煤矿巷道设备故障诊断方法、装置、存储介质及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种煤矿巷道设备故障诊断方法、装置、存储介质及设备；涉及矿井检测技术领域。包括：分别获取煤矿巷道设备在正常运行状态和异常运行状态下的加速度序列，并根据各运行状态下的加速度序列得到对应的第一特征向量和第二特征向量；获取目标设备的当前加速度序列，并根据当前加速度序列得到对应的第三特征向量；分别计算第一特征向量和第三特征向量之间的第一相似度以及第二特征向量和第三特征向量之间的第二相似度；根据第一相似度和/或第二相似度确定目标设备的当前运行状态。本发明专利技术通过实时监测煤矿巷道设备的加速度信息，可以根据加速度信息的表征信息及时、准确地诊断出煤矿巷道设备的运行状态，提高煤矿巷道设备的维护质量。备的维护质量。备的维护质量。

【技术实现步骤摘要】
煤矿巷道设备故障诊断方法、装置、存储介质及设备


[0001]本专利技术涉及矿井检测
，具体而言，涉及一种煤矿巷道设备故障诊断方法、装置、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]随着煤矿产业智能化技术的快速发展，已经在矿井中配置了巡检机器人等检测设备用于对煤矿巷道设备进行检测，煤矿巷道设备的设备工况对于煤矿巷道的安全性具有重要意义。
[0003]相关技术中对煤矿巷道设备的智能化检测可能会被煤矿巷道的复杂环境或其他外界因素干扰，存在检测准确度不够高的问题，导致无法及时检测到设备故障，影响了煤矿巷道设备的维护质量，从而无法保障煤矿巷道的安全性。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种煤矿巷道设备故障诊断方法、煤矿巷道设备故障诊断装置、计算机可读存储介质以及设备，可以在一定程度上解决相关技术中的对煤矿巷道设备的智能化检测准确度较低的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种煤矿巷道设备故障诊断方法，包括：获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列和在异常运行状态下的第二加速度序列，并分别根据所述第一加速度序列和所述第二加速度序列得到对应的第一特征向量和第二特征向量；获取所述目标设备的当前加速度序列，并根据所述当前加速度序列得到对应的第三特征向量；分别计算所述第一特征向量和所述第三特征向量之间的第一相似度以及所述第二特征向量和所述第三特征向量之间的第二相似度；根据所述第一相似度和/或所述第二相似度确定所述目标设备的当前运行状态。
[0007]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列，包括：获取毫米波雷达采集的所述目标设备与检测设备之间的水平距离以及所述目标设备的俯仰角度；根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备在正常运行状态下沿竖直方向的第一位移序列；根据所述第一位移序列计算得到所述第一加速度序列。
[0008]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备在正常运行状态下沿竖直方向的第一位移序列，包括：
根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备的高度序列，所述高度序列包括高度极大值序列和高度极小值序列；基于所述高度极大值序列和所述高度极小值序列计算得到所述第一位移序列。
[0009]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述根据所述第一加速度序列得到对应的第一特征向量，包括：对所述第一加速度序列进行中心化处理得到第一加速度信息；计算所述第一加速度信息的协方差矩阵，并对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的最大特征值对应的所述第一特征向量。
[0010]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述对所述第一加速度序列进行中心化处理得到第一加速度信息，包括：基于加速度的大小和加速度的方向构建目标二维空间；计算所述第一加速度序列在所述目标二维空间内对应的第一距离度量矩阵；对所述第一距离度量矩阵进行双中心化处理得到第一总体散度矩阵；对所述第一总体散度矩阵进行特征值分解操作，得到目标特征值和所述目标特征值对应的初始特征向量；根据所述目标特征值和所述初始特征向量得到所述第一加速度信息。
[0011]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述计算所述第一加速度序列在所述目标二维空间内对应的第一距离度量矩阵，包括：确定所述第一加速度序列在所述目标二维空间下对应的多个坐标点；计算任意两个所述坐标点之间的空间距离，得到多个空间距离值，并由所述多个空间距离值得到所述第一距离度量矩阵。
[0012]在本专利技术的一种示例性实施例中，所述根据所述当前加速度序列得到对应的第三特征向量，包括：对所述当前加速度序列进行去中心化处理，并计算去中心化结果的协方差矩阵；对所述去中心化结果的协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的最大特征值对应的所述第三特征向量。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供一种煤矿巷道设备故障诊断装置，包括：参考特征向量获取模块，用于获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列和在异常运行状态下的第二加速度序列，并分别根据所述第一加速度序列和所述第二加速度序列得到对应的第一特征向量和第二特征向量；实时特征向量获取模块，用于获取所述目标设备的当前加速度序列，并根据所述当前加速度序列得到对应的第三特征向量；相似度计算模块，用于分别计算所述第一特征向量和所述第三特征向量之间的第一相似度以及所述第二特征向量和所述第三特征向量之间的第二相似度；设备状态诊断模块，用于根据所述第一相似度和/或所述第二相似度确定所述目标设备的当前运行状态。
[0014]根据本专利技术的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理单元执行时实现以上任一项所述的煤矿巷道设备故障诊断方法。
[0015]根据本专利技术的第四方面，提供一种电子设备，包括处理单元；以及存储单元，用于
存储所述处理单元的可执行指令；其中，所述处理单元配置为经由执行所述可执行指令来执行以上任一项所述的煤矿巷道设备故障诊断方法。
[0016]本专利技术示例性实施例可以具有以下部分或全部有益效果：在本专利技术示例实施方式所提供的煤矿巷道设备故障诊断方法中，通过获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列和在异常运行状态下的第二加速度序列，并分别根据所述第一加速度序列和所述第二加速度序列得到对应的第一特征向量和第二特征向量；获取所述目标设备的当前加速度序列，并根据所述当前加速度序列得到对应的第三特征向量；分别计算所述第一特征向量和所述第三特征向量之间的第一相似度以及所述第二特征向量和所述第三特征向量之间的第二相似度；根据所述第一相似度和/或所述第二相似度确定所述目标设备的当前运行状态。本专利技术通过实时监测煤矿巷道设备的加速度信息，可以根据加速度信息的表征信息及时、准确地诊断出煤矿巷道设备的运行状态，提高煤矿巷道设备的维护质量，进而保障煤矿巷道的安全性。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0018]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1示出了可以应用本专利技术实施例的煤矿巷道设备故障诊断方法的系统架构示意图。
[0020]图2示出了本专利技术实施例中一种煤矿巷道设备故障诊断方法的流程示意图。
[0021]图3示出了本专利技术实施例中另一种煤矿巷道设备故障诊断方法的流程示意图。
[0022]图4示出了本专利技术实施例中一种煤矿巷道设备故障诊断装置的示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道设备故障诊断方法，其特征在于，包括：获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列和在异常运行状态下的第二加速度序列，并分别根据所述第一加速度序列和所述第二加速度序列得到对应的第一特征向量和第二特征向量；获取所述目标设备的当前加速度序列，并根据所述当前加速度序列得到对应的第三特征向量；分别计算所述第一特征向量和所述第三特征向量之间的第一相似度以及所述第二特征向量和所述第三特征向量之间的第二相似度；根据所述第一相似度和/或所述第二相似度确定所述目标设备的当前运行状态。2.根据权利要求1所述的煤矿巷道设备故障诊断方法，其特征在于，所述获取煤矿巷道内的目标设备在正常运行状态下的第一加速度序列，包括：获取毫米波雷达采集的所述目标设备与检测设备之间的水平距离以及所述目标设备的俯仰角度；根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备在正常运行状态下沿竖直方向的第一位移序列；根据所述第一位移序列计算得到所述第一加速度序列。3.根据权利要求2所述的煤矿巷道设备故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备在正常运行状态下沿竖直方向的第一位移序列，包括：根据所述水平距离和所述俯仰角度计算所述目标设备的高度序列，所述高度序列包括高度极大值序列和高度极小值序列；基于所述高度极大值序列和所述高度极小值序列计算得到所述第一位移序列。4.根据权利要求1所述的煤矿巷道设备故障诊断方法，其特征在于，所述根据所述第一加速度序列得到对应的第一特征向量，包括：对所述第一加速度序列进行中心化处理得到第一加速度信息；计算所述第一加速度信息的协方差矩阵，并对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的最大特征值对应的所述第一特征向量。5.根据权利要求4所述的煤矿巷道设备故障诊断方法，其特征在于，所述对所述第一加速度序列进行中心化处理得到第一加速度信息，包括：基于加速度的大小和加速度的方向构建目标二维空间；计算所述第一加速度序列在所述目标二维空间内对应的第一距离度量矩阵；对所述第一距离度量矩阵进行双中心化处理得到第一总体散度矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶磊，王宏伟，刘宇，姚林虎，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：