CN114033369B - 一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，以解决现有的工作面推进度记录数据不及时，数据不准确的问题。该方法包括：获取采煤机在某一时刻所在位置的液压支架的架号，按时间序列生成第一数据集合；获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合；判断第二数据集合中极大值和极小值与架号中位数的大小关系，基于大小关系，计算得到分析时间段内割煤的推进度。本发明通过比较架号极大值和极小值与架号中位数的关系，得到采煤机割煤循环次数，进而计算得到分析时间段内割煤的推进度，实现工作面推进度自动实时分析。

Description

一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法。
背景技术
在煤矿生产中，及时掌握回采工作面的推进度情况，对煤矿工作面生产决策与实施有非常重要的意义。
目前工作面推进度主要由记录人员每班或者每个循环进行人工测量和记录。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：由于工作面推进度由人工记录，因此存在记录数据不及时，数据不准确等问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法。
为达到上述目的，本发明提出的一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，包括：
获取采煤机在某一时刻所在位置的液压支架的架号，按时间序列生成第一数据集合S1＝{(t1,x1),(t2,x2),...,(tn,xn)}，其中，ti为时刻，xi为架号，i＝1,2，···，n，n为分析时间段内的数据记录总数；
获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合S2＝{XMin1,XMax1,XMin2,XMax2,...,XMink,XMaxk}，其中，XMink为极小值，XMaxk为极大值，k为极小值和极大值的个数；
判断第二数据集合中极大值和极小值与架号中位数的大小关系，基于大小关系，计算得到分析时间段内割煤的推进度。
本发明提供的基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，通过实时获取采煤机在某一时刻所在位置的液压支架的架号，通过比较架号极大值和极小值与架号中位数的关系，可以去除采煤机在中间支架调整割煤引起的极大值与极小值，得到采煤机割煤循环次数，进而计算得到分析时间段内割煤的推进度，实现工作面推进度自动实时分析。
进一步地，所述方法包括：
当每一个极大值都大于等于架号中位数且极小值小于等于架号中位数时，计算分析时间段内割煤循环总数Ct＝Cu+Cd，其中，Cu为采煤机上行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数，Cd为采煤机下行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数。
进一步地，所述方法包括：
当极大值小于架号中位数时，从第二数据集合删除该极大值和与该极大值成对出现的极小值；
当极小值大于架号中位数时，从第二数据集合删除该极小值和与该极小值成对出现的极大值。
进一步地，所述架号中位数的计算方法如下：
其中，xmid为架号中位数，xmin为架号的最小值，xmax为架号的最大值。
进一步地，所述方法包括：
采用滑动窗口方法获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合。
进一步地，所述方法包括：
计算得到分析时间段内割煤的推进度的方法如下：L＝l×Ct，其中，L为分析时间段内割煤的推进度，l为采煤机滚筒的截深。
进一步地，所述方法包括：
在所述采煤机上安装传感器，传感器用于实时检测当前传感器对应的液压支架的架号。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一实施例提出的基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提出的采煤机的时间与所在位置之间关系的示意图。
图3是本发明一实施例提出的滑动窗口方法获取架号的极小值和极大值方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
需要说明的是，双向割煤是指采煤机上行或下行，每循环都是采全高，采煤机往返一次进两刀、所以也称做穿梭割煤。是一种采煤机割煤方式。分为往返一刀和往返二刀两种。往返二刀是双滚筒采煤机常用的一种割煤方式。本发明针对双向割煤往返两刀的情况。
实施例一
图1是本发明一实施例提出的基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法的流程示意图。
参见图1，一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，包括：
步骤S110，获取采煤机在某一时刻所在位置的液压支架的架号，按时间序列生成第一数据集合S1＝{(t1,x1),(t2,x2),...,(tn,xn)}，其中，ti为时刻，xi为架号，i＝1,2，···，n，n为分析时间段内的数据记录总数。
可以理解的是，采煤机上的电液控制系统安装有传感器，传感器可以实时检测当前传感器对应的液压支架的架号。通过数据通讯协议自动采集采煤机位置架号数据。通过OPC、Modbus、TCP等协议采集电液控制系统的采煤机位置对应的架号数据。
步骤S120，获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合S2＝{XMin1,XMax1,XMin2,XMax2,...,XMink,XMaxk}，其中，XMink为极小值，XMaxk为极大值，k为极小值和极大值的个数。
可以理解的是，第二数据集合中的极小值和极大值有规律相互交叉的有序排列。
步骤S130，判断第二数据集合中极大值和极小值与架号中位数的大小关系，基于大小关系，计算得到分析时间段内割煤的推进度。
其中，架号中位数的计算方法如下：
其中，xmid为架号中位数，xmin为架号的最小值，xmax为架号的最大值。
步骤S131，当每一个极大值都大于等于架号中位数且极小值小于等于架号中位数时，计算分析时间段内割煤循环总数Ct＝Cu+Cd，其中，Cu为采煤机上行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数，Cd为采煤机下行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数。计算得到分析时间段内割煤的推进度的方法如下：L＝l×Ct，其中，L为分析时间段内割煤的推进度，l为采煤机滚筒的截深。
本步骤在理想状态下即不存在采煤机在中间支架调整割煤的情况下，计算推进度的步骤。
在一些实施例中，截深可以根据实际生产需求来确定。例如，截深可以取0.8米。
步骤S132，当极大值小于架号中位数时，从第二数据集合删除该极大值和与该极大值成对出现的极小值；当极小值大于架号中位数时，从第二数据集合删除该极小值和与该极小值成对出现的极大值。
然后按照步骤S130和S131计算分析时间段内割煤循环总数。
考虑到在实际采煤机采煤时，存在采煤机在中间支架调整割煤的情况，参照图2，这样可能会给最终推进度的计算带来误差，因此需要排除。
本实施例提供的双向割煤循环分析方法，利用煤矿回采工作面电液控制系统采煤机位置架号实时监测数据，采用割煤循环自动分析割煤循环，自动分析推进度，可以掌握现场人员记录的真实性和准确性，对煤矿推进度监测监管以及工作面顶板周期来压分析有很好的指导意义。
实施例二
其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。
获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合的方法有很多种。在本实施例中提供下面可选的实现方式。
本实施例提供的一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，还包括：步骤S120，参照图3，采用滑动窗口方法获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合。具体包括：
步骤S121，初始化时间序列；
步骤S122，建立滑动窗口，遍历窗口元素；
窗口元素指的是架号数据。
步骤S123，当队列元素满时，用即将输入的新队列尾元素替换队首元素；
步骤S124，判断队列首元素是否为极大值或极小值，在判断为是的情况下，重新找出队列的极大值或极小值；在判断为否的情况下，输入队尾元素；
步骤S125，求解队列的极大值和极小值。
队列的极大值和极小值即由第一数据集合中架号的极小值和极大值生成的第二数据集合。
滑动窗口算法可以解决数组/字符串的子元素问题，它可以将嵌套的循环问题，转换为单循环问题，降低时间复杂度。
与现有技术相比，本发明实施例二提供的方法采用滑动窗口方式动态极大值和极小值统计割煤循环数量的方式，实现了采煤工作面割煤循环的自动分析，自动分析推进度，对煤矿推进度监测监管以及工作面顶板周期来压分析具有很好的指导意义。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，其特征在于，包括：
获取采煤机在某一时刻所在位置的液压支架的架号，按时间序列生成第一数据集合，其中，ti为时刻，xi为架号，i=1,2，···，n，n为分析时间段内的数据记录总数；
获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合，其中，/>为极小值，/>为极大值，k为极小值和极大值的个数；
判断第二数据集合中极大值和极小值与架号中位数的大小关系，基于大小关系，计算得到分析时间段内割煤的推进度；
所述方法包括：
当每一个极大值都大于等于架号中位数且极小值小于等于架号中位数时，计算分析时间段内割煤循环总数Ct=Cu+Cd，其中，Cu 为采煤机上行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数，Cd 为采煤机下行割煤经过架号中位数所在液压支架的次数；
当极大值小于架号中位数时，从第二数据集合删除该极大值和与该极大值成对出现的极小值；
当极小值大于架号中位数时，从第二数据集合删除该极小值和与该极小值成对出现的极大值；
所述架号中位数的计算方法如下：
，其中，/>为架号中位数，/>为架号的最小值，/>为架号的最大值。
2.根据权利要求1所述的一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，所述方法包括：
采用滑动窗口方法获取第一数据集合中架号的极小值和极大值，生成第二数据集合。
3.根据权利要求1所述的一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，所述方法包括：
计算得到分析时间段内割煤的推进度的方法如下：，其中，/>为分析时间段内割煤的推进度， />为采煤机滚筒的截深。
4.根据权利要求1所述的一种基于采煤机位置架号的双向割煤循环分析方法，所述方法包括：
在所述采煤机上安装传感器，传感器用于实时检测当前传感器对应的液压支架的架号。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115420233B (zh) * 2022-09-07 2024-09-06 国能榆林能源有限责任公司 采煤机位置传感器异常识别方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980681A (en) * 1983-11-04 1990-12-25 Charbonnages De France Direct view remote control method for workings machine and transmitter and receiver assembly for carrying out such method
WO2014209141A2 (en) * 2014-10-30 2014-12-31 Instytut Technik Innowacyjnych Emag Method and system for assessing a risk of high-energy earth bursts generated by underground mining
CN108829883A (zh) * 2018-06-27 2018-11-16 上海众人网络安全技术有限公司 数据序列的周期提取方法、装置、设备及存储介质
JP2019027170A (ja) * 2017-07-31 2019-02-21 Ｃｍｉ株式会社 採掘状況監視装置、採掘状況監視方法およびコンピュータプログラム
CN111219207A (zh) * 2020-01-02 2020-06-02 神华神东煤炭集团有限责任公司 综采面来压步距自动测量方法及电子设备
WO2021184614A1 (zh) * 2020-03-14 2021-09-23 天地科技股份有限公司 一种用于复杂条件工作面的综采装备智能决策控制方法及系统
CN113503160A (zh) * 2021-06-28 2021-10-15 陈迪蕾 一种综采工作面关键设备能耗建模和协同优化控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980681A (en) * 1983-11-04 1990-12-25 Charbonnages De France Direct view remote control method for workings machine and transmitter and receiver assembly for carrying out such method
WO2014209141A2 (en) * 2014-10-30 2014-12-31 Instytut Technik Innowacyjnych Emag Method and system for assessing a risk of high-energy earth bursts generated by underground mining
JP2019027170A (ja) * 2017-07-31 2019-02-21 Ｃｍｉ株式会社 採掘状況監視装置、採掘状況監視方法およびコンピュータプログラム
CN108829883A (zh) * 2018-06-27 2018-11-16 上海众人网络安全技术有限公司 数据序列的周期提取方法、装置、设备及存储介质
CN111219207A (zh) * 2020-01-02 2020-06-02 神华神东煤炭集团有限责任公司 综采面来压步距自动测量方法及电子设备
WO2021184614A1 (zh) * 2020-03-14 2021-09-23 天地科技股份有限公司 一种用于复杂条件工作面的综采装备智能决策控制方法及系统
CN113503160A (zh) * 2021-06-28 2021-10-15 陈迪蕾 一种综采工作面关键设备能耗建模和协同优化控制方法

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