异常代码确定煤炭设备异常类型，以煤炭设备异常区域为圆心，以预设半径建立圆形区域，并对此圆形区域内的维护终端进行搜索；根据每个维护人员的设备异常维护类型对每个维护人员携带的维护终端进行定义，定义为与维护人员设备异常维护类型相匹配的类型；当搜索到若干个与煤炭设备异常类型相匹配的维护终端时，则对若干个维护终端与煤炭传输设备异常区域的距离进行采集，并将多个采集的距离进行比对，从而得到一个距离最短并与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端，对此维护终端发送维护信息；同时将此维护终端位置与煤炭传输设备异常区域建立最优路径，在完成向维护终端的维护信息发送后，实时对维护终端的位置进行监测，当超过预设时间后维护终端的位置一直保持不动时，则向更高层级人员终端发送提示信息；根据最优路径得到持此维护终端的维护人员到达煤炭传输设备异常区域的最快时间，与获取的煤炭传输设备异常耐受时间进行比对，当维护人员到达煤炭传输设备异常区域的最快时间大于煤炭传输设备异常耐受时间时，则同步将此煤炭传输设备异常情况向更高层级人员终端进行传输；当根据预设半径建立的圆形区域范围内搜索未发现与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端类型时，则扩大预设半径，还未搜索到时，按照预设的增加半径进行搜索范围的持续扩大，直至搜索到与煤炭传输设备异常类型相匹配的维护终端类型；效率分析模块，用于接收采集模块采集的煤炭传输设备的传输数据，解析后分析煤炭传输设备的传输效率。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的煤炭运行设备性能监管系统，其特征在于，所述效率分析模块分析煤炭传输设备的传输效率的具体操作步骤如下：接收到煤炭传输设备的传输数据解析得到煤炭传输设备的装载负荷、卸载负荷、实时负荷、煤堆高度、煤堆宽度及煤堆与边缘距离，将煤炭传输设备的装载负荷和卸载负荷进行核对，设置一个预设时间段，计算装载负荷和卸载负荷的差值，并将此差值与时间点分别为纵坐标和横坐标建立差值曲线，显示差值波动，同时对差值利用均值计算式计算均值，筛选两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘则庆，薛峰，徐康，王宏岭，朱干彬，潘红艺，沈坤，蒋文强，鲍现元，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司涡北选煤厂，
类型：发明
国别省市：