CN112727550A - 一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统及方法，其系统中，巡检组件设置于滑轨上且可沿滑轨滑动，第一音频传感器沿滑轨滑动的过程中采集采煤机的运行声音信号，第一音频传感器沿滑轨滑动的过程中，与第二音频传感器和第三音频传感器三者始终不在同一直线上；音频信号处理器在预定采样时刻采集第一音频传感器、第二音频传感器和第三音频传感器发送的音频检测信号，根据音频检测信号得到在预定采样时刻采煤机所处的位置。通过本发明提供的以上技术方案对采煤机运行位置进行定位，能够得到更精准的结果，而且以上设备中采用的器件相比于国外垄断技术具有更低的成本。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭开采自动化设备技术领域，具体涉及一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统及方法。
背景技术
我国煤矿采煤机工艺械化程度达到75％以上，大型煤矿机械化程度达到95％，国产工作面三机装备及配套设备发展迅速。实现煤矿综采智能化控制的核心就是实现对工作面设备的统一控制、管理，最终达到自主控制、相互配合、协调运行的目的。目前，智能化工作面普遍采用视频控制系统将工作面图像传送到顺槽监控中心，操作司机通过视频画面了解现场情况，进行远程干预。这种方法依靠操作者进行设备的协调控制和状态判断，无法实现设备的自适应智能运行。
要实现设备群的协同控制，首先要对设备的空间位姿进行精确检测。目前普遍使用的采煤机位置检测技术有以下3种：一是基于齿轮计数或编码器位置检测，存在设备可靠性低、易损坏、维护困难的问题；二是基于红外射线的位置检测技术，每个支架都需要安装接收器且探头角度改变后无法接收到信号；三是基于惯性导航的位置检测技术，该项技术被澳大利亚垄断因此实现成本较高。因此，本领域亟需一种准确度高且成本低的采煤机位置检测方案。
发明内容
本发明实施例要解决现有技术中对煤矿井下采煤机进行定位时精准度不高但成本高的技术问题，进而提供一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，包括滑轨、巡检组件、传感器组件和音频信号处理器，其中：
所述滑轨沿采煤机运行轨道方向设置且所述滑轨与所述采煤机运行轨道间的距离小于设定距离；
所述巡检组件设置于所述滑轨上且可沿所述滑轨滑动，所述传感器组件包括设置于所述巡检组件上的第一音频传感器，所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中采集采煤机的运行声音信号；
所述传感器组件还包括设置于所述综采工作面两侧的第二音频传感器和第三音频传感器；所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中，与所述第二音频传感器和所述第三音频传感器三者始终不在同一直线上；
所述音频信号处理器，在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号，根据所述音频检测信号得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统中，所述音频信号处理器，在所述第一音频传感器检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统中，所述第一音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第一音频检测信号；
所述第二音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第二音频检测信号；
所述第三音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第三音频检测信号；
所述音频信号处理器，在预定采样时刻采集到所述第一音频检测信号、所述第二音频检测信号和所述第三音频检测信号后，根据所述第一音频传感器的检测时间点、所述第二音频传感器的检测时间点和所述第三音频传感器的检测时间点和声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统中，所述传感器组件还包括设置于液压支架进液管路上的第四音频传感器和设置于液压支架出液管路上的第五音频传感器；
所述音频信号处理器，接收所述第四音频传感器和所述第五音频传感器发送的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。
本发明还提供一种利用以上任一方案所述基于声音拾取的综采工作面工况识别系统实现的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，包括如下步骤：
在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号；
解析得到采煤机运行声音信号到达第一音频传感器的第一时间，采煤机运行声音到达第二音频传感器的第二时间和采煤机运行声音到达第三音频传感器的第三时间；
根据第一时间和第二时间的时间差、第一时间和第三时间的时间差结合声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法中，还包括如下步骤：
在所述第一时间和第二时间的时间差等于所述第一时间和第三时间的时间差时，控制巡检组件移动以调节所述第一音频传感器到所述第二音频传感器及所述第三音频传感器之间的距离。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法中，还包括如下步骤：
在所述第一音频传感器检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法中，还包括如下步骤：
获取包括液压支架进液管路声音和出液管路声音的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法中，
根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障之前包括：
预先采集多组液压管路正常工作、窜液和爆管时的音频数据作为样本音频数据；
对所述样本音频数据进行特征提取，得到与液压管路工作状态相对应的工作状态特征图；
根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障的步骤包括：
对采集到的液压管路声音信号进行特征提取得到液压管路实际工作特征值；
将所述实际工作特征值与所述工作特征图的匹配关系确定所述液压管路是否出现窜液或爆管的故障。
可选地，上述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法中，所述工作状态特征图记录液压管路一个寿命周期的音频信号幅值/能量与时间的关系；所述液压管路一个寿命周期包括液压管路正常工作、故障萌生、故障发展、故障疲劳以及液压管路损坏过程。
与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：
本发明实施例提供的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统及方法，其中的系统包括滑轨、巡检组件、传感器组件和音频信号处理器，其中：所述滑轨沿采煤机运行轨道方向设置且所述滑轨与所述采煤机运行轨道间的距离小于设定距离；所述巡检组件设置于所述滑轨上且可沿所述滑轨滑动，所述传感器组件包括设置于所述巡检组件上的第一音频传感器，所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中采集采煤机的运行声音信号；所述传感器组件还包括设置于所述综采工作面两侧的第二音频传感器和第三音频传感器；所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中，与所述第二音频传感器和所述第三音频传感器三者始终不在同一直线上；所述音频信号处理器，在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号，根据所述音频检测信号得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。通过本发明提供的以上技术方案，通过三个音频传感器对煤矿井下的工况声音信号进行检测，而且其中第一音频传感器与采煤机之间的距离较小，其能够采集到更精准的采煤机的运行声音信号，从而能够以第一音频传感器采集到的信号作为排除噪声信号的基础，在此基础上采用三个音频传感器的检测结果对采煤机运行位置进行定位，能够得到更精准的结果，而且以上设备中采用的器件相比于国外垄断技术具有更低的成本。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统的结构框图；
图2为本发明一个实施例所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统的原理框图；
图3为本发明另一个实施例所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统的原理框图；
图4为本发明一个实施例利用声达时间差法对采煤机进行定位的原理示意图；
图5为本发明一个实施例所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法的流程图；
图6为本发明另一个实施例所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，如图1所示，包括滑轨101、巡检组件102、传感器组件和音频信号处理器，其中，所述滑轨101沿采煤机运行轨道方向设置且所述滑轨101与所述采煤机运行轨道间的距离小于设定距离；所述采煤机运行轨道为往返运行的，因此滑轨101的设置方式也如图1所示，其为往返形式。滑轨101和采煤机运行轨道的距离可以设置为1-3米。
所述巡检组件102设置于所述滑轨101上且可沿所述滑轨101滑动，所述传感器组件包括设置于所述巡检组件102上的第一音频传感器103，所述第一音频传感器103沿所述滑轨101滑动的过程中采集采煤机的运行声音信号；由于滑轨101和采煤机运行轨道之间的距离较小只有1-3米，并且巡检组件102是在采煤机运行过程中始终跟随着采煤机移动的，如此可以令第一音频传感器103与采煤机之间的距离始终不会太远，第一音频传感器103能够采集到很清晰的采煤机的运行声音。其中，巡检组件可以采用小车的形式来实现，小车配置有驱动电机，驱动电机能够驱动车轮转动从而在滑轨101上移动，驱动电机的被控端可以接收来自工作人员遥控器的遥控信号，小车内部也可以通过预置程序来自动控制驱动电机。
所述传感器组件还包括设置于所述综采工作面两侧的第二音频传感器104和第三音频传感器105；所述第一音频传感器103沿所述滑轨滑动的过程中，与所述第二音频传感器105和所述第三音频传感器105三者始终不在同一直线上；也即，第一音频传感器103和第二音频传感器104组成的直线、第一音频传感器103和第三音频传感器105组成的直线始终是两条直线，不会出现两条直线共线的情况。
所述音频信号处理器可以设置于地面上的监控室106内部，如图2所示，所述音频信号处理器107在预定采样时刻采集所述第一音频传感器103、所述第二音频传感器104和所述第三音频传感器105发送的音频检测信号，根据所述音频检测信号得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
通过以上技术方案，通过三个音频传感器对煤矿井下的工况声音信号进行检测，而且其中第一音频传感器103与采煤机之间的距离较小，其能够采集到更精准的采煤机的运行声音信号，从而能够以第一音频传感器103采集到的信号作为排除噪声信号的基础，在此基础上采用三个音频传感器的检测结果对采煤机运行位置进行定位，能够得到更精准的结果。
以上方案中，所述音频信号处理器107，在所述第一音频传感器103检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件102的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。如前所述，巡检组件102的移动可以自动控制也可以由工作人员通过遥控器远程控制，由于第一音频传感器103其主要功能是检测到采煤机运行声音信号作为基础，从而能够确定采煤机运行声音的声音特征，这样能够对第二音频传感器104和第三音频传感器105中相同声音特征的数据进行提取，从而确定其为采煤机的运行声音，声音特征可以为声纹信息等。因此，优选第一音频传感器103采集到的声音信号的音量能够超过设定值以足够满足确定采煤机运行声音特征的需求。如果第一音频传感器103采集到的声音音量过小，则控制巡检组件102加快移动或者减慢移动，在调整的过程中观察第一音频传感器103采集到的声音的变化，确保其满足确定采煤机运行声音特征的需求。
进一步地，上述方案中，所述第一音频传感器103，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第一音频检测信号；所述第二音频传感器104，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第二音频检测信号；所述第三音频传感器105，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第三音频检测信号；所述音频信号处理器107，在预定采样时刻采集到所述第一音频检测信号、所述第二音频检测信号和所述第三音频检测信号后，根据所述第一音频传感器的检测时间点、所述第二音频传感器的检测时间点和所述第三音频传感器的检测时间点和声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。第二音频传感器104和第三音频传感器105的位置是固定的，预先可以将这两个传感器的安装位置数据存储到音频信号处理器107中，可以在所述第一音频传感器103上设置定位传感器，定位传感器能够实时对所述第一音频传感器103的位置进行采集并将采集结果发送至音频信号处理器107。也就是说，音频信号处理器107能够得到三个音频传感器的位置。而每一音频传感器用来采集声音信号，其可以记录采集到声音信号的时间点，不同音频传感器采集到的声音信号的时间点存在一定的时间差，声达时间差法的原理如图3所示，中间圆点代表采煤机所在位子，周围三个圆点代表三个音频传感器，采煤机到两个1号传感器和3号传感器的时间差是一个常数，通过这个常数，可以画出一条双曲线，采煤机到3号传感器和2号传感器的时延是另一个常数，同样地可以画出一条双曲线，两条曲线相交的位置，就是采煤机的位置。
优选地，如图4所示，上所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，所述传感器组件还包括设置于液压支架进液管路上的第四音频传感器108和设置于液压支架出液管路上的第五音频传感器109；所述音频信号处理器107，接收所述第四音频传感器108和所述第五音频传感器109发送的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。当液压管路运行正常时，进液管路和出液管路所发出的声音应该是具有一定规律性的，预先将正常工作时的声音规律存储起来，在实际工作过程中实时采集液压管路的声音信号和正常工作时的声音规律进行比较，即可确定出液压管路是否运行正常。
实施例2
本实施例提供一种利用实施例1所述基于声音拾取的综采工作面工况识别系统实现的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，如图5所示，包括如下步骤：
S101：在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号；
S102：解析得到采煤机运行声音信号到达第一音频传感器的第一时间，采煤机运行声音到达第二音频传感器的第二时间和采煤机运行声音到达第三音频传感器的第三时间；
S103：根据第一时间和第二时间的时间差、第一时间和第三时间的时间差结合声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
以上方案中，第一音频传感器与采煤机之间的距离始终不会太远，第一音频传感器能够采集到很清晰的采煤机的运行声音，从而能够以第一音频传感器采集到的信号作为排除噪声信号的基础，在此基础上采用三个音频传感器的检测结果对采煤机运行位置进行定位，能够得到更精准的结果。在实际操作时，首先可以令第一音频传感器跟随采煤机运行一个往返的距离(可间隔(1/2*支架宽度)的距离获取一次采集结果，因为液压支架的长度为1米左右，因此可以间隔0.5米获取一次采集结果)，并将第一音频传感器采集到的数据进行存储，也就能够确定到采煤机在运行过程中相对应于每一个位置时的声音情况，第一音频传感器始在跟随采煤机运行过程中实时采集采煤机的运行声音，可以将采集到音量最大的声音作为采煤机运行声音，也可以将与最初第一往返距离时采集到的采煤机的声音最为接近的声音作为采煤机运行声音，第二音频传感器和第三音频传感器采集到的多种混合声音中，提取出与第一音频传感器采集到的采煤机运行声音信号匹配度最高的声音作为采煤机运行声音即可。因此在利用声达时间差法实现采煤机定位时，可直接利用确定好的采煤机运行声音到达每一音频传感器的时间点作为基准。
综上所述，采煤机位置判断工作原理：
巡检组件携带第一音频传感器沿工作面铺设的滑轨运行以跟随采煤机，第二音频传感器支撑架和第三音频传感器支撑架分别设置在工作面端头和端尾，上面各装有一音频传感器，三个音频传感器在空间位置上任意两组不共线。三个音频传感器作为数据采集前端采集声音信号，经网线传输到EIP模块，利用WiFi基站将信号传送到顺槽的监控主机，交换机用以连接EIP模块和WiFi基站同时提供多种数据接口。监控主机中的音频信号处理器通过对音频数据的处理，判断采煤机位置。
进一步地，上述方法还可以包括如下步骤：
S104:在所述第一时间和第二时间的时间差等于所述第一时间和第三时间的时间差时，控制巡检组件移动以调节所述第一音频传感器到所述第二音频传感器及所述第三音频传感器之间的距离。因为第一音频传感器是移动的，如果恰好在某一位置处时导致第一音频传感器到达第二音频传感器和第三音频传感器的距离相等，导致无法根据图3所示的情况画出双曲线，无法对采煤机进行定位，则对第一音频传感器的位置进行调整。
优选地，上述方法还可以包括如下步骤：
S105:在所述第一音频传感器检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。如前所述，巡检组件的移动可以自动控制也可以由工作人员通过遥控器远程控制，由于第一音频传感器的主要功能是检测到采煤机运行声音信号作为基础，从而能够确定采煤机运行声音的声音特征，这样能够对第二音频传感器和第三音频传感器中相同声音特征的数据进行提取，从而确定其为采煤机的运行声音，声音特征可以为声纹信息等。因此，优选第一音频传感器采集到的声音信号的音量能够超过设定值以足够满足确定采煤机运行声音特征的需求。如果第一音频传感器采集到的声音音量过小，则控制巡检组件加快移动或者减慢移动，在调整的过程中观察第一音频传感器采集到的声音的变化，确保其满足确定采煤机运行声音特征的需求。
优选地，上述方法还可以包括如下步骤：
S106:获取包括液压支架进液管路声音和出液管路声音的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。当液压管路运行正常时，进液管路和出液管路所发出的声音应该是具有一定规律性的，预先将正常工作时的声音规律存储起来，在实际工作过程中实时采集液压管路的声音信号和正常工作时的声音规律进行比较，即可确定出液压管路是否运行正常。
具体地，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障之前包括：预先采集多组液压管路正常工作、窜液和爆管时的音频数据作为样本音频数据；对所述样本音频数据进行特征提取，得到与液压管路工作状态相对应的工作状态特征图；所述工作状态特征图记录液压管路一个寿命周期的音频信号幅值/能量与时间的关系；所述液压管路一个寿命周期包括液压管路正常工作、故障萌生、故障发展、故障疲劳以及液压管路损坏过程。
根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障的步骤包括：对采集到的液压管路声音信号进行特征提取得到液压管路实际工作特征值；将所述实际工作特征值与所述工作特征图的匹配关系确定所述液压管路是否出现窜液或爆管的故障。
作为一种具体示例，可以通过如下方式实现液压管路的故障监测：
将工作面支架等间隔分组并编号，将PXR传感器分别安装在每组支架的进液和回液管路上。通过低噪声电缆将音频信号传输到位于设备列车上的前置放大器，利用网声发射仪器、交换机进行信号转换，通过光纤将信号传送到位于顺槽的监控主机上。利用多种信号分析方法，判断液压管路的工作状态。
第一步，采集50组液压管路正常工作、窜液、爆管的音频数据；
第二步，利用经验模态分解的方法对音频信号进行处理，完成基于IMF分量的特征提取；
第三步，运用K-mean聚类算法，识别液压管路的工作状态。
第四步，持续采集液压管路一个寿命周期的波形流，利用关联图分析法，找出故障信号从萌生-发展-疲劳-损坏的变化规律，通过幅度、能量等参数对持续时间的关联图及时发现漏液。
第五步，综合两种信号分析的判别结果，输出故障管路组别。
本方案中，利用关联图分析法，找出故障信号从萌生-发展-疲劳-损坏的变化规律，通过幅度、能量等参数对持续时间的关联图及时发现采煤工作面液压管路漏液。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，其特征在于，包括滑轨、巡检组件、传感器组件和音频信号处理器，其中：
所述滑轨沿采煤机运行轨道方向设置且所述滑轨与所述采煤机运行轨道间的距离小于设定距离；
所述巡检组件设置于所述滑轨上且可沿所述滑轨滑动，所述传感器组件包括设置于所述巡检组件上的第一音频传感器，所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中采集采煤机的运行声音信号；
所述传感器组件还包括设置于所述综采工作面两侧的第二音频传感器和第三音频传感器；所述第一音频传感器沿所述滑轨滑动的过程中，与所述第二音频传感器和所述第三音频传感器三者始终不在同一直线上；
所述音频信号处理器，在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号，根据所述音频检测信号得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
2.根据权利要求1所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，其特征在于：
所述音频信号处理器，在所述第一音频传感器检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。
3.根据权利要求1所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，其特征在于：
所述第一音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第一音频检测信号；
所述第二音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第二音频检测信号；
所述第三音频传感器，将检测到的音频信号与检测时间点关联后生成第三音频检测信号；
所述音频信号处理器，在预定采样时刻采集到所述第一音频检测信号、所述第二音频检测信号和所述第三音频检测信号后，根据所述第一音频传感器的检测时间点、所述第二音频传感器的检测时间点和所述第三音频传感器的检测时间点和声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别系统，其特征在于：
所述传感器组件还包括设置于液压支架进液管路上的第四音频传感器和设置于液压支架出液管路上的第五音频传感器；
所述音频信号处理器，接收所述第四音频传感器和所述第五音频传感器发送的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述基于声音拾取的综采工作面工况识别系统实现的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
在预定采样时刻采集所述第一音频传感器、所述第二音频传感器和所述第三音频传感器发送的音频检测信号；
解析得到采煤机运行声音信号到达第一音频传感器的第一时间，采煤机运行声音到达第二音频传感器的第二时间和采煤机运行声音到达第三音频传感器的第三时间；
根据第一时间和第二时间的时间差、第一时间和第三时间的时间差结合声达时间差法得到在预定采样时刻所述采煤机所处的位置。
6.根据权利要求5所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在所述第一时间和第二时间的时间差等于所述第一时间和第三时间的时间差时，控制巡检组件移动以调节所述第一音频传感器到所述第二音频传感器及所述第三音频传感器之间的距离。
7.根据权利要求5所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在所述第一音频传感器检测到的运行声音信号小于声音信号阈值时，调整所述巡检组件的移动速度使所述运行声音信号大于或等于所述声音信号阈值。
8.根据权利要求5-7任一项所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于，还包括如下步骤：
获取包括液压支架进液管路声音和出液管路声音的液压管路声音信号，根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障。
9.根据权利要求8所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于：
根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障之前包括：
预先采集多组液压管路正常工作、窜液和爆管时的音频数据作为样本音频数据；
对所述样本音频数据进行特征提取，得到与液压管路工作状态相对应的工作状态特征图；
根据所述液压管路声音信号判断液压管路是否故障的步骤包括：
对采集到的液压管路声音信号进行特征提取得到液压管路实际工作特征值；
将所述实际工作特征值与所述工作特征图的匹配关系确定所述液压管路是否出现窜液或爆管的故障。
10.根据权利要求9所述的基于声音拾取的综采工作面工况识别方法，其特征在于：
所述工作状态特征图记录液压管路一个寿命周期的音频信号幅值/能量与时间的关系；所述液压管路一个寿命周期包括液压管路正常工作、故障萌生、故障发展、故障疲劳以及液压管路损坏过程。
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