CN115879641B - 一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于球磨机运行监测领域，涉及数据处理技术，用于解决现有的球磨机运行故障预测系统只能够按照固定模式进行工作，无法满足不同用户的不同需求的问题，具体是一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，包括故障预测平台，所述故障预测平台通信连接有运行监控模块、运行优化模块、辅助监控模块、控制器以及存储模块，所述运行监控模块用于对球磨机的运行状态进行监控分析并得到监控对象的运行系数，通过运行系数的数值大小对监控对象的运行状态是否满足要求进行判定；本发明可以对球磨机的运行状态进行监控分析，在出现异常时进行停机检测与维修，在运行状态正常时进行运行故障预测分析，在存在运行故障风险时及时进行风险处理。

Description

一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统

技术领域

本发明属于球磨机运行监测领域，涉及数据处理技术，具体是一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统。

背景技术

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备，这种类型磨矿机是在其筒体内装入一定数量的钢球作为研磨介质；它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。

现有的球磨机运行故障预测系统仅能够对球磨机运行过程中出现的故障进行监控，但是无法在故障监控预测的基础上为不同需求的用户提供针对性的服务，例如，在球磨机运行状态良好、保证了球磨机产量的前提下，有些用户的需求是将球磨机的产出质量提高至最好，从而改善企业的品牌效应；而有些用户的需求是降低球磨机的能源消耗，压缩加工成本的同时响应节能减排的号召，从而短期内快速提高企业的收益；现有的球磨机运行故障预测系统只能够按照固定模式进行工作，无法满足不同用户的不同需求。

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，用于解决现有的球磨机运行故障预测系统只能够按照固定模式进行工作，无法满足不同用户的不同需求的问题；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以在故障监控预测的基础上为不同需求的用户提供针对性的服务的用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，包括故障预测平台，所述故障预测平台通信连接有运行监控模块、运行优化模块、辅助监控模块、控制器以及存储模块；

所述运行监控模块用于对球磨机的运行状态进行监控分析并得到监控对象的运行系数，通过运行系数的数值大小对监控对象的运行状态是否满足要求进行判定，在监控对象运行状态满足要求时进行运行故障预测分析；

所述辅助监控模块用于对球磨机的运行状态进行辅助监控分析，辅助监控模块包括精度监控单元与能耗监控单元；

所述精度监控单元用于对球磨机的产出精度进行监控分析；

所述能耗监控单元用于对球磨机的能源消耗进行辅助监控；

所述运行优化模块用于对监控对象的运行过程进行优化分析并对标准时段进行标记，获取标记时段的下料范围与湿度范围并通过故障预测平台发送至存储模块进行存储。

作为本发明的一种优选实施方式，监控系数的获取过程包括：将运行中的球磨机标记为监控对象，获取监控对象的运温数据、运噪数据以及运幅数据，运温数据为监控对象运行过程中动力机箱各个外表面温度值的平均值，运噪数据为监控对象运行过程中传动组件产生的噪声分贝值，运幅数据为监控对象运行过程中筒体的振动幅度值；通过对监控对象的运温数据、运噪数据以及运幅数据进行数值计算得到监控对象的运行系数。

作为本发明的一种优选实施方式，对监控对象的运行状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到运行阈值，将运行系数进行数值比较：若运行系数大于等于运行阈值，则判定监控对象的运行状态不满足要求，运行监控模块向故障预测平台发送运行故障信号，故障预测平台接收到故障信号后将运行故障信号发送至控制器，控制器接收到运行故障信号后将球磨机的供电线路断开，对球磨机进行停机检修处理；若运行系数小于运行阈值，则判定监控对象的运行状态满足要求。

作为本发明的一种优选实施方式，对监控对象进行运行故障预测分析的具体过程包括：将监控对象的运行时长分割为若干个运行时段，将运行时段内监控对象的运行系数最大值标记为运行时段的运行值，将运行时段与上一运行时段的运行值的差值标记为运差值，通过存储模块获取到运差阈值，将运差值与运差阈值进行比较：若运差值大于等于运差阈值，则将对应的运行时段标记为起伏时段，将起伏时段的中间时刻与运行开始时刻的差值标记为起伏值，由所有的起伏值建立起伏集合，对起伏集合进行方差计算得到集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则判定监控对象存在运行故障风险，运行监控模块向故障预测平台发送故障风险信号，运行监控模块接收到故障风险信号后将故障风险信号发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则判定监控对象不存在运行故障风险。

作为本发明的一种优选实施方式，精度监控单元对球磨机的产出精度进行监控分析的具体过程包括：在运行时段内获取监控对象的运湿数据、料均数据以及级配数据，通过对监控对象的运湿数据、料均数据以及级配数据进行数值计算得到监控对象在运行时段内的精度系数；通过存储模块获取到精度阈值，将精度系数与精度阈值JDmax进行比较：若精度系数小于精度阈值，则判定监控对象在运行时段内的加工环境满足要求；若精度系数大于等于精度阈值，则判定监控对象在运行时段内的加工环境不满足要求，将对应的运行时段标记为环异时段，连续出现三个环异时段时，精度监控单元向故障预测平台发送精度故障信号，故障预测平台接收到精度故障信号后将精度故障信号发送至管理人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，监控对象的运湿数据为运行时段内监控对象筒体内部的空气湿度最大值，料均数据的获取过程包括：在运行时段内随机选取若干个时间点并标记为下料点，获取下料点的下料速度值，将所有下料点的下料速度值进行求和取平均值得到下料均值，将所有下料点的下料速度进行方差计算得到下料偏值，将下料均值与下料偏值的和值标记为料均数据，级配数据的获取过程包括：获取监控对象的钢球级配值与级配范围，将级配范围的最大值与最小值的平均值标记为级配标准值，将钢球级配值与级配标准值的差值的绝对值标记为级配数据。

作为本发明的一种优选实施方式，所述能耗监控单元对球磨机的能源消耗进行辅助监控的具体过程包括：获取运行时段内的监控对象的耗电数据与耗油数据，耗电数据为监控对象启动之后监控对象消耗的总电量值，耗油数据为监控对象启动之后监控对象消耗的总油量，通过对监控对象的耗电数据与耗油数据进行数值计算得到监控对象的耗能系数；以监控对象的运行时长为X轴、能耗系数为Y轴建立直角坐标系，以运行时段的中间时刻为横坐标、运行时段的耗能系数为纵坐标在直角坐标系中标出若干个监控点，将监控点自左向右依次进行连线得到若干条监控线段，获取监控线段的斜率值并标记为上升值，通过存储模块获取到上升阈值，将上升值与上升阈值进行比较：若上升值小于上升阈值，则将对应的监控线段标记为平滑线段；若上升值大于等于上升阈值，则将对应的监控线段标记为突增线段，连续出现三条突增线段时，能耗监控单元向故障预测平台发送能耗预警信号，故障预测平台接收到能耗预警信号后将能耗预警信号发送至管理人员的手机终端。

作为本发明的一种优选实施方式，运行优化模块对球磨机的运行过程进行优化分析的具体过程包括：将运行值数值最小的运行时段标记为运行标准时段，将精度系数最小的运行时段标记为精度标准时段，将上升值数值最小的运行时段标记为能耗标准时段，判定运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段是否为同一运行时段：若是，则将对应运行时段标记为标记时段；若不是，则将运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段共同标记为标记时段；

下料范围由标准时段内的下料速度最大值与下料速度最小值构成，湿度范围由标准时段内的物料湿度最大值与适度最小值构成。

本发明具备下述有益效果：

1、通过运行监控模块可以对球磨机的运行状态进行监控分析，在出现异常时进行停机检测与维修，在运行状态正常时进行运行故障预测分析，在存在运行故障风险时及时进行风险处理，降低球磨机的故障概率，使球磨机可以正常工作从而保证产出；

2、通过精度监控单元可以对球磨机的加工环境进行监控分析，通过对加工环境的监控分析结果对球磨机的产出质量进行反馈，结合球磨机运行过程中改的各项参数对球磨机的产出精度进行控制，提高球磨机的整体产出质量；

3、通过能耗监控单元对球磨机的能源消耗状态进行监控分析，通过曲线分析的方式对球磨机的能号状态进行反馈，在能耗异常时及时进行反馈与处理，在保证产量的同时将能耗降至最低，响应节能减排号召的同时节省企业加工成本；

4、通过优化运行模块可以对球磨机的运行过程进行优化分析，通过对各个监测过程中的最优状态进行提取与综合处理得到标记时段，从而得出状态最佳的下料参数设置范围，保证后续加工中球磨机的运行状态平稳、产出精度提高以及能源消耗降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，包括故障预测平台，故障预测平台通信连接有运行监控模块、运行优化模块、辅助监控模块、控制器以及存储模块。

运行监控模块用于对球磨机的运行状态进行监控分析：将运行中的球磨机标记为监控对象，获取监控对象的运温数据YW、运噪数据YZ以及运幅数据YF，运温数据YW为监控对象运行过程中动力机箱各个外表面温度值的平均值，运噪数据YZ为监控对象运行过程中传动组件产生的噪声分贝值，运幅数据YF为监控对象运行过程中筒体的振动幅度值；通过公式YX=（α1*YW+α2*YZ+α3*YF）/SC得到监控对象的运行系数YX，运行系数是一个反映监控对象运行状态好坏的数值，运行系数的数值越大，则表示监控对象的运行状态越差；其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1；SC为监控对象的运行时长，通过存储模块获取到运行阈值YXmax，将运行系数YXmax进行数值比较：若运行系数YX大于等于运行阈值YXmax，则判定监控对象的运行状态不满足要求，运行监控模块向故障预测平台发送运行故障信号，故障预测平台接收到故障信号后将运行故障信号发送至控制器，控制器接收到运行故障信号后将球磨机的供电线路断开，对球磨机进行停机检修处理；若运行系数YX小于运行阈值YXmax，则判定监控对象的运行状态满足要求，对监控对象进行运行故障预测分析：将监控对象的运行时长分割为若干个运行时段，将运行时段内监控对象的运行系数最大值标记为运行时段的运行值，将运行时段与上一运行时段的运行值的差值标记为运差值，通过存储模块获取到运差阈值，将运差值与运差阈值进行比较：若运差值大于等于运差阈值，则将对应的运行时段标记为起伏时段，将起伏时段的中间时刻与运行开始时刻的差值标记为起伏值，由所有的起伏值建立起伏集合，对起伏集合进行方差计算得到集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则判定监控对象存在运行故障风险，运行监控模块向故障预测平台发送故障风险信号，运行监控模块接收到故障风险信号后将故障风险信号发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则判定监控对象不存在运行故障风险；对球磨机的运行状态进行监控分析，在出现异常时进行停机检测与维修，在运行状态正常时进行运行故障预测分析，在存在运行故障风险时及时进行风险处理，降低球磨机的故障概率，使球磨机可以正常工作从而保证产出。

辅助监控模块用于对球磨机的运行状态进行辅助监控分析，辅助监控模块包括精度监控单元与能耗监控单元，精度监控单元用于对球磨机的产出精度进行监控分析：在运行时段内获取监控对象的运湿数据YS、料均数据LJ以及级配数据JP，监控对象的运湿数据YS为运行时段内监控对象筒体内部的空气湿度最大值，料均数据LJ的获取过程包括：在运行时段内随机选取若干个时间点并标记为下料点，获取下料点的下料速度值，将所有下料点的下料速度值进行求和取平均值得到下料均值，将所有下料点的下料速度进行方差计算得到下料偏值，将下料均值与下料偏值的和值标记为料均数据LJ，级配数据JP的获取过程包括：获取监控对象的钢球级配值与级配范围，将级配范围的最大值与最小值的平均值标记为级配标准值，将钢球级配值与级配标准值的差值的绝对值标记为级配数据JP，通过公式JD=β1*YS+β2*LJ+β3*JP得到监控对象在运行时段内的精度系数JD，精度系数是一个反映监控对象在运行时段内的加工环境适宜进行球磨加工程度的数值，精度系数的数值越小，则表示运行时段内的加工环境进行球磨加工的适宜程度越高；其中β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞1；通过存储模块获取到精度阈值JDmax，将精度系数JD与精度阈值JDmax进行比较：若精度系数JD小于精度阈值JDmax，则判定监控对象在运行时段内的加工环境满足要求；若精度系数JD大于等于精度阈值JDmax，则判定监控对象在运行时段内的加工环境不满足要求，将对应的运行时段标记为环异时段，连续出现三个环异时段时，精度监控单元向故障预测平台发送精度故障信号，故障预测平台接收到精度故障信号后将精度故障信号发送至管理人员的手机终端，对球磨机的加工环境进行监控分析，通过对加工环境的监控分析结果对球磨机的产出质量进行反馈，结合球磨机运行过程中改的各项参数对球磨机的产出精度进行控制，提高球磨机的整体产出质量。

能耗监控单元用于对球磨机的能源消耗进行辅助监控：获取运行时段内的监控对象的耗电数据HD与耗油数据HY，耗电数据HD为监控对象启动之后监控对象消耗的总电量值，耗油数据HY为监控对象启动之后监控对象消耗的总油量，通过公式HN=γ1*HD+γ2*HY得到监控对象的耗能系数HN，耗能系数是一个反映监控对象的整体能源消耗高低的数值，能耗系数的数值越大，则表示监控对象的整体能源消耗越高；其中γ1与γ2均为比例系数，且γ2＞γ1＞1；以监控对象的运行时长为X轴、能耗系数为Y轴建立直角坐标系，以运行时段的中间时刻为横坐标、运行时段的耗能系数为纵坐标在直角坐标系中标出若干个监控点，将监控点自左向右依次进行连线得到若干条监控线段，获取监控线段的斜率值并标记为上升值，通过存储模块获取到上升阈值，将上升值与上升阈值进行比较：若上升值小于上升阈值，则将对应的监控线段标记为平滑线段；若上升值大于等于上升阈值，则将对应的监控线段标记为突增线段，连续出现三条突增线段时，能耗监控单元向故障预测平台发送能耗预警信号，故障预测平台接收到能耗预警信号后将能耗预警信号发送至管理人员的手机终端；对球磨机的能源消耗状态进行监控分析，通过曲线分析的方式对球磨机的能号状态进行反馈，在能耗异常时及时进行反馈与处理，在保证产量的同时将能耗降至最低，响应节能减排号召的同时节省企业加工成本。

需要说明的是，运行监控模块可搭配精度监控单元、能耗监控单元中的任意一个进行组合工作，也可同时搭配精度监控单元与能耗监控单元进行组合工作，同时搭配精度监控单元与能耗监控单元进行组合工作时形成精能运行模式；运行监控模块与精度监控单元搭配工作时形成精控运行模式，在精控运行模式下运行的球磨机，在保证基本产量的同时监控球磨机的产出质量；运行监控模块与精度监控单元搭配工作时形成能控运行模式，在能控运行模式下运行的球磨机，在保证基本产量的同时监控球磨机的能源消耗。

运行优化模块用于对球磨机的运行过程进行优化分析：在采用精能运行模式下运行球磨机时，将运行值数值最小的运行时段标记为运行标准时段，将精度系数最小的运行时段标记为精度标准时段，将上升值数值最小的运行时段标记为能耗标准时段，判定运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段是否为同一运行时段：若是，则将对应运行时段标记为标记时段；若不是，则将运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段共同标记为标记时段；获取标记时段的下料范围与湿度范围并通过故障预测平台发送至存储模块进行存储，下料范围由标准时段内的下料速度最大值与下料速度最小值构成，湿度范围由标准时段内的物料湿度最大值与适度最小值构成；对球磨机的运行过程进行优化分析，通过对各个监测过程中的最优状态进行提取与综合处理得到标记时段，从而得出状态最佳的下料参数设置范围，保证后续加工中球磨机的运行状态平稳、产出精度提高以及能源消耗降低。

需要说明的是，在采用精控运行模式下运行球磨机时，标准时段通过对运行标准时段与精度标准时段进行分析获取，在采用能控运行模式下运行球磨机时，标准时段通过对运行标准时段与能耗标准时段进行分析获取。

一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，工作时，通过运行监控模块对球磨机的运行状态进行监控分析得到监控系数，通过监控系数对运行状态进行反馈，从而保证球磨机在平稳状态下运行，提高球磨机的基本产量；通过精度监控单元对球磨机的产出精度进行监控分析，在保证基本产量的情况下提高产出质量，通过能耗监控单元对球磨机的能源消耗进行辅助监控，在保证基本产量的情况下降低球磨机的能源消耗；通过运行优化模块对球磨机的运行过程进行优化分析得到球磨机在各项运行模式下的最优状态，从而根据最优状态对应的运行时段得出下料参数范围。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式YX=（α1*YW+α2*YZ+α3*YF）/SC；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的运行系数；将设定的运行系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2以及α3的取值分别为3.74、2.97和2.65；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的运行系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如运行系数与运温数据的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，包括故障预测平台，所述故障预测平台通信连接有运行监控模块、运行优化模块、辅助监控模块、控制器以及存储模块；

所述运行监控模块用于对球磨机的运行状态进行监控分析并得到监控对象的运行系数，通过运行系数的数值大小对监控对象的运行状态是否满足要求进行判定，在监控对象运行状态满足要求时进行运行故障预测分析；

所述辅助监控模块用于对球磨机的运行状态进行辅助监控分析，辅助监控模块包括精度监控单元与能耗监控单元；

所述精度监控单元用于对球磨机的产出精度进行监控分析；

所述能耗监控单元用于对球磨机的能源消耗进行辅助监控；

所述运行优化模块用于对监控对象的运行过程进行优化分析并对标准时段进行标记，获取标记时段的下料范围与湿度范围并通过故障预测平台发送至存储模块进行存储；

精度监控单元对球磨机的产出精度进行监控分析的具体过程包括：在运行时段内获取监控对象的运湿数据、料均数据以及级配数据，通过对监控对象的运湿数据、料均数据以及级配数据进行数值计算得到监控对象在运行时段内的精度系数；通过存储模块获取到精度阈值，将精度系数与精度阈值JDmax进行比较：若精度系数小于精度阈值，则判定监控对象在运行时段内的加工环境满足要求；若精度系数大于等于精度阈值，则判定监控对象在运行时段内的加工环境不满足要求，将对应的运行时段标记为环异时段，连续出现三个环异时段时，精度监控单元向故障预测平台发送精度故障信号，故障预测平台接收到精度故障信号后将精度故障信号发送至管理人员的手机终端；

监控对象的运湿数据为运行时段内监控对象筒体内部的空气湿度最大值，料均数据的获取过程包括：在运行时段内随机选取若干个时间点并标记为下料点，获取下料点的下料速度值，将所有下料点的下料速度值进行求和取平均值得到下料均值，将所有下料点的下料速度进行方差计算得到下料偏值，将下料均值与下料偏值的和值标记为料均数据，级配数据的获取过程包括：获取监控对象的钢球级配值与级配范围，将级配范围的最大值与最小值的平均值标记为级配标准值，将钢球级配值与级配标准值的差值的绝对值标记为级配数据；

监控对象在运行时段内的精度系数的计算公式为：JD=β1*YS+β2*LJ+β3*JP，其中精度系数为JD、运湿数据为YS、料均数据为LJ、级配数据为JP，β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞1。

2.根据权利要求1所述的一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，监控系数的获取过程包括：将运行中的球磨机标记为监控对象，获取监控对象的运温数据、运噪数据以及运幅数据，运温数据为监控对象运行过程中动力机箱各个外表面温度值的平均值，运噪数据为监控对象运行过程中传动组件产生的噪声分贝值，运幅数据为监控对象运行过程中筒体的振动幅度值；通过对监控对象的运温数据、运噪数据以及运幅数据进行数值计算得到监控对象的运行系数。

3.根据权利要求2所述的一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，对监控对象的运行状态是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到运行阈值，将运行系数进行数值比较：若运行系数大于等于运行阈值，则判定监控对象的运行状态不满足要求，运行监控模块向故障预测平台发送运行故障信号，故障预测平台接收到故障信号后将运行故障信号发送至控制器，控制器接收到运行故障信号后将球磨机的供电线路断开，对球磨机进行停机检修处理；若运行系数小于运行阈值，则判定监控对象的运行状态满足要求。

4.根据权利要求3所述的一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，对监控对象进行运行故障预测分析的具体过程包括：将监控对象的运行时长分割为若干个运行时段，将运行时段内监控对象的运行系数最大值标记为运行时段的运行值，将运行时段与上一运行时段的运行值的差值标记为运差值，通过存储模块获取到运差阈值，将运差值与运差阈值进行比较：若运差值大于等于运差阈值，则将对应的运行时段标记为起伏时段，将起伏时段的中间时刻与运行开始时刻的差值标记为起伏值，由所有的起伏值建立起伏集合，对起伏集合进行方差计算得到集中系数，通过存储模块获取到集中阈值，将集中系数与集中阈值进行比较：若集中系数小于集中阈值，则判定监控对象存在运行故障风险，运行监控模块向故障预测平台发送故障风险信号，运行监控模块接收到故障风险信号后将故障风险信号发送至管理人员的手机终端；若集中系数大于等于集中阈值，则判定监控对象不存在运行故障风险。

5.根据权利要求4所述的一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，所述能耗监控单元对球磨机的能源消耗进行辅助监控的具体过程包括：获取运行时段内的监控对象的耗电数据与耗油数据，耗电数据为监控对象启动之后监控对象消耗的总电量值，耗油数据为监控对象启动之后监控对象消耗的总油量，通过对监控对象的耗电数据与耗油数据进行数值计算得到监控对象的耗能系数；以监控对象的运行时长为X轴、能耗系数为Y轴建立直角坐标系，以运行时段的中间时刻为横坐标、运行时段的耗能系数为纵坐标在直角坐标系中标出若干个监控点，将监控点自左向右依次进行连线得到若干条监控线段，获取监控线段的斜率值并标记为上升值，通过存储模块获取到上升阈值，将上升值与上升阈值进行比较：若上升值小于上升阈值，则将对应的监控线段标记为平滑线段；若上升值大于等于上升阈值，则将对应的监控线段标记为突增线段，连续出现三条突增线段时，能耗监控单元向故障预测平台发送能耗预警信号，故障预测平台接收到能耗预警信号后将能耗预警信号发送至管理人员的手机终端。

6.根据权利要求5所述的一种用于节能型球磨机的设备运行故障预测系统，其特征在于，运行优化模块对球磨机的运行过程进行优化分析的具体过程包括：将运行值数值最小的运行时段标记为运行标准时段，将精度系数最小的运行时段标记为精度标准时段，将上升值数值最小的运行时段标记为能耗标准时段，判定运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段是否为同一运行时段：若是，则将对应运行时段标记为标记时段；若不是，则将运行标准时段、精度标准时段以及能耗标准时段共同标记为标记时段；

下料范围由标准时段内的下料速度最大值与下料速度最小值构成，湿度范围由标准时段内的物料湿度最大值与适度最小值构成。

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