[发明专利]基于支持向量机算法的煤矿立井罐笼防飞车防坠方法

摘要

本发明公开了一种基于支持向量机分类算法的煤矿立井罐笼防飞车防坠方法，采用支持向量机分类算法，将传感器采集到的信号分为正常运行状态和飞车断绳状态，再准确地确定提升机的运行状态。本发明弥补了传统提升机保护系统未考虑飞车和误动作率高这两个重要不足，通过对速度和提升绳张力两个因素的检测，并采用基于支持向量机的分类算法，能够准确发现飞车和断绳事故，并且准确动作，降低了煤矿立井提升系统生产的直接和间接的安全事故。

主权项

一种基于支持向量机分类算法的煤矿立井罐笼防飞车防坠方法，其特征在于：采用支持向量机分类算法，将传感器采集到的信号分为正常运行状态和飞车断绳状态，再准确地确定提升机的运行状态；具体包括以下步骤：（1）采用速度传感器和提升绳张力传感器，将采集到的信号送到MCU引脚，进行A/D采样，转化为数字量储存；（2）在MCU中将采集到的速度和张力信号组成二维向量，该向量作为SVM的输入，并通过一个非线性映射，对该向量进行升维处理，也即将其映射到一个易于分类的高维空间中；（3）在步骤（2）所得到的高维空间中，对这些向量求取最优线性分类面，优化函数为： Q ( α ) = Σ i = 1 n α i - 1 2 Σ i , j = 1 n α i α j y i y j K ( x i , x j ) α为Lagrange系数，y为类标号，x为样本向量，K(·)为内积运算；而相应的判别函数为： f ( x ) = sgn ( Σ i = 1 n α i * y i K ( x i , x ) + b * ) sgn()为符号函数，b*为最佳分类平面的阈值；（4）步骤（3）中的f(x)是二值函数，其输出只有‑1和1，规定1为正常运行态，‑1为异常状态；根据函数f(x)的输出值决定是否动作继电器，对提升机系统实施保护措施。