[发明专利]一种矿山液压支架系统早期故障实时预警方法

权利要求书

1.一种矿山液压支架系统早期故障实时预警方法，其特征在于，包括离线训练和在线监测两个阶段，其中，离线训练确定液压支架系统的健康指标的门限值，在线监测阶段实时采集液压支架系统的工作参数，计算所述工作参数的Hotelling’s T²统计量和Q统计量与所述健康指标的门限值比较，判定液压支架系统是否出现故障；包括以下步骤；

离线训练阶段:

步骤1-1:采集在健康状态下的液压支架系统的工作参数的样本数据；

步骤1-2:对所述健康状态下的液压支架系统的工作参数的样本数据进行预处理，去除样本数据的单位限制，将其转化为无量纲的纯数值，记为标准化后健康状态下工作参数；

步骤1-3:计算所述标准化后健康状态下工作参数的Hotelling’s T²统计量和Q统计量的门限值，分别记为和Q_UCL；所述和Q_UCL确定为所述液压支架系统的健康指标的门限值；

在线监测阶段：

步骤2-1：实时检测液压支架系统的工作参数的数据；

步骤2-2：对所述实时检测液压支架系统的工作参数的数据进行预处理，去除所述工作参数的数据的单位限制，将其转化为无量纲的纯数值，记为标准化后实时检测工作参数；

步骤2-3:采用主元分析法将所述标准化后实时检测工作参数投影到主元子空间和残差子空间；

步骤2-4：在所述主元子空间和所述残差子空间分别构建Hotelling’s T²统计量和Q统计量，分别记为T²和Q；

步骤2-5：判定液压支架系统是否出现故障，当满足式

或(QQ_UCL)时，判定所述液压支架系统出现故障，发出预警信号；否则，判定所述液压支架系统未出现故障。

2.根据权利要求1所述的矿山液压支架系统早期故障实时预警方法，其特征在于，步骤1-2中，所述预处理的过程，其使用公式如下：

其中，为标准化后健康状态下工作参数，X_i为健康状态下的液压支架系统的工作参数；为X_i的平均值；S_Xi为X_i的标准差；不同的i值代表不同的种类的工作参数，i＝1,2,3,4,5,6,7…n；n为工作参数的种类的总数。