基于音頻識別的采煤機滾筒載荷識別方法

莊德玉

(天地上海采掘裝備科技有限公司， 上海 201401)

0 引言

為滿足工作面智能化技術發展需求，研究人員針對采煤機裝備在姿態感知、多工藝段自動控制、機載專用傳感技術等方面開展了大量研究工作。各主機廠自主開發了基于分布式架構的采煤機專用控制系統，實現了基于采煤機基本狀態參數感知及姿態感知的高級自動化割煤應用。但工作面工況極為嚴苛，采煤機割煤作業時的負載一直處于動態變化中，各類傳感器采集的信息中背景噪聲復雜多變，基于傳感器信息的各類算法無法可靠實施，采煤機裝備的自動化、智能化技術仍無法滿足現階段我國智能化工作面的推廣應用需求，在采煤機采高閉環控制、滾筒防碰撞等方面仍無可靠、有效的工程應用方案[1]。

采煤機滾筒載荷識別是實現采高閉環控制的關鍵技術，是實現自動截割、滾筒負載預測性控制等工作面智能化控制的基礎。楊健健[2]以截割電動機和牽引電動機基礎參數、采煤機振動特性等參數為基礎，實現了滾筒截割介質硬度識別。郝志勇等[3-4]利用銷軸傳感器和壓力環傳感器進行載荷譜分形關聯維數計算，得出了載荷譜分形分布規律。郭會珍[5]基于振動基礎理論搭建了采煤機截割系統振動模型，分析了采煤機搖臂在空載、恒定載荷及變載荷工況下的振動響應特性。蔣干[6]通過研究截割部聲音和搖臂振動信號特征，建立了多傳感信息融合的采煤機煤巖截割狀態識別系統，初步實現了單一傳感信號下的煤巖截割狀態識別。……