【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法。
技术介绍
1、液压缸作为煤矿机械设备的关键部件，其性能直接影响到煤矿生产的安全性、效率和可靠性，水介质指标确定的合理性和科学性，不仅关乎设备的长期稳定运行，还关系到矿工的生命安全和矿井生产的持续性发展。液压缸作为煤矿机械的动力传动装置，其工作环境恶劣、工作条件苛刻，因此，水介质作为液压缸的工作介质必须具备一定的物理化学性质和稳定性，通过科学确定水介质的指标，可以保证在煤矿的高温、高湿、高尘等恶劣环境中，液压缸能够稳定可靠地工作，不会因为水质问题而导致设备故障或损坏；液压缸在煤矿生产过程中承担着各种重要的动作控制任务，如采煤机械的顶管、支架的支撑和运输设备的提升等，如果水介质的指标不合理或者质量不过关，可能会导致液压缸内部零部件的腐蚀、密封件的老化甚至是系统的泄漏，从而直接危及到矿工的安全；煤矿液压系统的维护保养通常十分繁琐且昂贵，合理选择和控制水介质的质量和指标可以延长液压缸的使用寿命，减少维修次数和维护成本，提高设备的运行效率和生产效益；通过分析液压缸在煤矿生产中的实际工作条件和要求，结合水质的物理化学特性，可以选择最适合的水介质，并在设计和使用过程中进行监测和调整，保证液压系统的最佳工作状态和性能表现。
2、目前，现有的煤矿用液压缸水介质通常为超纯水或在水中加3％～5％的乳化油，其中，超纯水几乎完全去除水中的所有离子，需要非常复杂的处理工艺，配置大量处理设备，处理过程中需频繁加碱加药，大量浓水外排，设备采购和制水成本较高；而在水中加
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法。该方法包括：
3、根据水介质指标设计n个第一模拟水介质，n为大于等于10的正整数；所述水介质指标至少包括水介质中的ph值、硬度值、氯离子浓度、硫酸根离子浓度、溶解氧、浊度、电阻率和细菌数量；选择规格型号、生产批次相同的n个液压缸材料样品作为测试对象；在各所述第一模拟水介质中放入对应的一个所述液压缸材料样品；对各所述液压缸材料样品进行开路电位测试，得到对应的电位值；对各所述液压缸材料样品进行电化学极化曲线测试，得到对应的极化电阻和tafel斜率；对各所述液压缸材料样品进行电化学阻抗谱测试，得到对应的阻抗图谱；将所述电位值、极化电阻、tafel斜率和阻抗谱图进行组合，得到对应测试结果；根据各所述测试结果，经分析得到各所述水介质指标对腐蚀动力学参数的第一影响程度值；
4、根据所述水介质指标设计m个第二模拟水介质，m为大于等于10的正整数；选择规格型号、生产批次相同的m个液压缸材料样品作为测试对象；在各所述第二模拟水介质中放入对应的一个液压缸材料样品；对各所述第二模拟水介质进行循环滴定实验，并持续监测液压缸材料样品的腐蚀电流，得到对应的腐蚀电流集；将各所述腐蚀电流集经过预处理后，发送至预先训练好的分析模型中，得到各所述水介质指标对腐蚀动力学参数的第二影响程度值；
5、根据所述第一影响程度值和对应的第二影响程度值，得到对应的第三影响程度值；根据各所述第三影响程度值，确定液压缸水介质的最优指标。
6、进一步地，所述对各所述液压缸材料样品进行开路电位测试，得到对应的电位值，包括：选择液压缸材料样品上的目标测试点；将电位测试仪器的探头连接到所述目标测试点，并将地线连接到系统的地点；使用测试仪器测量选定测试点的电位值；将每个测试点的电位值记录在表格或数据记录中；分析并汇总测试结果。
7、进一步地，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学极化曲线测试，得到对应的极化电阻和tafel斜率，包括：采用线性扫幅法，设定电压范围；实时记录电流与电压的数据，形成极化曲线；根据获得的极化曲线，选取线性区间进行线性拟合，计算出极化电阻；分析极化曲线的高频和低频部分，得到tafel斜率。
8、进一步地，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学阻抗谱测试，得到对应的阻抗图谱，包括：采用交流阻抗法，以恒流或恒电压方式施加交流信号，记录响应；实时采集电压响应和电流响应，形成阻抗频谱；使用频率扫描功能获取不同频率下的阻抗数据；通过阻抗分析软件处理数据，绘制阻抗谱图。
9、进一步地，所述将所述电位值、极化电阻、tafel斜率和阻抗谱图进行组合，得到对应测试结果；根据各所述测试结果，经分析得到各所述水介质指标对腐蚀动力学参数的第一影响程度值，包括：收集并整合电位值、极化电阻、tafel斜率和阻抗谱图的测试数据；使用统计工具评估各项测试结果之间的关联性和影响程度；分析开路电位与腐蚀速率之间的关系；比较不同液压缸材料样品的极化电阻(rp)；tafel斜率反映了电化学过程的速率控制步骤；低斜率对应于更快的反应速率；分析阻抗谱图中的电荷转移电阻和溶液电阻；计算各水介质指标之间的相关系数，确定各自对腐蚀动力学参数的主要影响程度。
10、进一步地，所述将各所述腐蚀电流集经过预处理，包括：通过电化学测试获取液压缸材料样品的腐蚀电流数据集合；清洗和准备数据，使其适合后续分析和建模；识别和处理异常数据点；检测并填补缺失的数据点，确保数据完整性和准确性；对腐蚀电流数据进行转换。
11、进一步地，所述对各所述第二模拟水介质进行循环滴定实验，并持续监测液压缸材料样品的腐蚀电流，得到对应的腐蚀电流集，包括：搭建循环滴定实验装置，包括滴定槽、电极系统和自动控制装置，用于自动记录和调节实验条件；安装电化学工作站和电流计，以实时监测液压缸材料样品的腐蚀电流变化；确定实验的温度、循环次数和持续时间等参数，以模拟实际使用条件；启动滴定装置，按设定的循环次数和时间自动执行滴定操作；实时记录每个循环周期内液压缸材料样品的腐蚀电流数据，包括起始值和变化趋势；在滴定过程中持续监测液压缸材料样品的腐蚀电流，确保数据的连续性和准确性；定期校准监测设备，以确保数据的可靠性和精确度。
12、根据本专利技术的第二方面，提供了一种基于大数据的液压缸水介质指标确定装置。该装置包括：
13、第一分析模块，用于根据水介质指标设计n个第一模拟水介质，n为大于等于10的正整数；所述水介质指标至少包括水介质中的ph值、硬度值、氯离子浓度、硫酸根离子浓度、溶解氧、浊度、电阻率和细菌数量；还用于选择规格型号、生产批次相同的n个液压缸材料样品作为测试对象；还用于在各所述第一模拟水介质中放入对应的一个所述液压缸材料样品；还用于对各所述液压缸材料样品进行开路电位测试，得到对应的电位值；还用于对各所述液压缸材料样品进行电化学极化曲线测试，得到对应的极化电阻和tafel斜率；还用于对各所述液压缸材料样品进行电化学阻抗谱测试，得到对应的阻抗图谱；还用于将所述电位值、极化电阻、tafel斜率和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行开路电位测试，得到对应的电位值，包括：选择液压缸材料样品上的目标测试点；将电位测试仪器的探头连接到所述目标测试点，并将地线连接到系统的地点；使用测试仪器测量选定测试点的电位值；将每个测试点的电位值记录在表格或数据记录中；分析并汇总测试结果。
3.根据权利要求2所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学极化曲线测试，得到对应的极化电阻和Tafel斜率，包括：采用线性扫幅法，设定电压范围；实时记录电流与电压的数据，形成极化曲线；根据获得的极化曲线，选取线性区间进行线性拟合，计算出极化电阻；分析极化曲线的高频和低频部分，得到Tafel斜率。
4.根据权利要求3所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学阻抗谱测试，得到对应的阻抗图谱，包括：采用交流阻抗法，以恒流或
5.根据权利要求4所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述将所述电位值、极化电阻、Tafel斜率和阻抗谱图进行组合，得到对应测试结果；根据各所述测试结果，经分析得到各所述水介质指标对腐蚀动力学参数的第一影响程度值，包括：收集并整合电位值、极化电阻、Tafel斜率和阻抗谱图的测试数据；使用统计工具评估各项测试结果之间的关联性和影响程度；分析开路电位与腐蚀速率之间的关系；比较不同液压缸材料样品的极化电阻(Rp)；Tafel斜率反映了电化学过程的速率控制步骤；低斜率对应于更快的反应速率；分析阻抗谱图中的电荷转移电阻和溶液电阻；计算各水介质指标之间的相关系数，确定各自对腐蚀动力学参数的主要影响程度。
6.根据权利要求5所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述将各所述腐蚀电流集经过预处理，包括：通过电化学测试获取液压缸材料样品的腐蚀电流数据集合；清洗和准备数据，使其适合后续分析和建模；识别和处理异常数据点；检测并填补缺失的数据点，确保数据完整性和准确性；对腐蚀电流数据进行转换。
7.根据权利要求6所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述第二模拟水介质进行循环滴定实验，并持续监测液压缸材料样品的腐蚀电流，得到对应的腐蚀电流集，包括：搭建循环滴定实验装置，包括滴定槽、电极系统和自动控制装置，用于自动记录和调节实验条件；安装电化学工作站和电流计，以实时监测液压缸材料样品的腐蚀电流变化；确定实验的温度、循环次数和持续时间等参数，以模拟实际使用条件；启动滴定装置，按设定的循环次数和时间自动执行滴定操作；实时记录每个循环周期内液压缸材料样品的腐蚀电流数据，包括起始值和变化趋势；在滴定过程中持续监测液压缸材料样品的腐蚀电流，确保数据的连续性和准确性；定期校准监测设备，以确保数据的可靠性和精确度。
8.一种基于大数据的液压缸水介质指标确定装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一权利要求所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行开路电位测试，得到对应的电位值，包括：选择液压缸材料样品上的目标测试点；将电位测试仪器的探头连接到所述目标测试点，并将地线连接到系统的地点；使用测试仪器测量选定测试点的电位值；将每个测试点的电位值记录在表格或数据记录中；分析并汇总测试结果。
3.根据权利要求2所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学极化曲线测试，得到对应的极化电阻和tafel斜率，包括：采用线性扫幅法，设定电压范围；实时记录电流与电压的数据，形成极化曲线；根据获得的极化曲线，选取线性区间进行线性拟合，计算出极化电阻；分析极化曲线的高频和低频部分，得到tafel斜率。
4.根据权利要求3所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述对各所述液压缸材料样品进行电化学阻抗谱测试，得到对应的阻抗图谱，包括：采用交流阻抗法，以恒流或恒电压方式施加交流信号，记录响应；实时采集电压响应和电流响应，形成阻抗频谱；使用频率扫描功能获取不同频率下的阻抗数据；通过阻抗分析软件处理数据，绘制阻抗谱图。
5.根据权利要求4所述的基于大数据的煤矿用液压缸水介质指标确定方法，其特征在于，所述将所述电位值、极化电阻、tafel斜率和阻抗谱图进行组合，得到对应测试结果；根据各所述测试结果，经分析得到各所述水介质指标对腐蚀动力学参数的第一影响程度值，包括：收集并整合电位值、极化电阻、tafel斜率和阻抗谱图的测试数据；使用统计工具评估各项测试结果之间的关联性和影响程度；分...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟贺超，张定堂，黄莹，张继业，陈戈，李吉堂，张建如，黄自炎，李大鹏，张伟胜，
申请(专利权)人：郑州煤矿机械集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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