一种采煤机故障诊断方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及采煤机故障诊断技术领域，具体涉及一种采煤机故障诊断方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

采煤机作为煤炭生产中的核心设备，受到人们的普遍关注。但是由于其工作环境复杂恶劣，载荷变化很大，一些关键部位在生产工作中很容易发生过载，出现异常，而且自身的组成结构复杂，因此产生故障的原因也随之复杂。一旦采煤机发生了故障，也就意味着煤矿停产，造成整个煤矿生产系统的瘫痪以及人力、财力浪费。

因此，亟需一种采煤机故障诊断方法、装置、设备及存储介质，用于在采煤机出现故障后准确并及时排除故障，尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及人力、财力浪费的情况出现。

发明内容

本申请提供一种采煤机故障诊断方法、装置、设备及存储介质。用于尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及很大的人力、财力浪费的情况出现。

第一方面，本申请提供了一种采煤机故障诊断方法，应用于计算机设备，所述方法包括：获取采煤机故障部位信息；获取安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息，并且进行多传感器的信息融合，得到第一数据；获取安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器正常工作时的信息，并且将多传感器正常工作时的信息融合，得到第二数据；对比所述第一数据和所述第二数据，生成并显示第一诊断信息。

通过采用上述技术方案，当检测到采煤机发生故障时，获取发生故障的位置，通过获取采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息，并将多个传感器的信息融合，由于故障部位上各个关键位置处传感器之间互相关联，存有一定联系，所以将多个传感器的信息融合，得到第一数据，再将正常状态下的传感器的信息融合，得到第二数据，对比第一数据和第二数据便可以得到故障原因，诊断结果准确，尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及人力、财力浪费的情况出现。

可选的，所述获取采煤机故障部位，包括：所述采煤机包括截割部、装载部及行走部；当所述截割部、所述装载部及所述行走部中任意一个或多个部位的传感器的数值不在预设范围内，确定所述数值不在预设范围内的传感器的位置，从而确定所述采煤机故障部位；获取所述采煤机故障部位信息。

通过采用上述技术方案，由于采煤机由多个部分组成，在每个部分的关键位置设置传感器，当任意一个或多个部位的传感器的振动数值不在第一预设范围内，便可确定采煤机故障部位，整个过程并不需要人工参与，实现自动化，并且检测方法快速和准确。

可选的，所述获取安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器正常工作时的信息之后，还包括：实时获取所述各个关键位置处所述传感器信息的波形图；对比所述各个关键位置处传感器的波形图和所述各个关键位置处传感器的标准波形图；若所述各个关键位置处传感器的波形图和所述标准波形图存在差异，发送预警信息，以使检修人员进行检修。

通过采用上述技术方案，通过对比各个关键位置处传感器的波形图和各个关键位置处传感器的标准波形图，若存在差异则认为存在故障，随后发送预警信息至维修人员的终端设备，便于及时进行维修。尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及人力、财力浪费的情况出现。

可选的，所述实时获取所述各个关键位置处所述传感器信息的波形图之后，还包括：计算所述各个关键位置处传感器的波形图的整体走势曲线图；根据所述整体走势曲线图，预测所述采煤机可能发生故障，并将预测信息发送至所述检修人员的终端设备。

通过采用上述技术方案，通过计算得到各个关键位置处传感器的波形图的整体走势曲线图，根据整体走势曲线图预测采煤机可能发生的故障，提前发现问题，尽量避免由于采煤机发生故障，导致煤矿停产，造成整个煤矿生产系统瘫痪以及人力、财力的浪费的情况出现。

可选的，所述方法还包括：获取所述采煤机故障部位的关联部位；获取所述关联部位的工作数据，得到第三数据；结合所述第一数据和所述第三数据，得到第四数据；结合所述第二数据和所述第三数据，得到第五数据；对比所述第四数据和所述第五数据，生成并显示第二诊断信息。

通过采用上述技术方案，由于采煤机由多个部位组成，各个部位之间都相互关联，并且各个部位的工作数据之间也相互关联，所以，当任意一个部位出现故障时，也可以通过检测其他位置来判断故障原因，提高了检测效率和故障诊断的准确性，尽量避免出现故障诊断错误，导致重复诊断，浪费人力物力的情况出现。

可选的，所述对比所述第一数据和第二数据之后，还包括：若未生成所述显示诊断信息；发送诊断请求至维修人员的终端设备，以使所述维修人员诊断所述采煤机故障原因，并将所述采煤机故障原因存储。

通过采用上述技术方案，由于存在计算机设备不能诊断当前采煤机故障原因，所以当出现不能诊断的故障原因时，及时通知维修人员进行维修，尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及很大的人力、财力浪费的情况出现。

可选的，所述若未生成所述显示诊断信息之后，还包括：发送检测信息至所述检修人员的终端设备，以使所述检修人员检测安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器，判断传感器故障和/或所述采煤机故障。

通过采用上述技术方案，由于传感器也存在自身故障，所以检测到传感器数据出现异常时，需要通知检修人员进行检测，判断传感器故障和/或采煤机故障，尽量避免出现判断错误，导致浪费人力和物力的情况出现。

第二方面，本申请提供一种采煤机故障诊断装置，所述装置包括获取模块、融合模块及对比模块；其中，所述获取模块用于获取采煤机故障部位信息；获取安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息；获取安装于所述采煤机故障部位上各个关键位置处传感器正常工作时的信息；所述融合模块用于进行多传感器的信息融合，得到第一数据；将多传感器正常工作时的信息融合，得到第二数据；所述对比模块用于对比所述第一数据和第二数据，生成并显示第一诊断信息。

通过采用上述技术方案，当检测到采煤机发生故障时，获取发生故障的位置，通过获取采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息，并将多个传感器的信息融合，由于故障部位上各个关键位置处传感器之间互相关联，存有一定联系，所以将多个传感器的信息融合，得到第一数据，再将正常状态下的传感器的信息融合，得到第二数据，对比第一数据和第二数据便可以得到故障原因，诊断结果准确，尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及很大的人力、财力浪费的情况出现。

第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下技术方案：包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任一种面试匹配度判断方法的计算机程序。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种面试匹配度判断方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.尽量避免未能及时排除故障导致煤矿停产，整个煤矿生产系统的瘫痪以及人力、财力浪费的情况出现；

2.通过检测其他位置来判断故障原因，提高了检测效率和故障诊断的准确性，尽量避免出现故障诊断错误，导致重复诊断，浪费人力物力的情况出现。

附图说明

图1是本申请实施例的一种采煤机故障诊断方法的流程示意图；

图2是本申请实施例的一种采煤机故障诊断装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：1、获取模块；2、融合模块；3、对比模块；1000、电子设备；1001、处理器；1002、通信总线；1003、用户接口；1004、网络接口；1005、存储器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

图1是本申请实施例的一种采煤机故障诊断方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行；除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行；并且图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请公开了一种采煤机故障诊断方法，如图1所示，该方法包括S1-S4。

S1，获取采煤机故障部位信息。

在一个示例中，一般来说采煤机由截割部、装载部、行走部、电动机、操作控制系统和辅助装置组成。截割部、装载部及行走部均处于采煤现场，采煤机的工作过程是：截割部的左右截割滚筒旋转的同时，采煤机顺着煤壁向左或者向右移动，采煤机不断的移动、截割滚筒不断的旋转，便不断的将煤从煤壁上割下来，落到采煤机底部的装载部的刮板输送机上，刮板输送机将割下来的煤输送出去，输送出去的动力由行走部提供，由于截割滚筒割下来的煤块有时候太大，刮板输送机无法运输，所以在采煤机上还有一个破碎滚筒，用于将大的煤矿破碎。由于煤层的厚薄不一，有时候可能还要调高或者调低前后的切割滚筒，以便切割不同厚度的煤层。由于采煤机的各个部分的机械结构复杂，所以容易出现采煤机发生故障时，计算机未能检测到故障发生位置。在本方案里，无需直接准确获取到故障发生的准确位置，可以获取故障所在的部位即可。当然，也可以由工人通过终端设备直接发送故障发生的准确位置。

采煤机包括截割部、装载部及行走部；当截割部、装载部及行走部中任意一个或多个部位的传感器的振动数值不在第一预设范围内，确定振动数值不再预设范围内的传感器的位置，从而确定采煤机故障部位；获取采煤机故障部位信息。

在一个示例中，采煤机在采煤现场工作时通常由三个部分进行搭配，截割部、装载部及行走部三部分搭配工作。在上述三个部分的一个或多个位置安装振动传感器，由于各个部分的机器在工作时都存在一个振动范围，当任意一个振动传感器的振动数值不在设定的范围内，则认为当前采煤机存在故障，当然此方法仅能确定采煤机发生故障位置在上述三个部分中的哪个部分，并不能确定具体故障位置和故障原因。

S2，获取安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息，并且进行多传感器的信息融合，得到第一数据。

在一个示例中，这里以截割部为例，截割部存在多种常见故障，例如摇臂降缓慢、摇臂不升、摇臂不降、截割部有异常声音、截割部温度高等故障。所以根据截割部的历史故障数据，在截割部的对应位置安装对应传感器，例如在温度过高的位置安装温度传感器，在机身可以安装振动传感器等。获取安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息，即为获取上述温度传感器和振动传感器等传感器的信息，由于各个位置的传感器并不是相互独立的，而是相互关联的，例如，由于截割部的发动机的工作时间太久，导致电动机发热的同时也会影响振动传感器的振动数据，以及截割部的切割头的旋转速率都会受影响。所以各个位置的传感器之间都存在联系，将各个位置的传感器的信息融合，得到第一数据，即可以理解为将所有传感器得到的数据进行整合后的总数据。

S3，获取安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器正常工作时的信息，并且将多传感器正常工作时的信息融合，得到第二数据。

在一个示例中，在S2的前提下，以截割部为例，调用截割部各个位置的传感器在截割部处于正常状态下的信息，同样，第二数据可以理解为将各个位置的传感器在截割部处于正常状态下的信息进行整合。

实时获取各个关键位置处传感器的波形图；对比各个关键位置处传感器的波形图和各个关键位置处传感器的标准波形图；若各个关键位置处传感器的波形图和标准波形图存在差异，发送预警信息，以使检修人员进行检修。

在一个示例中，在本申请中，还可以通过将获取到的多个传感器的数据通过计算机设备或者示波器转换后以波形图的形式显示，同时对比传感器在正常工作时的波形图，当两个波形图之间存在误差，即代表采煤机存在故障或存在潜在危险，此时，将对应传感器对应位置信息发送到检修人员的移动终端，便于检修人员进行检修。

计算各个关键位置处传感器的波形图的整体走势曲线图；根据整体走势曲线图，预测采煤机可能发生故障，并将预测信息发送至检修人员的终端设备。

在一个示例中，在获取到各个关键位置处传感器的波形图后，通过计算机设备计算波形图的整体走势曲线图，即为预测曲线图，预测当前波形图的走向，从而预测采煤机可能会发生的故障，并将可能会发生的故障由信息的方式发送到检修人员的移动终端，对相关位置进行检测，将潜在风险扼杀。

S4，对比第一数据和第二数据，生成并显示第一诊断信息。

在一个示例中，对比第一数据和第二数据可以理解为，先将第一数据和第二数据中的所有的数据对应进行一一对比，判断各个数据是否存在误差，然后通过调用历史对比数据，根据历史对比数据可以判断当前故障为何种异常；然后可以对比整体数据，由于各个传感器之间的数据相互关联，任意一个传感器出现数据异常，都会引起剩余传感器的波动，所以通过对比第一数据和第二数据可以得知当前故障原因，何种原因引起当前故障，将引起故障的原因在计算机设备上进行显示。

获取关联部位的工作数据，得到第三数据；结合第一数据和第三数据，得到第四数据；结合第二数据和第三数据，得到第五数据；对比第四数据和第五数据，生成并显示第二诊断信息。

在一个示例中，由于采煤机包括截割部、装载部及行走部，截割部将割下来的煤通过装载部进行转载，而后行走部进行调速和牵引。三个部分均相互关联。例如，若截割部的切割头切割速率降低，则装载部的传送带上的煤的数量就会变少，重量也相应变轻，所以行走部所需花费的动力就会变少，所以采煤机的各个部位都是相互关联的，由此可以将各个部位的工作数据进行整合，各个部位的工作数据同样可以由传感器获得，由于上述实施例已经充分说明，在此不再进行过多赘述。第三数据可以理解为当截割部出现故障时，获取装载部和行走部的数据，进行相互关联，通过历史数据便可以得到故障原因；同时可以将第二数据和第三数据结合，即将采煤机正常工作的时候各个部位的传感器的数据结合，对比采煤机出现故障的时候各个部位的传感器结合的数据，可以得到故障原因和故障位置。

若未生成显示诊断信息；发送诊断请求至维修人员的终端设备，以使维修人员诊断采煤机故障原因，并将采煤机故障原因存储。

在一个示例中，由于计算机设备不能检测出所有故障原因，所以当出现故障并且计算机设备未能识别此故障时，计算机会发送诊断请求至维修人员的终端设备，维修人员检测故障原因后，将故障原因发送到计算机设备并存在，便于再次发现故障时，可以及时诊断出故障原因。

发送检测信息至检修人员的终端设备，以使检修人员检测安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器，判断传感器故障和/或采煤机故障。

在一个示例中，由于采煤机是否出现故障是由传感器作为中间介质进行传递的；由于传感器也可能因为特殊原因导致传感器本身出现故障，此时可能采煤机并未出现故障，所以需要对传感器也进行检测，判断传感器出现故障还是采煤机出现故障。

本申请公还开了一种采煤机故障诊断装置，如图1所示，图1为本申请实施例的一种采煤机故障诊断装置的结构示意图。

一种采煤机故障诊断装置，装置包括：获取模块1、融合模块2及对比模块3；其中，获取模块1用于获取采煤机故障部位信息；获取安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器信息；获取安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器正常工作时的信息；融合模块2用于进行多传感器的信息融合，得到第一数据；将多传感器正常工作时的信息融合，得到第二数据；对比模块3用于对比第一数据和第二数据，生成并显示第一诊断信息。

在一个示例中，获取模块1还用于当截割部、装载部及行走部中任意一个或多个部位的传感器的振动数值不在第一预设范围内，确定振动数值不再预设范围内的传感器的位置，从而确定采煤机故障部位；获取采煤机故障部位信息。

在一个示例中，获取模块1还用于实时获取各个关键位置处传感器的波形图；获取采煤机故障部位所关联部位；获取关联部位的工作数据，得到第三数据。

在一个示例中，融合模块2还用于融合第一数据和第三数据，得到第四数据；融合第二数据和第三数据，得到第五数据。

在一个示例中，对比模块3还用于对比各个关键位置处传感器的波形图和各个关键位置处传感器的标准波形图；若各个关键位置处传感器的波形图和标准波形图存在差异，发送预警信息，以使检修人员进行检修；对比第四数据和第五数据，生成并显示第二诊断信息。

在一个示例中，该装置还用于计算各个关键位置处传感器的波形图的整体走势曲线图；根据整体走势曲线图，预测采煤机可能发生故障，并将预测信息发送至检修人员的终端设备。

在一个示例中，该装置还用于若未生成显示诊断信息；发送诊断请求至维修人员的终端设备，以使维修人员诊断采煤机故障原因，并将采煤机故障原因存储。

在一个示例中，该装置还用于发送检测信息至检修人员的终端设备，以使检修人员检测安装于采煤机故障部位上各个关键位置处传感器，判断传感器故障和/或采煤机故障。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参见图3，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图3所示，所述电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种采煤机故障诊断方法的应用程序。

在图3所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储一种采煤机故障诊断方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

一种电子设备可读存储介质，所述电子设备可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。